先进的铜缆制造工艺是保证高性能传输的基础.doc

先进的铜缆制造工艺是保证高性能传输的基础对线缆制造工艺的深入了解会有助于您甄别性能优异的布线系统,保护您的投资利益。今天,网络应用对其传输介质的要求比以往任何时候都高。20年前用于承载窄带电话业务的双绞线技术,现在被用来支持高达250Mhz带宽的数字信息。然而,从外观上感觉6类双绞铜缆和最早的双绞铜缆没有很大区别。那么,是什么样的技术革新使铜缆线可提供如此高的带宽和杰出的电气性能呢? 关键在于原材料、生产工艺和线缆构造的不断改进,让今天的线缆获得这样高的性能。要生产出性能优异的非屏蔽双绞线缆(UTP),必须严格控制每道主要制造工艺,包括事先仔细筛选铜导线和热塑材料,主导线的绝缘,两根主导线相互扭绞成一根双绞线,将数根双绞线合成线缆,套上线缆外皮,最后包装成品。为确保成品线缆的性能符合相关国际标准要求,每一个制造阶段,都必须经过精心设计,每一个工艺过程都必须经过严格控制。线缆的制作包括12个步骤,从裸露的铜导线开始,到双绞线被卷在卷轴上为止。主导线设计主导线用来制作双绞线,是由22到24AWG铜导线在外面裹一层绝缘材料而成。尽管它的结构看起来很简单,但是主导线的每一个特性都需要细心控制,以确保电气和机械性能符合要求。主要特性包括铜导线的横截面,铜导线外表面的轮廓和光滑度,以及在绝缘材料内部导线的同心度。一个双绞线对包括两根22到24AWG的铜导线,每一根外面都包裹一层绝缘材料。绝缘材料里的导线的同心度是决定导线性能的关键。插入损耗(衰减)、阻抗和回波损耗等测量参数都直接和主导线的结构有关。插入损耗表示信号通过一段距离传输后的损耗。因此,更粗的铜导线直径,铜导线的正确退火,以及单位长度的绞线扭绞数减小,都是降低信号损耗的方法。影响阻抗和回波损耗性能的有铜导线的直径和形状这样的物理外形,绝缘材料的性质,分散因子和主绝缘材料的厚度。表面缺陷,铜导线表面粗糙,横截面呈椭圆形,或导线直径有变化,都会导致线缆阻抗不一致,形成信号反射。主绝缘线缆的铜导体中心位置和圆截面,或椭圆度,也影响回波损耗。在压制主绝缘层之前,必须格外小心不要让裸露的铜导线受到损坏,保持导线表面的清洁,不能粘有异物。典型的主导线制作过程是双轮绝缘压制流程,将导线绕通过两个轮子传动,通过挤压模具,进行将绝缘材料裹压在导线表面。这样作的好处有,出线速度更快,全部过程自动化,与手工相比,对导线造成的损坏几乎没有。拉丝工艺双轮绝缘压制流程的第一步是通过一组孔径递减的14-17道钻石模具,把直径较大的硬铜线(典型的12或13AWG),拉细到最后22到24AWG铜线。用一个滑轮从每个模具中拉出铜线,因为铜线被拉长,所以截面直径变小,因而随后的滑轮转动的速度也相应加快。因为在拉线的同时,产生大量的热,所以拉线设备必须不断进行冷却、润滑,以延长模具使用寿命,减少滑动,使铜线表面光滑。完成的铜导线从模具中由一个绞盘拉出,然后进行退火。 6类线缆的制造工艺包括通过一个配置盘和模具把多个双绞线对和一个星型分隔器拉出来。由于铜导线在拉线过程会逐渐变硬,拉出来的导线会变脆易折,因此退火工艺非常重要,直接影响导线的传输性能,特别是可以降低插入损耗。退火设备将裸导线迅速加热到高温,导线被置入一个充满蒸汽的容器内,促使其适当软化,以获得所需的延展性。退火让导线更实用,提高了传输性能,特别是降低了插入损耗。在退火工艺之后是主绝