Conception et contrôle de processus des câbles de catégorie 6 et 7


Heure de publication : 25 juillet 2021Vue:19

1.Préface

Avec le développement rapide de la technologie informatique, la quantité d'informations sur le réseau a augmenté à pas de géant, et les exigences des utilisateurs en matière de vitesse de transmission des informations ont augmenté.S'il y a un thème éternel dans la construction de réseaux, c'est la demande croissante de bande passante, et la bande passante du système de câblage intégré, qui est la plate-forme de communication du réseau, a également augmenté en conséquence.Les câbles numériques pour les systèmes de câblage intégrés sont passés de la catégorie 5 à la super catégorie 5, et maintenant les câbles des catégories 6 et 7 reçoivent également une attention croissante de la part des professionnels de l'industrie au pays et à l'étranger.Les applications à large bande passante nécessitent la dernière technologie de câblage réseau, et la technologie de câblage de catégorie 6 répond aux applications commerciales d'aujourd'hui avec sa bande passante de 250 MHz, qui représente la capacité de bande passante la plus élevée que la paire torsadée non blindée et la paire torsadée blindée (pour la paire torsadée blindée totale) peuvent prendre en charge.Cependant, la technologie progresse encore et ce n'est qu'une question de temps avant que 250 MHz ne suffisent pas à répondre aux besoins de la population, c'est pourquoi un câble de catégorie 7 (blindage total plus paire de blindage) avec des bandes passantes jusqu'à 600 MHz a été développé pour étendre considérablement le capacités du LAN.

2. Conception et fabrication de câbles de catégorie 6

Les systèmes de catégorie 6 ouvrent un tout nouveau concept de bande passante, fournissant une bande passante 2,5 fois supérieure à la norme de catégorie 5 existante, avec une immunité élevée au bruit, garantissant une bande passante élevée, un grand volume de données, une longue distance de transmission et une immunité élevée aux interférences, ce qui fournit une plus lisse chemin pour les futures applications réseau.Avec la promulgation de la norme de câblage de catégorie 6, de nombreux fabricants ont intensifié la promotion des systèmes de câblage de catégorie 6, mais peu de fabricants de produits sont vraiment conformes à la norme de catégorie 6.compatibilité.Les facteurs clés pour la production d'un câble de catégorie 6 qualifié sont : la capacité à garantir l'équipement, une conception scientifiquement solide du produit et un contrôle précis du processus.La technologie de catégorie 6 utilise une structure de câble complètement différente de celle utilisée avant la catégorie 5 et peut prendre en charge des bandes passantes réseau allant jusqu'à 250 MHz.

2. Points clés du développement des câbles de catégorie 6

La clé du développement d'un câble de données de catégorie 6 est d'améliorer et de garantir la précision, la stabilité et l'uniformité de fabrication du câble.Twist back, qui est en fait une pré-torsion, signifie que les fils individuels reçoivent une certaine quantité de torsion dans la direction opposée avant que la torsion ne soit appliquée à la paire, ce qui se traduit par une courbe d'impédance caractéristique par rapport à la fréquence plus lisse.Une augmentation du taux de détorsion améliore les performances électriques, mais a également pour effet secondaire de détruire partiellement la structure du monofil.Les spécifications de performance les plus difficiles à respecter pour les câbles de catégorie 6 sont : l'atténuation, l'atténuation de la paradiaphonie et sa puissance et l'atténuation de la diaphonie distante et sa puissance et la perte de retour, qui peut être améliorée en augmentant le diamètre des conducteurs et choisir de meilleurs matériaux.En concevant un pas raisonnable pour les quatre paires, la diaphonie proche et la diaphonie lointaine sont optimisées, tandis que les os croisés en plastique au centre du câble stabilisent les positions relatives des quatre paires et isolent les paires les unes des autres, réduisant interférences de diaphonie et amélioration de la qualité de transmission pour assurer une performance électrique stable et fiable.Les câbles de catégorie 6 sont également disponibles dans une configuration sans squelette.Cependant, la position relative des 4 paires de fils peut changer en raison de forces externes, affectant les performances d'atténuation de la diaphonie du câble fini, entraînant des performances électriques moins stables que le type squelette.Ce type de câble est moins utilisé aujourd'hui.Ce type de câble est moins utilisé aujourd'hui.

