高频对称电缆设计与制造技术

肖飚

成都普天电缆股份有限公司

摘要: 本文首先介绍了高频对称电缆几个重要电性能指标及其改善措施，然后具体分析了电缆设计与制造过程中的一些技术,并推导了对绞线最小退扭率的计算公式。

关键词：串音 回波损耗 退扭率

1.前言

随着计算机网络和数据通信的发展，人们对对称电缆的要求也越来越高，从几年前带宽为100MHz的五类缆到今天高达1000MHz的数据缆，无疑是一个巨大的飞跃。众所周知，同轴缆的电磁场是封闭的、规则的，达到1000MHz的带宽是比较容易的。然而，对称电缆的电磁场是开放的、既不规则也不均匀，要制造高频对称电缆其难度可想而知。很多时候，电缆制造商制造出了符合要求的对称电缆，可是布完线后，检测发现电缆的某些指标恶化了许多，尤其是近端串音衰减和结构回波损耗两项指标。所有这些，归根到底都与电缆结构设计和制造工艺有关。

本文以1对、2对、4对高频对称电缆的设计制造为例，对设计和制造中的一些技术进行了探讨。

2．高频对称电缆的几个重要电性能指标及其改善措施

2.1 串音

串音引起的误码是影响通信距离的主要因素之一。根据串音产生的机理，减少线对间串音的方法有:

a保证绝缘单线的均匀性和对称性、尽可能降低线对间电容不平衡是提高线对抗干扰能力的基础;

b在条件允许情况下,加大线对间的距离;

c采用优化的节距设计是提高串音防卫度的有力措施;

d 采用线对屏蔽技术，但此种方法因电磁波的反射，需要适当增加绝缘外径，使用时也需要带屏蔽的接插件。

e 除此之外，保证相邻线对维持TEM波传输也可有效地减少串音^[1] ,这也是高频对称电缆设计中可用的另一种理念。我们知道，传统对绞线结构的电缆中，在对绞线的中心有很强的电场，并有很大一部分泄漏于绝缘层外。如果将对绞线用与绝缘具有相同等效相对介电常数且损耗角正切值低的材料挤一层护套(挤压式)则大部分电磁场分布在绝缘和护套内，几乎没有电力线从绝缘体散发出去（见图1），因而从源头上减小了对相邻线对的串音。另一方面，电磁波在绝缘体周围的空气中传播