CN109686490A - 一种非屏蔽线缆 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种非屏蔽线缆，涉及非屏蔽线缆结构技术领域。本申请包括：缆芯，该缆芯包括导体；绝缘层，该绝缘层设置在所述缆芯外侧；屏蔽层，该屏蔽层设置在绝缘层外侧，屏蔽层包括导电层和外绝缘层；护套层，该护套层设置在屏蔽层外侧。本申请通过在屏蔽层和缆芯之间设置一层绝缘层，将屏蔽层内侧的导电层与缆芯隔绝开来，降低导电层对缆芯的电荷干扰，与现有的FTP相比，不需要额外设置排流线并进行接地安装，与现有的UTP相比又具有较好的屏蔽效果。

Description

一种非屏蔽线缆

技术领域

本申请涉及非屏蔽线缆领域，特别涉及到一种非屏蔽线缆。

背景技术

现有的CAT.6A非屏蔽线缆(Unshielded Twisted Paired，以下简称UTP)一般不具备屏蔽功能，所以需要采用一些公知的技术手段来提高其的抗干扰能力，防止在常见的安装结构中彼此相邻的线缆相互串扰。例如，在将线缆安装成束时采用不同成缆节距的线缆，或是采用十字骨架将线缆内部的线对互相隔离开来并增加线对与外护套之间的空隙，还可以尽可能地减少相邻线缆的接触面积，以此来减少线缆与线缆之间、线对与线对之间的相互串音干扰。

尽管采用了上述抗干扰措施，但现有的UTP CAT.6A类线缆不能完全杜绝外部串扰干扰，还需要采取额外的保护手段来防止串扰，增加抗干扰能力。

也可以采用屏蔽线缆(Foiled Twisted Pair，以下简称FTP)进行数据传输，但FTP是通过在缆芯外侧使用由金属箔屏蔽带组成的屏蔽层及设置在该屏蔽层内侧的排流线进行屏蔽电磁干扰的，故其使用成本必然大于UTP的成本。在FTP中，屏蔽带一般采用包带、编织、缠绕等一种或多种方式组合的形式包覆在缆芯的外侧，具有两层结构，由等宽的绝缘层(例如聚脂薄膜PET)和等宽的金属箔层(例如铝箔)经过胶水粘贴、烘烤复合而成。其中，绝缘层朝外，金属箔层朝内，在金属箔层和线缆缆芯之间设置有一根接地的排流线，金属箔层用以屏蔽电磁干扰，并通过排流线将聚集在金属箔层上的静电排出，防止静电干扰，实现屏蔽的功能。此外，使用FTP时必须在线缆端部安装连接器使排流线接地，其安装步骤比UTP复杂，同时增加安装成本。

目前还提出了一种非连续屏蔽带，该方案在屏蔽层上设置不导电缝隙，该缝隙可以避免在屏蔽层中进行的信号从线缆的一端传输至另一端从而产生干扰，能够避免在线缆中使用排流线，降低线缆的生产成本及安装成本。但是，该缝隙也会产生电磁泄漏，导致金属屏蔽层的屏蔽效果大打折扣。

发明内容

本申请的目的是提供一种双面绝缘的屏蔽带，既具有较高的屏蔽效果，又能够避免在线缆中使用排流线，提高UTP CAT.6A类线缆的抗干扰能力。

为实现上述目的，本申请实施例采用以下技术方案：一种非屏蔽线缆，包括：缆芯，该缆芯包括导体；绝缘层，该绝缘层设置在所述缆芯外侧；屏蔽层，该屏蔽层设置在绝缘层外侧，屏蔽层包括导电层和外绝缘层；护套层，该护套层设置在屏蔽层外侧。

在上述技术方案中，本申请通过在屏蔽层和缆芯之间设置一层绝缘层，将屏蔽层内侧的导电层与缆芯隔绝开来，降低导电层对缆芯的电荷干扰，与现有的FTP相比，不需要额外设置排流线并进行接地安装，与现有的UTP相比又具有较好的屏蔽效果。

