常见高频网络线结构

目前，常用的网络线结构有许多种，但其结构及材料通常为：导体：通常采用圆形金属导线。根据使用的频率和使用的环境不同，常用的材料有：A、裸铜导体：使用最广的一种。B、镀银铜线：用于频率较高的情况。由于集肤效应的缘故，其高频电阻较小，因而金属衰减也小些；其次当采用氟塑料等材料绝缘时，其镀银层还具备较强的抗腐蚀作用，因而使用性能较好。C、铜包钢：由于铜包钢线的抗拉强度和挠性均较大，因此常常用于抗拉要求较高 的平行线。①、绝缘材料及绝缘型式：最常用且最经济的绝缘材料是PE材料。其次，在有些使用场合还会用到氟塑料、辐照交联聚乙烯等。绝缘型式：最常见的是实心绝缘，有时为了降低衰减和缩小电缆尺寸也用发泡或发泡实心皮（Foam-Skin）、皮-泡-皮绝缘型式(Skin-Foam-Skin)。由于化学发泡不均会加大电容不平衡和降低机械性能（机械强度低会导致绝缘严重变形，影响 SRL），同时发泡剂分解残留物易吸潮使介电常数上升而影响电缆的传输质量，故发泡+ 实心皮、化学发泡绝缘已逐渐被物理发泡取代(物理发泡通常采用北欧化工:HE8743,Skin 层：宇部LDPE 180)。如果采用化学发泡也宜选用品质优良的 HDPE发泡料（如联碳公司 HDPE 发泡料，牌号DGDA3487,此料发泡度在50%以内时，其泡孔质量与物理发泡效果相当, 内Skin采用LDPE）。由于低密度发泡料的机械强度较低，在后序工序或使用过程中容易变形，影响SRL指标,因此宜少用。 线组结构：常见的线组结构为对绞组，偶尔也会遇到星绞组。 目前,还有不少的电缆采用粘连绝缘线结构,以确保S值在制造和使用过程中的波动和变化尽可能小,以提高阻抗的均匀性。图显示了粘连线对与普通线对电缆在弯曲 S的变化情况：

缆芯结构：为了要保证缆芯中线对间分散电容的均匀性，以降低串音衰减和回波损耗，线组构成缆芯时通常为采用规则绞合而不采用束绞。屏蔽：根据电缆对抗外来干扰能力要求及使用要求的不同，常用的结构有单个线组 屏蔽、分组屏蔽或总屏蔽几种。使用的材料常常为复合铝箔、复合铜箔、铜线、镀锡铜线或镀银铜线编织等。在普通线对外绕包铝箔屏蔽时，会由于线组表面不平整导致屏蔽层也不是一个理想的圆柱体，导体离屏时近时远，造成 SRL 值不理想。因此，在条件允许时应尽可能采用线对外被的结构，因为在线对外被外加 屏蔽时，屏蔽离导体距离的波动情况大为改善，能有效地提高SRL值。 外被：根据使用环境的要求不同，常用的外被材料有 PVC、LLDPE、橡胶、聚偏氟乙丙烯及其它阻燃材料。

常见的高频网络线结构实例及其优缺点分析以下组图为常见的高频网络线典型结构实例。这些结构的差异主要是因其使用场合或电缆带宽不同而引起。现分别对其进行评述：a) 图 3、图 4 分别为常见的三、四、五类和超五类 UTP 和 FTP 电缆结构。其优点是 电缆结构紧凑、加工方便，缺点是电缆安装后的传输性能可能因电缆受拉、受压而出现 较大幅度降低。b) 图 5 为常见的带“+”字塑料骨架的的六类缆结构。其优点是电缆抗拉、抗压较强， 因而具有较好的安装性能，其次，线对被“+”字塑料骨架分隔后，电缆的串音指标也 有所改善。缺点是电缆外径较大、需要加工骨架。图 6 为带腔形的塑料骨架的六类数据 缆结构，其优缺点与前者相似，但更抗压。

C) 图 7 为带内外被的屏蔽星绞组电缆。其优点是抗拉、抗压能力较强，电缆安装前 后的结构稳定性和电气一致性较好，线组屏蔽加在外被后的线组上，导体与屏蔽间的距 离波动较小，因而具有较好的SRL值。缺点是制造工艺较复杂，线组外被后，绝缘外 径、衰减、传输时延比不加内外被时略大。

d) 图 8 为带外被的屏蔽对绞组电缆。其优点是抗拉、抗压能力较强，电缆安装前后 的结构稳定性和电气一致性好，线对屏蔽加在外被后的线对上，导体与屏蔽间的距离波 动较小，因而具有较好的SRL值。由于是单对线结构，不存在电缆内部串音的问题，因此对绞组还可以用平行线代替，内外被材料也可以与绝缘料不同。缺点是制造工艺较复杂，线对外被后，绝缘外径、衰减、相时延比不外被时略大。

e) 图 9、图 10 分别是为带外被的非屏蔽和屏蔽对绞组电缆。其优点是抗拉、抗压能力 较强，电缆安装前后的结构稳定性和电气一致性好。线对的两导体中心距波动较小，因 而具有较好的 SRL 值。另一方面，此充分利用了维持 TEM 传播的模式，故其线组间的串音也改善很多。缺点是制造工艺较复杂，线组外被后，绝缘外径、衰 减、时延比不外被时略大。f) 图 11、图 12 为特殊条件下使用的非屏蔽对绞组电缆。其优点是抗拉、抗压能力较强，电缆安装前后的结构稳定性和电气一致性好，绝缘导体相互粘连，单导体无法实现独立 旋转，确保导体间距的一致性，而达到极其稳定的阻抗和线对优异的平衡性能。线对的两导体中心距波动较小，因而具有较好的SRL值。另一方面，此充分利用了维持 TEM 传播的模式，故其线组间的串音也改善很多。缺点是制造工艺较复杂，线组外被后，绝缘外径、衰减和时延比不外被时略大。g) 图 13、图 14 为传输频率可达 1GHz 以上的平行粘连线结构。为了减少集肤效应影响，用镀银退火铜线作为导体。由于在1GHz 频带内，如果采用对绞结构，要想改变线对间的绞合节距使它们互不干扰很难做得到，也很难用屏蔽把每一个线对独立分隔，因为在 屏蔽内很可能形成间隙。另外，由于屏蔽和信号线间的距离有波动也会引起阻抗的波动。此外，如果这些芯线绞合不均匀，那么一根单线的长度与线对另一根线的长度就不一样，而这种差异很可能导致信号传播延迟畸变。为此，采用了物理发泡沫绝缘的平行粘连线结构。粘连线的 S 值变化很小，确保了SRL值。由于每个线组都采用了金属箔绕包屏蔽（因为线对无绞合，故绕包层平整，提高了SRL值），因此，没有节距时也不会造成线组间的串音。为了保持电磁场的对称性，图 13 所示结构中，屏蔽连通线用了两根，尽管这会带来衰减的轻微增加，但其它指标得到改善，因此也是值得的。

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