CN202534434U - 以太网用非屏蔽编织或斜包对称数据电缆 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种以太网用非屏蔽编织或斜包对称数据电缆，包括电缆内芯及外护套，其特征在于，所述电缆内芯进一步包括：若干组对绞线由填充条分离设置，每组对绞线包括两根绞合的芯线，每根芯线由导体和外部包覆的绝缘层组成；其中，所述电缆内芯和所述外护套之间设置一编织或斜包层。本实用新型可以有效地改善了电缆传输性能，如衰减和延时等；也可以在增加增加线缆外径的同事，降低原材料的投入，同时改善数据通信电缆的组间串音。

Description

以太网用非屏蔽编织或斜包对称数据电缆

技术领域

本实用新型涉及数据通信对称电缆,尤其涉及10G以太网用的非屏蔽数据通信对称电缆。 

背景技术

信息技术的高速发展需要速度更快.容量更大的网络来承载,而现有的广泛用于布线市场的六类线缆已无法满足四对线缆上每对线的传输速率都达到2.5Gb/s的100m距离传输,带宽也只有250MHz;使用10G技术的带宽最低要求为500MHz,而在这样的高频下,布线时线组之间的噪音干扰问题很难通过简单的数字信号处理技术来解决,故需要设计一种增强型的六类线缆来解决外部串扰及保证高频下的性能。 

发明内容

针对上述问题，本实用新型从结构上加以突破,有效地抑制了布线时相邻线组的串扰,可以在非屏蔽双绞对上配置10G以太网,并且可以使传输距离达到结构化布线中要求的100m。 

为了实现上述发明目的，本实用新型公开了一种以太网用非屏蔽编织或斜包对称数据电缆，包括电缆内芯及外护套，其特征在于，所述电缆内芯进一步包括：若干组对绞线由填充条分离设置，每组对绞线包括两根绞合的芯线，每根芯线由导体和外部包覆的绝缘层组成；其中，所述电缆内芯和所述外护套之间设置一编织或斜包层。 

比较好的是，所述芯线的导体由低氧铜或无氧铜材料经拉丝和退火绞合制成,所述导体规格为20～28AWG的实心或绞合导体，所述绝缘层采用低介电常数、低介质损耗的材料，由高密度聚乙稀材料、物理发泡聚乙烯制成，所述填充条为低介质材料。 

比较好的是，所述对绞线的两根芯线呈扭绞形状,且四对线均采用20～60%的退扭技术。 

比较好的是，所述编织或斜包层采用非金属的聚乙稀、聚酯、或者聚丙烯非金属材料加工而成。 

比较好的是，所述编织或斜包层包括单根也可以是多根，所述编织或斜包层材料的截面形状包括圆形、片状或者其它适于编织或者斜包的形状。 

比较好的是，所述填充条包括一字形、T字形、十字形、山字形或其它不规则形状。 

采用上述结构的本实用新型比屏蔽对绞线及光缆布线系统更容易安装且成本更低，是一款经济型的线缆。既满足美国电子工业协会/通信工业协会EIA/TIA-568B.C.2的机械性能及电气性能的要求,也满足美国保险商实验室(UL)所要求的防火性能,具有使用方便、便于敷设的优点。 

附图说明

下面，参照附图，对于熟悉本技术领域的人员而言，从对本实用新型的详细描述中，本实用新型的上述和其它目的、特征和优点将显而易见。 

图1是本实用新型电缆的剖视截面示意图； 

图2A是采用斜包层的本实用新型侧视图； 

图2B是采用编织层的本实用新型侧视图。 

具体实施方式

图1所示为以十字填充10G以太网用非屏蔽数据通信对称电缆为例的剖视截面示意图，在外护套1和电缆内芯2之间加入了非金属编织或斜包层3， 区别于常规电缆内芯紧贴着外护套。在电缆内芯2中设置有一十字填充6。 

图2A和2B分别给出了采用两种不同的非金属层结构的侧视图，前者为采用斜包层的本实用新型侧视图；后者为采用编织层的本实用新型侧视图。 

结合图1和图2A和2B可见，所示为以十字填充10G以太网用非屏蔽数据通信对称电缆为例的侧视面示意图，其中，电缆内芯1包括若干组对绞线8（图示为4组对绞线8）和一定形状的填充条2（图示为十字形），每根芯线由导体4和外部包覆的绝缘层5组成，芯线两两组成一组对绞线。在该内芯外部依次包覆编织或斜包丝和外被。 

上述结构，可以使电缆的衰减，传播延时和延时差得到有效的改善；有效的减少了护套材料的用量，降低了成本； 

在材质选择方面，本实用新型的导体均采用低氧软铜,提高了线材的柔软程度； 

填充条由聚乙烯(PE)或其它低介电常数低正切损耗材料制作； 

编织或斜包丝采用低介电常数、低介质损耗的材料，由聚乙稀(PE)、聚酯（PET）、或者聚丙烯（PP）等非金属材料拉丝制成； 

本实用新型的高速数据通信对绞电缆具有5个重要的电性能参数:阻抗、衰减、回波损耗、串音(组内)、组间串音等,在设计时充分考虑了五者的均衡。 

阻抗是电气性能中最基本的参数,它由导体线径、两导体中心距、绝缘介电常数这三个参数决定,任何阻抗的不匹配都会导致最终接受信号的误差。我们在设计时充分考虑了这三个因素的影响,导体线径大,低频衰减会好,但成本升高,最终线径偏大;导体线径小衰减会受影响。考虑到生产时节距不一样及张力不一致会产生每个线对两导体中心距不同而影响阻抗,根据不同的双绞节距设计出不同的绝缘线径,保证成品后每线对的阻抗值控制在100±15Ohm左右。 