进一步地，在本实施例中，缆芯还包括十字骨架，该十字骨架设置在绝缘层内。

进一步地，在本实施例中，导体螺旋绞合形成至少一组双绞线。

进一步地，在本实施例中，导体外侧包裹有内绝缘层。

进一步地，在本实施例中，绝缘层采用聚酯材料制成。

进一步地，在本实施例中，绝缘层为薄膜带状。

进一步地，在本实施例中，绝缘层采用包覆或者缠绕的方式包裹在缆芯外侧。

进一步地，在本实施例中，导电层采用金属箔制成。

进一步地，在本实施例中，外绝缘层采用塑料薄膜制成。

此外，本申请实施例还采用以下技术方案：一种非屏蔽线缆的制造方法，包括以下步骤：

制作双绞线：将两根导体对绞成双绞线；

制作缆芯：通过成缆机将根双绞线安装在十字骨架的容纳腔内，制成缆芯；

添加绝缘层：在缆芯外侧通过螺旋缠绕的方式包裹上PET薄膜带；

添加屏蔽层：在绝缘层外侧通过包覆的方式包裹上带状铝箔；

添加护套层。

附图说明

下面结合附图和实施例对本申请进一步说明。

图1是本申请实施例提供的一种非屏蔽线缆的断面结构示意图。

图2是图1中屏蔽层的剖切面示意图。

图3是图1所述的非屏蔽线缆的PSANEXT测试的结果示意图。

图4是图1所述的非屏蔽线缆的PSAACRF测试的结果示意图。

附图中

10、缆芯 101、十字骨架 102、容纳腔

103、双绞线 104、导体 105、内绝缘层

20、屏蔽层 201、导电层 202、外绝缘层

30、护套层

40、绝缘层

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案进行清楚、完整地描述，及优点更加清楚明白，以下结合附图对本发明实施例进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，仅仅用以解释本发明实施例，并不用于限定本发明实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“中”“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“顶”、“底”、“侧”、“竖直”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“一”、“第一”、“第二”、“第三”、“第四”、“第五”、“第六”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

出于简明和说明的目的，实施例的原理主要通过参考例子来描述。在以下描述中，很多具体细节被提出用以提供对实施例的彻底理解。然而明显的是。对于本领域普通技术人员，这些实施例在实践中可以不限于这些具体细节。在一些实例中，没有详细地描述公知方法和结构，以避免无必要地使这些实施例变得难以理解。另外，所有实施例可以互相结合使用。

图1为本申请实施例提供的一种非屏蔽线缆的断面结构示意图；图2为图1中屏蔽层的剖切面示意图。参考图1和图2，本实施例提供了一种非屏蔽线缆，由内向外依次包括缆芯10、屏蔽层20和护套层30。其中，在缆芯10和屏蔽层20之间设置有绝缘层40，绝缘层40最好由不导电的聚酯材料制成，如聚对苯二甲酸乙二醇酯PET、聚萘二甲酸乙二醇酯PEN、聚丙烯PP等材料，在本实施例中具体实施为PET材料。绝缘层40最好为薄膜带状，其厚度可以为0.02mm，具体可以为PET薄膜。

绝缘层40包裹在缆芯10外侧，具体可以采用缠绕或者包覆的方式。在本实施例中，当绝缘层40采用将PET薄膜带螺旋缠绕的方式设置在缆芯10外侧时，PET薄膜带的搭盖处重叠，重叠的部分为第一重叠部，此时第一重叠部为螺旋型；当绝缘层40采用PET薄膜带包覆的方式设置在缆芯10外侧时，PET薄膜带的搭盖处重叠，重叠的部分为第一重叠部，此时第一重叠部为直线型。具体地在本实施例中，第一重叠部占PET薄膜带的面积的25％以上。

此外，缆芯10包括一十字骨架101，绝缘层40与十字骨架101紧密相贴，使十字骨架101与绝缘层40内侧形成四个相对封闭的容纳腔102，该容纳腔102内安装有双绞线103，双绞线103由两根导体104螺旋绞合而成，导体104外侧包裹有内绝缘层105。其中，十字骨架101和内绝缘层105在本实施例中具体采用高密度的PE材料制成，PE材料具有较低的介电常数，能够防止导体104之间、双绞线103之间相互干扰；导体104采用99.95％无氧铜，具有较高的导电率。

绝缘层40的设置使得缆芯10内部的部件的相对位置更为确定，不同双绞线103之间的接触状态也更稳定，以减小非线性接触的产生，从源头上降低了产生的PIM的可能。优选地，绝缘层40最好是缠绕设置在缆芯10外侧，缠绕方式比包覆方式更能紧紧地束缚住缆芯10，起到限位的作用。

屏蔽层20为双层结构，包括导电层201和外绝缘层202，导电层201朝内，外绝缘层202朝外，导电层201和外绝缘层202通过粘胶连接。具体地，导电层201为金属箔层，最好采用铝箔或者铜箔，这种低阻率的金属材料能够产生电磁涡流，形成对外来电磁波的抵消作用，从而达到屏蔽的效果。外绝缘层202均采用具有绝缘性能的塑料薄膜，例如聚对苯二甲酸乙二醇酯PET、聚萘二甲酸乙二醇酯PEN、聚丙烯PP等薄膜带，在本实施例中具体采用PET薄膜带。屏蔽层20最好为带状，具体可以为带状的铝箔。

除此之外，屏蔽层20也可以是三层结构，包括导电层201、外绝缘层202，且在导电层201内侧增设一层绝缘材料，以增加屏蔽层20的屏蔽效果。该绝缘材料可以采用覆盖的方式设置，也可以采用涂抹的方式设置。

在本实施例中，屏蔽层20可以采用将带状铝箔螺旋缠绕的方式设置在绝缘层20外侧，且导电层201与绝缘层20接触，带状铝箔的搭盖处重叠，重叠的部分为第二重叠部，此时第二重叠部为螺旋型；屏蔽层20也可以采用带状铝箔包覆的方式设置在绝缘层20外侧，且导电层201与绝缘层20接触，带状铝箔的搭盖处重叠，重叠的部分为第二重叠部，此时第二重叠部为直线型。具体地在本实施例中，第二重叠部占带状铝箔的面积的25％以上。