3. Conception et fabrication de câbles de catégorie 7

1. Tendances des câbles de catégorie 7

Lorsque les câbles blindés ont été forcés par des câbles non blindés en Chine il y a quelques années dans un domaine étroit avec des exigences de confidentialité élevées, lorsqu'il a été prédit que la catégorie 6 représentait la limite ultime des câbles en cuivre et que la fibre optique remplacerait le cuivre comme moyen de transmission à plus grande vitesse , personne n'aurait pu imaginer que le désir de vitesse des gens serait si rapide qu'un réseau 10 Gigabit deviendrait réalité en un clin d'œil, et que les câbles blindés, représentés par la catégorie 7, auraient de nouvelles opportunités dans un haut débit environnement.Les câbles blindés représentés par la catégorie 7 ont une nouvelle opportunité de se développer dans un environnement à haut débit.À une époque où les câbles blindés sont critiqués comme coûteux et difficiles à entretenir, les avantages uniques des câbles de catégorie 7 pour le transport de signaux haute fréquence ont donné aux câbles blindés une nouvelle vie.Les câbles de catégorie 6 peuvent être utilisés pour la transmission Ethernet 10 Gigabit, mais sont limités à des distances ne dépassant pas 100 mètres.En effet, les signaux haute fréquence sont sujets à la diaphonie et la couche de blindage entre les paires de câbles blindés de catégorie 7 a fait de la transmission en cuivre de 10 Gigabit Ethernet la méthode dominante.Il est extrêmement sécurisé, avec un blindage séparé des paires pour réduire les RFI et éliminer le besoin d'électronique coûteuse pour réduire la diaphonie.C'est parce que les câbles de catégorie 7 ont une "application tueuse" dans les applications 10 Gigabit que l'utilisation de câbles blindés n'est plus limitée à un seul domaine d'exigences de confidentialité élevées telles que l'e-gouvernement, ouvrant un environnement d'application plus large pour les câbles blindés, et les câbles de catégorie 7 sont donc étroitement liés au développement de l'Ethernet 10 Gigabit à ~up.

Les câbles de catégorie 7 sont donc étroitement liés au développement du 10 Gigabit Ethernet.

Le système de câblage blindé, originaire d'Europe, présente d'excellentes caractéristiques CEM et une confidentialité grâce à l'équilibre torsadé de la paire torsadée et à l'effet de blindage de la couche de blindage métallique, qui empêche efficacement les signaux d'interférence électromagnétiques externes et le rayonnement électromagnétique des crochets de câble de s'évader.Le câble blindé peut être blindé individuellement en métal pour chaque paire ou pour quatre paires de fils, en raison de l'effet de peau et de l'effet de réflexion et d'absorption du blindage métallique.Cela permet une meilleure séparation des champs électromagnétiques environnants et réduit la diaphonie entre les paires blindées individuellement ou entre quatre paires de fils.La norme CEI 61156-5 a été publiée par la Commission électrotechnique internationale (CEI) en mars 2002. La norme CEI 61156-5 fournit une base pour la production de câbles de catégorie 7, qui sont généralement de construction SSTP (blindage des paires de fils plus blindage).Après calculs théoriques et recherche et développement, nous avons conçu les principaux paramètres structurels du câble de catégorie 7 et les exigences de déficience sont indiquées dans le tableau ci-dessous.

