淺談退扭絞對與加扭絞對

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1、淺談退扭絞對與加扭絞對成都普天電纜股份冇限公司肖颼摘要:木文首先介紹了退扭絞對■改善結(jié)構(gòu)回波損耗的原理和實現(xiàn)方法,然后針對目詢退扭絞對實現(xiàn)過程中存在的缺陷提出加扭絞對同樣也能改善電纜結(jié)構(gòu)冋波損耗指標并給出了加扭絞對的試驗結(jié)果。關(guān)鍵詞:退扭絞對加扭絞對輸入阻抗結(jié)構(gòu)回波損耗1?前言隨著通信技術(shù)的E速發(fā)展,人們對對稱銅纜的通倍帶寬要求也越來越髙。目前,一種用于連接高清顯示屏與線路板的對稱電纜,其通信帶寬達到了9000MHzo相應(yīng)地對阻抗波動要求也提高了很多。幾年前,退扭絞對機的成功研制人人地改善了阻抗的波動性。照理說,退扭率越高阻抗均勻性應(yīng)越好,然

2、而,實際情況卻告訴我們:采用常見的退扭絞機絞對時,退扭率過大后其阻抗均勻性反1何會變差。其次,理論和實踐證明加扭絞對也同樣能改善阻抗的波動性。為了解釋這種現(xiàn)象,我們冇必要對退扭絞對和加扭絞對技術(shù)進行探討。2.結(jié)構(gòu)回波損耗特性卩FL抗是電纜回路上任意點電壓波與電流波之比,并有式中R、L、G、C分別為對稱回路的交流電阻、電感、導體間介質(zhì)電導和導體間互電容;3為信號的角頻率。在高頻下無屏蔽對稱電纜的特性阻抗近似表示為7—1201n2S-d"、式中f值與絕緣材料、絕緣類型、線對間填充介質(zhì)的相對介電常數(shù)有關(guān);S為回路兩導體的中心距;d為導體直徑。在實際

3、中常用輸入阻抗Zm來表述電纜的特性阻抗。其定義如下:Z加-?Z$(3)式中乙)為終端開路時的阻抗測量值;Zs為終端短路時的阻抗測量值。由于電纜結(jié)構(gòu)的不均勻性,信號在傳輸過程中會產(chǎn)生波的反射,反射波在某些頻率點相互迭加,當反射波幅值極人時,電纜的傳輸性能會在這些頻率點上其至整個頻寬范圍內(nèi)急劇惡化。因此,輸入肌抗頻率掃描曲線是一?條起伏頗大的隨機分布曲線。通常用結(jié)構(gòu)回波損耗來描述這種波動情況。結(jié)構(gòu)回波損耗SRL定義如下:S私=—201g矢尹(4)式中Zm為擬合阻抗。山此定義可見,SRL實質(zhì)是描述Zinl韋

4、繞Zm波動人小的一個指標。引起血波動的原

5、因是電纜部件存在看突發(fā)性或周期性的結(jié)構(gòu)偏差或缺陷。如絕緣外徑波動、導體直徑波動、絞對時絕緣單線在節(jié)點處周期性壓傷,絕緣發(fā)泡不均勻、絕緣偏心及導體或絕緣不圓時絞對過程因單線的自轉(zhuǎn)造成導體中心距S呈周期性波動等。其中周期性的結(jié)構(gòu)偏差或缺陷對SRL危害最大。3.退扭或加扭絞對改善結(jié)構(gòu)回波的原理眾所周知,兩根絕緣芯線絞對時每根絕緣芯線繞絞對線的屮心軸公轉(zhuǎn)時通常還會繞各ti的屮心軸以一定的速度自轉(zhuǎn)。當絕緣偏心或?qū)w及絕緣不圓時這種白轉(zhuǎn)會導致導體屮心距呈周期性波動。由式2可知,導體中心距S的波動會引起特性阻抗波動。根據(jù)電磁波傳播理論,當導體中心距變化的周

6、期小于等于八分Z—波氏時,電磁波將不易覺察到這種變化從而可削弱絕緣偏心或?qū)w及絕緣不圓對SRL的彩響。根據(jù)這種原理,人們發(fā)明了可實現(xiàn)導體屮心距波動周期小于最高傳輸頻率電磁波波長1/8的絞對設(shè)備——退扭或加扭絞對機來改善特性阻抗的波動。2.高頻對絞電纜絞對工藝要求眾所周知,在高頻對絞電纜的牛:產(chǎn)過程中,絞對工藝往往是受制約因素最多、最易受到破壞的工藝。當最關(guān)鍵的工序(拉絲和絕緣)牛產(chǎn)出高質(zhì)量的芯線后,如果不能正確地控制絞對工藝,就會使之前所有的努力前功盡棄。因此,為了獲得始終如一和可重復的質(zhì)最,我們必須高度重視絞對工藝并重點考慮以下問題:?由于

7、絕緣偏心是不可避免的,因此在絞對工序應(yīng)采取一定的措施確保導體屮心距的波動周期小于電纜中最髙傳輸頻率電磁波波長的1/8,這是絞對工藝要考慮的重點之一。?線對節(jié)距要小、線對間節(jié)距要合理搭配,以確保線對結(jié)構(gòu)在絞對和成纜過程屮的穩(wěn)定性和滿足電纜串音指標要求。另一方面,小節(jié)距絞對通常會在每根絕緣芯線上產(chǎn)生相當大的應(yīng)力而導致絕緣粘附性的破壞和導體及絕緣層變形,如何減少這種應(yīng)力的破壞是絞對?工藝要考慮的重點之二。?絞對過程屮保持兩根芯線具有相同和合適的恒定張力是消除芯線纏繞現(xiàn)象,減小特性阻抗波動的重要措施。?采取必要的桔施以盡量減小或避免其它因素對線對結(jié)構(gòu)

8、的不良影響。如降低絞對速度或絞合而在絕緣芯線上涂抹減摩潤滑油以減少芯線與絞弓間摩擦力對芯線的破壞、采用閉合絞弓以減少絞對時風力對節(jié)距成型的影響;采用雙輪牽引而不采用輪帶式牽引以減少皮帶對線對節(jié)距和芯線結(jié)構(gòu)的破壞等。3.退扭或加扭絞對機的工作原理5.1退扭絞對機所謂的退扭就是利川一定的方法來減慢或消除絞線過程屮出現(xiàn)的單線自轉(zhuǎn)現(xiàn)象。換句話說就是采取一定的措施使線對在一個節(jié)距內(nèi)單線白轉(zhuǎn)角度為0或比2^-sin/小很多(sin/為單線的螺旋升角的正弦值)。根據(jù)實現(xiàn)退扭的主體不同,退扭絞對機有以下兩類:?放線盤退扭:放線盤繞絕緣芯線的軸線沿單線公轉(zhuǎn)相反

9、方向白轉(zhuǎn)實現(xiàn)退扭。整個絞対過程中單線的合成運動是除公轉(zhuǎn)外,單線不自轉(zhuǎn)或緩慢地始終沿一個方向自轉(zhuǎn),因此絕緣芯線的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力比綾小。這類絞對機有:1).籠絞機:通過退扭環(huán)

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