护套层30采用绝缘的塑胶材料制成，最好为圆筒形，其内部形成中空的空腔，使缆芯10、绝缘层40和屏蔽层20可以创设与护套层30内，具有防护线缆缆芯的功能。

本实施例通过在屏蔽层20和缆芯10之间设置一层绝缘层40，将屏蔽层20内侧的导电层201与缆芯10隔绝开来，降低导电层201对缆芯10的电荷干扰，与现有的FTP相比，不需要额外设置排流线并进行接地安装，与现有的UTP相比又具有较好的屏蔽效果。

上述非屏蔽线缆的屏蔽效果测试结果如图3-4所示，均满足线缆关键测试参数PSANEXT(综合外部近端串扰功率和)和PSAACRF(综合外部远端信噪比功率和)的要求。

其次，为了更好的屏蔽效果，第一重叠部和第二重叠部最好不重合，防止在第一重叠部和第二重叠部处产生静电干扰。为了便于生产加工，绝缘层40和屏蔽层20可以采用不同的包裹方式，使第一重叠部和第二重叠部的形状不同。例如，当第一重叠部为螺旋型时，第二重叠部可以为直线型，这样就保证了第一重叠部和第二重叠部绝对不会重合。

由于在非屏蔽线缆中设置了屏蔽层，使非屏蔽线缆的抗干扰能力大大提升，其制造及使用过程中即可不采用现有技术中抗干扰措施。例如，在现有技术中，经常采用将线缆外径做大的方式来减少相邻线缆之间的接触面积，外径基本都达到8-9mm，但在本实施例中能够将线缆的外径做小，控制在7-7.5mm，节省线缆的安装空间。

本实施例所述线缆与现有的UTP CAT.6A参数对比如表2所示。

表2本实施例与UTP CAT.6A效果对比表

最后，在本实施例中，还公开了一种制造上述非屏蔽线缆的制造方法，包括以下步骤：

制作双绞线103：准备导体104的原材料铜杆，对铜杆进行拉丝，再在铜丝外包覆上绝缘材料PE，使铜丝导体104的外侧包裹有绝缘层105；然后，将两根具有绝缘层105的导体104对绞成双绞线103；

制作缆芯10：通过成缆机将4根双绞线103安装在十字骨架101的容纳腔102内，制成缆芯10；

添加绝缘层40：在缆芯10外侧通过螺旋缠绕的方式包裹上PET薄膜带，其中，螺旋缠绕的搭盖处重叠，重叠率大于等于25％；

添加屏蔽层20和护套层30：在绝缘层40外侧通过包覆的方式包裹上带状铝箔，其中，包覆的重叠率大于等于25％，形成屏蔽层20；最后，在屏蔽层20的外侧设置护套层3。

尽管上面对本申请说明性的具体实施方式进行了描述，以便于本技术领域的技术人员能够理解本申请，但是本申请不仅限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员而言，只要各种变化只要在所附的权利要求限定和确定的本申请精神和范围内，一切利用本申请构思的申请创造均在保护之列。

Claims (10)

1.一种非屏蔽线缆，其中，所述线缆包括：

缆芯，所述缆芯包括导体；

绝缘层，所述绝缘层设置在所述缆芯外侧；

屏蔽层，所述屏蔽层设置在所述绝缘层外侧，所述屏蔽层包括导电层和外绝缘层；

护套层，所述护套层设置在所述屏蔽层外侧。

2.根据权利要求1所述的一种非屏蔽线缆，其中，所述缆芯还包括：

十字骨架，所述十字骨架设置在所述绝缘层内。

3.根据权利要求1所述的一种非屏蔽线缆，其中，所述导体螺旋绞合形成至少一组双绞线。

4.根据权利要求1所述的一种非屏蔽线缆，其中，所述导体外侧包裹有内绝缘层。

5.根据权利要求1所述的一种非屏蔽线缆，其中，所述绝缘层采用聚酯材料制成。

6.根据权利要求1所述的一种非屏蔽线缆，其中，所述绝缘层为薄膜带状。

7.根据权利要求1所述的一种非屏蔽线缆，其中，所述导电层采用金属箔制成。

8.根据权利要求1所述的一种非屏蔽线缆，其中，所述外绝缘层采用塑料薄膜制成。

9.根据权利要求1所述的一种非屏蔽线缆，其中，所述导电层内侧设置有绝缘材料。

10.一种非屏蔽线缆的制造方法，其中，所述方法包括以下步骤：

制作双绞线：将两根导体对绞成双绞线；

制作缆芯：通过成缆机将根双绞线安装在十字骨架的容纳腔内，制成缆芯；

添加绝缘层：在缆芯外侧通过螺旋缠绕的方式包裹上PET薄膜带；

添加屏蔽层：在绝缘层外侧通过包覆的方式包裹上带状铝箔；

添加护套层。