6A类数字电缆的开发与制造

一、引言

面对用户对于网络安全的日益重视，对网络宽带需求的日益提高，传统的超五类、六类布线产品逐步不能够适应高宽带高速度的要求;同时随着该类产品工艺不断成熟和发展，市场竞争越来越激烈，制造商和系统集成商的利润空间也越来越小;与此同时，综合布线系统用数字通信对称电缆也不断更新换代，6A类产品就是其中之一，凭借其500MHz带宽和优异的性能脱颖而出。 6A类电缆其结构和6类电缆基本相同，只有导线线径粗一点，生产成本比6类电缆略高，但它的最高传输频率比6类电缆提高了一倍，比7类电缆只少100MHZ，但它的结构比7类电缆简单，7类电缆为了能达到600MHZ的最高传输频率，采用对屏蔽加双层总屏蔽的形式，因而6A电缆的制造成本比7类低很多，所以它颇受市场青睐，并日益彰显其活力。

虽然6A类数字电缆在国内用量还不多，大部分产品都是出口国外，在2007年，约有20% 的有源设备端口是1 0G端口，2008年超过30% 的布线安装成为6A 类布线系统，另外，全球每年约有10% 的布线被升级。而在可预见的未来几年内，6A类系统将成为市场的主流。本文简要介绍了该类型数字电缆结构、性能，制造过程中关键控制点及应用的前景。

二、6A类数字缆的开发和设计要求

1 产品生产的主要工艺流程图

铜材拉丝→包绝缘层挤出单线→退扭绞对→成缆(加骨架)→屏蔽护套→成盘

2 产品设计依据

依据TIA/EIA 568C.2-2009、YD/T926.2-2009和GB/T18015-2007相关标准，确定产品技术指标。

3 工艺设计

3.1 结构设计：

6A电缆有UTP和FTP两种型号，但以FTP为主。在设计中为保证6A产品结构对称性的稳定，尤其是确保串音衰减指标的顺利通过，6A类数字电缆普遍采用中心十字骨架结构，其主要作用是隔离线对、稳定缆芯结构，十字骨架外径在5.0～5.5mm，叶片厚度在0.6～0.7mm，材料宜选用较柔软的低密度聚乙烯(LDPE)。目前一些企业使用“腔”型骨架，这种骨架在改善产品阻抗和串音衰减方面，具有较大的优势，但是使用腔型骨架，在成缆生产时，对成型模具的设计和精度要求很高,成品电缆的外径比较大,增加了制造成本。

屏蔽6A电缆结构，是对整个电缆芯采用金属屏蔽，由于金属屏蔽层的反射和吸收作用，可以更好地分隔周围的电磁场，有效的防止外界的电磁干扰信号和来自电缆内部的电磁辐射外泄，拥有极好的电磁兼容特性和保密性,同时也改善自身的传输稳定效果。

3.2 输入阻抗、衰减及串音指标设计：

单线工艺的设计是整个设计过程中的重中之重，按照标准规定，一般6A类产品采用实心绝缘。当然，现在很多厂家根据客户需求，并结合成本的考虑，单线也可使用物理发泡，因为空气的介电常数最小，在单线绝缘外径减小的同时，工作电容不会增大，绝缘料使用量可减少50%以上,降低了制造成本。如今在激烈市场竞争下，如何在优良性能与电缆成本之间采取折衷，也至关重要。

①.特性阻抗(Characteristic Impedance)表示字符Z 单位Ω

导体和绝缘的材料及几何尺寸都会影响到特性阻抗值，输入阻抗是6A类数字电缆中重要指标之一，它的计算公式可列为：

阻抗上限：Zu= Zo*[(1+Ρ)/(1-Ρ)]

阻抗下限：Zl= Zo*[(1-Ρ)/(1+Ρ)]

式中，Zo—100Ω、Ρ—反射系数的模，Ρ=10(-RL/20)

结合阻抗的模板公式，可以看出，标准YD/T926.2-2009中，对于阻抗的要求略有降低，考虑到高端的6A类及以上产品，其阻抗指标在低频和高频时容易产生波动，因此标准中对低频和高频的允许阻抗波动范围比较大。比如，就6A类产品，其在500MHz时阻抗的上限为131.6Ω、而阻抗的下限为76.0Ω，远比其他标准中规定的100±15Ω容易达到，也符合实际使用要求，当然低频同样也允许存在适当大的波动。这个标准对于阻抗的规定，是比较贴近生产厂家的实际产品指标的。

②.衰减(Attenuation)表示字符ATT　单位为分贝dB

衰减主要表示为初始传送端信号强度与接收端信号强度的比值，是信号沿着一定长度的线缆传输所产生的损耗，此值与线缆的长度有着直接的关系，并随频率的上升而增加，故此值是越小越好。

6A类缆：α≤1.820√f+0.0091f+0.250/√f(dB) 公式中f为传输频率

上述公式中，受温度影响，对于非屏蔽电缆温度范围在20℃～40℃的增量为0.4%/℃，40℃～60℃的温度范围内为0.6%/℃，而屏蔽电缆在20℃～60℃的温度范围内为0.2%/℃，标准中还特别指出，1～4MHz性能由设计保证，无需测试低于4MHz的电缆衰减性能。

如果采用实心绝缘，一般导体直径控制在0.580mm来保证低频衰减指标合