高品质宽带市话电缆制造工艺技术探讨.doc

高品质宽带市话电缆制造工艺技术探讨 高品质宽带市话电缆制造工艺技术探讨 一 前言 近几年来，随着全球信息高速公路的建设和多媒体技术的兴起，以及计算机逐步进入普通家庭。特别是目前Internet正在以前所未有的速度蓬勃发展，技术的发展和网络升级换代的完成，通信网络中的长途干线网、局间中继网、长途交换网以及局间交换网络的数字化之后，而作为通信网重要组成部分的接入网目前大多还使用窄带低速的话带modem和Internet相连，妨碍了用户对宽带交互式多媒体信息的获取。因此实现信息高速公路“最后一公里”数字化、宽带化成为发展的必然趋势。从技术发展的角度来看，接入网的最终发展方向是光纤接入网。但是从经济角度来看，考虑将现有大多数接入网的传输介质—铜线网进行大规模改选所需成本昂贵，短期内很难实现。因此在今后的一段时间内，接入网仍需FTTC、FTTB和铜线电缆相配合的过渡方案。20世纪90年代出现的ADSL（非对称数字用户环路）技术为铜线电缆在接入网领域扮演主要角色创造了有力条件。据有关机构预计2001年—2005年宽带铜线电缆的部署将增长300%以上。宽带市话电缆是一种用于远程光交换单元到用户之间的传输系统，以及大楼综合布线系统中楼宇间的传输系统，其最高传输频率为100MHz。该电缆的主要电气性能与YD/T 1019-2001《数字通信用实心聚烯烃绝缘水平对绞电缆》所涉及的5类缆相近，明显的区别在于该电缆是采用耐环境应力开裂，耐候性的黑色PE作护套。笔者在此就宽带市话的电缆制造工艺技术作简要探讨。 二、工艺控制的设计依据 笔者将通过对宽带市话电缆技术特性和技术参数的分析来说明工艺控制的设计依据。由于宽带市话电缆属于高频数据通信电缆，比用于音频传输的普通市话电缆加工精度高，加工难度大，其工艺控制必须把握住传输特性的要求才能去加工完善的绝缘结构和电缆结构。以下对宽带市话电缆的主要电气技术指标进行分析： （1）特性阻抗 特性阻抗ZC是电缆回路上任意点电压波与电流波之比，可用下式得 近似效应的物理定律，随着频率的增加，衰减会增大。而衰减正是用来衡量信号能量发生降低和损失大小的一个电气指标，其单位是“dB/100m”。在高频时，对衰减d指标的规定，在0.772 MHz—100 MHz K1 ×+K2 ×f + K3 / (4) 式中f为通信频率，单位为MHz。K1 、K2 、K3 取值参见下表 导体规格 K1 K K3 0.5mm 1.989 0.023 0.051 0.6mm 1.785 0.021 0.045 0.9mm 1.147 0.011 0.029 从理论上分析可知，影响衰减的主要因素包括导体直径，导体材料，绝缘材料、电缆结构等。因此要改善电缆的衰减性能,可以通过增加导体直径、选择更优良的材料以及在生产制造过程中保持电缆几何结构的稳定来实现。 （4）串音 串音是影响电缆性能的关键因素之一。对于串音的阐述，当信号出现在双绞线上，我们称之为“有源”。有源信号会在其周围产生磁场，而磁场会对邻近的其他“有源”线对产生影响。对串音的指标规定与5类缆相同： a).近端串音衰减功率和在1～100MHz下为64—15×lg(f/0.772)； b).远端串音防卫度功率和在1～100MHz下为63—20×lg(f/0.772)。 其中f为通信频率，单位为MHz。 串音干扰与导线间的距离，导线直径及所用材料有关.串音干扰是部分电容、部分电感、介质损耗、金属损耗不平衡造成的，即是由电容耦合和电感耦合而产生的。而实际生产控制中往往通过使用线组的绞合节距相互配合来减小组间直接系统性耦合，以达到减小串音的目的。虽然从理论上说线组绞合节距的选择越短，可以大大减小线组间的电容耦合和电感耦合，但是线对节距减小后，绞入线长度急剧增加，从而引起衰减增加，同时，短节距时，各线对间的线长差大，随之线对间的传输时间差也就越大。这样同样会严重影响电缆的质量。所以说选择合理的绞对节距和保持节距差，是改善串音特性的关键因素。 三、制造工艺控制 宽带市话电缆的生产主要由四个主要工序：绝缘、对绞、成缆和护套。从生产工艺角度分析，最后一个工序护套对电缆的最终电气性能影响不大，而另外三个工序对电缆电气性能影响较大。为了生产高品质的产品，笔者在此仅从电缆生产中前三个工序着手分别对每道工序中的工艺控制关键部分进行技术分析。 绝缘芯线挤塑 a).铜导线质量及直径精度 宽带市话电缆对铜导体的要求极为严格：直径偏差控制在±0.002㎜；导体延伸率是导体质量的一个重要指标，要求导体延伸率均匀且控制范围宜小。若延伸率控制范围较大，会在后几道工序的加工过程中因各单线抗拉能力不一致而导致线对的对称性变差。在实际生产过程中导体延伸率通常控制到18