衰减分为导体衰减和介质衰减两部分,导体衰减与电阻有关,所以我们采用无氧铜或低氧铜材料,使电阻达到最小；绝缘材料选用高密度聚乙烯 (HDPE)或者物理发泡聚乙烯（FOAM PE）材料,都是介电常数和介质损耗角比较小的材料。 

回波损耗受输入阻抗的影响,由于和负载阻抗的不匹配或制作中周期的不均匀点,而产生信号的反射,使输入阻抗在特性阻抗值上下波动,反射的能量随着频率的增加而加剧,甚至会产生回波损耗的大幅度突变。该设计中采用了对绞预退扭技术,来消除周期性的不一致所产生对输入阻抗的影响,提高输入阻抗的稳定性,从而优化回波损耗。 

组内串音的设计是建立在原有六类线的节距上,原有六类线的节距设计只可支持250MHz的频率,而现有10G线材要求具备超过500MHz的串扰,故设计时适当地减小了对绞节距,并且运用了六西格玛实验设计的统计方法选出了最佳节距,从而满足了组内串扰的要求,实际系统可满足1000MHz的合格的串扰指标。 

本实用新型的优点在于以下几个方面： 

一、通过非金属编织或斜包层加入，在编织(斜包)丝之间形成了很多空气隙间隙的大小或者多少可以通过调整编织(斜包)丝的直径的大小或编织(斜包)丝的密度以及锭数来实现。通过引入这些空气隙，可以有效降低电缆内线芯周围的等效介电常数和介质损耗，使电缆的衰减，传播延时和延时差得到有效的改善； 

二、在同样的电缆成品外径条件下，通过引入非金属编织或斜包层可以有效减少外被材料的用量，降低成本； 

三、通过引入编织或斜包层在控制电缆成本增加的同时，可以有效增大线缆的成品外径，对改善数据通信电缆的组间串音(ALIEN CROSSTALK)非常有好处。 

本实用新型的高速数据通信对绞电缆最优越的性能之一,体现在防外界串扰上。传统的非屏蔽六类数据通信对绞电缆设计方案无法解决频率延伸至高频时,相邻线组相同节距线对中传输信号的干扰,故国际上较多的知名公司多采用改为线缆十字填充等骨架的结构或线组内较多填充的方法来解决 这一困扰,前者理论上具有较强的说服力,实际生产时难度较大。后者在实际生产时因填加了太多的填充而增加了控制点,性能也很难保证稳定。本公司采用此种激发性性能技术类型的编织或斜包层，配合各种形状的填充结构,使电缆的衰减，传播延时和延时差得到有效的改善，并且增加了相邻电缆组间的距离，可有效地改善组间串扰.并且加工容易,节省材料,是一款事半功倍，经济型的新产品。 

以上诸实施例仅供说明本实用新型之用，而非对本实用新型的限制，有关技术领域的技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，还可以作出各种变换或变化，因此所有等同的技术方案也应该属于本实用新型的范畴应由各权利要求限定。 

Claims (6)

1.一种以太网用非屏蔽编织或斜包对称数据电缆，包括电缆内芯及外护套，其特征在于，所述电缆内芯进一步包括：

若干组对绞线由填充条分离设置，每组对绞线包括两根绞合的芯线，每根芯线由导体和外部包覆的绝缘层组成；

其中，所述电缆内芯和所述外护套之间设置一编织或斜包层。

2.根据权利要求1所述的以太网用非屏蔽编织或斜包对称数据电缆，其特征在于，

所述芯线的导体由低氧铜或无氧铜材料经拉丝和退火绞合制成,所述导体规格为20～28AWG的实心或绞合导体，所述绝缘层采用低介电常数、低介质损耗的材料，由高密度聚乙稀材料、物理发泡聚乙烯制成，所述填充条为低介质材料。

3.根据权利要求1或2中所述的以太网用非屏蔽编织或斜包对称数据电缆，其特征在于，

所述对绞线的两根芯线呈扭绞形状,且四对线均采用20～60%的退扭技术。

4.根据权利要求3所述的以太网用非屏蔽编织或斜包对称数据电缆，其特征在于，

所述编织或斜包层采用非金属的聚乙稀、聚酯、或者聚丙烯非金属材料加工而成。

5.根据权利要求4所述的以太网用非屏蔽编织或斜包对称数据电缆，其 特征在于，

所述编织或斜包层包括单根也可以是多根，所述编织或斜包层材料的截面形状包括圆形、片状。

6.根据权利要求5所述的以太网用非屏蔽编织或斜包对称数据电缆，其特征在于，

所述填充条包括一字形、T字形、十字形、山字形。 

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