3. Points clés du développement d'un câble de catégorie 7

L'atténuation et la diaphonie sont deux des paramètres de transmission les plus importants, et l'augmentation du diamètre des conducteurs en cuivre réduit l'atténuation.L'utilisation d'une gaine alvéolaire physique et d'une isolation de gaine alvéolée réduit le diamètre extérieur du câble et réduit la capacité, ce qui réduit à son tour l'atténuation.Des écrans en aluminium séparés sont fournis pour chaque paire.La diaphonie entre les paires peut être éliminée et les interférences électriques de l'environnement peuvent être éliminées et réduites, améliorant ainsi la compatibilité électromagnétique.Évitez les plis dans la feuille d'aluminium longitudinale pour assurer les performances de blindage et de transmission.L'utilisation de paires torsadées à grand pas avec de petites différences de pas réduit la déformation du câble et réduit les retards et les différences de retard.Les paires torsadées doivent être regroupées.La torsion doit minimiser la déformation par extrusion aux points de contact des âmes toronnées et doit être effectuée à la même tension pour réduire les valeurs de déséquilibre de résistance et de capacité.Les paires torsadées peuvent améliorer les fluctuations d'impédance causées par l'excentricité des fils individuels ou des diamètres de fil inégaux.Cela rend les performances de transmission plus stables.La torsion empêche la détérioration des performances de transmission de la paire torsadée en raison de la déformation en torsion.L'utilisation d'une tresse de cuivre ou d'un blindage en feuille d'aluminium à l'extérieur de l'âme du câble réduit l'impédance de transfert, élimine ou réduit les interférences électromagnétiques ambiantes et stabilise la structure du câble et les paramètres de transmission.

4. Contrôle de processus de câble de catégorie 6.7 et exigences en matière d'équipement

Pour la production de câbles hautes performances de catégorie 6 et 7, une conception structurelle précise est loin d'être suffisante.Un contrôle strict des processus et d'excellentes performances de l'équipement dans tous les processus sont importants pour répondre aux exigences des câbles.

1. Fil unique

Les conducteurs en cuivre doivent avoir un coefficient de résistance non significativement différent ;recuit à un allongement équilibré de ± 1 % ;diamètre du conducteur limité à ±0.002ram ;diamètre extérieur de l'isolant limité à ±0,01 mm ;capacité coaxiale limitée à ±1,5pF/m ;concentricité supérieure à 96 % ;fluctuations de température de préchauffage du conducteur petites, de sorte que le fil de cuivre et l'isolation entre la bonne liaison;la constante diélectrique équivalente de l'isolation sur toute la ligne unique doit être uniforme.La constante diélectrique équivalente de l'isolant doit être uniforme.L'extrusion du matériau moussant doit être uniforme, la variation de pression d'injection, la variation de vitesse de vis, la variation de tension de prise et de tirage doivent être les plus faibles possibles, et la couche de mousse doit être uniforme et dense.

2. Torsion et dépistage

La variation de tension du fil unique doit être inférieure à ±10 % tout au long du processus de torsion.Le rayon de courbure du fil doit être supérieur à 50 mm pour ne pas réduire l'adhérence du fil de cuivre à l'isolant.Le problème de concentricité et de non-uniformité de l'isolation peut être résolu en prévoyant des dispositifs de détorsion appropriés, avec une tolérance de ± 0,5 mm entre les paires torsadées.La symétrie et la séparation axiale entre les deux conducteurs doivent être maintenues pendant la production pour éviter une asymétrie dans la torsion.La tension du ruban de blindage doit varier de moins de ±10 % tout au long du processus de blindage.Toutes les paires toronnées doivent être blindées avec une compression égale.

3. Formation et blindage des câbles

La stabilité géométrique de la paire toronnée doit être assurée lors de la formation du câble.La retorsion est une option pratique.La tension d'extension de la paire toronnée doit être maintenue à ± 10 % tout au long du processus de formation du câble et le rayon de courbure de la paire toronnée doit être supérieur à 75 mm.La tension inverse des quatre paires de fils toronnés doit être la même pour assurer une bonne géométrie du câble.La tension du ruban de masquage doit être maintenue constante pendant le processus de criblage de la feuille d'aluminium et les fluctuations cycliques de tension doivent être évitées et doivent être inférieures à ± 10 %.Pour les blindages tressés en cuivre, la tension et la densité de tressage du fil de cuivre tressé doivent être contrôlées efficacement.Les câbles contenant 4 paires toronnées doivent avoir un rayon de courbure de 150 mm ou plus.

5. Sélection de l'équipement de câble numérique

Il est bien connu qu'il existe deux méthodes de fabrication de câbles numériques : en une étape et en deux étapes, les aspects suivants doivent donc être pris en compte lors de la sélection de l'équipement.

Le dépistage par paires en une étape ne peut être effectué qu'avec une seule bande.Le stockage intermédiaire des fils torsadés est supprimé, ce qui permet d'économiser du travail.La méthode en une étape est moins coûteuse que la méthode en deux étapes pour la même capacité de production, et elle convient à la production de câbles numériques établis, qui sont plus professionnels et efficaces.Cependant, cela signifie également qu'une variété de voies de processus sont abandonnées.La méthode en deux étapes peut être équipée d'un dispositif de dévidage optionnel avec fonction de rétraction réglable dans la plage de 0 à 50 %.La voie de dévidage simple à un seul fil permet un meilleur contrôle de la tension de dévidage, et pour les câbles blindés, le ruban de blindage peut être conçu pour être plus souple et plusieurs rubans de blindage peuvent être enroulés autour de la paire de fils.Le câble peut également être formé avec un dispositif de dévidage en option avec une fonction de détorsion réglable dans la plage de 0 à 100 % pour empêcher les changements dans la structure de la paire torsadée de sorte que ni le pas de la paire torsadée ni le blindage ne changent pendant la formation du câble.En ajustant la tension de dévidage, la tension du fil toronné est constante sur toute la longueur du câble.Si vous envisagez de produire des câbles numériques plus avancés à l'avenir et que vous avez l'intention d'étendre la fréquence d'utilisation des câbles à IGHz et au-delà, vous devez choisir une ligne de production en deux étapes suffisamment flexible et polyvalente pour répondre à toutes les nouvelles exigences.

6. Prévisions de marché

Les prochaines années verront le marché des systèmes de câblage de catégorie 6 et de catégorie 7 à son apogée, et le choix du câble de catégorie 6 est important pour répondre aux besoins futurs du réseau, car il offrira certainement des performances et une bande passante supérieures à celles de la Super Catégorie. 5. Si vous êtes à la pointe de la technologie réseau, il est important d'avoir un câblage de catégorie 6.

Les systèmes de câblage de catégorie 6 prennent actuellement de l'ampleur sur le marché du câblage intégré, plusieurs fabricants de câbles lançant des produits de câblage de catégorie 6.

Bien que le câblage de catégorie 6 ne fasse que prendre de l'ampleur, les principaux fabricants de câblage ne laissent pas passer cette opportunité.L'industrie de l'éducation, les grands centres de données et d'autres domaines avec des exigences de vitesse de réseau élevées seront les premiers domaines d'application du câble de catégorie 7, qui a déjà été utilisé avec succès en Allemagne et devrait être utilisé principalement sur le marché européen dans les années à venir. .Alors que les systèmes de câblage blindé sont de plus en plus acceptés par les utilisateurs et que l'importance de la compatibilité électromagnétique est plus largement reconnue, l'utilisation de systèmes blindés n'est plus limitée au marché européen.Les câbles de catégorie 7 occuperont une petite part du marché nord-américain, mais ne devraient pas dominer ce marché dans un proche avenir.

7. CONCLUSION

Le développement des câbles numériques au cours des dernières années a montré que le marché du câblage intégré évolue, et là où les perspectives du marché sont incertaines aujourd'hui, elles ne le seront peut-être pas à l'avenir.En effet, le développement de nouveaux produits nécessite parfois un processus assez long et ardu.Pour tous les nouveaux produits, les réserves techniques nécessaires doivent être faites pour pouvoir être suivies dès le démarrage du marché, afin de prendre l'initiative sur le marché, sinon l'opportunité sera perdue.