如何做好高速線呢？有哪些辦法？

對于高頻通訊線而言，阻抗（高頻參數(shù)基礎(chǔ)篇04-阻抗（Impedance)，衰減（高頻參數(shù)基礎(chǔ)篇01-衰減參數(shù)），延時(shí)（高頻參數(shù)基礎(chǔ)篇07-傳播延遲差(SKEW)），延時(shí)差，近端串音（高頻參數(shù)基礎(chǔ)篇03-串音參數(shù)）等都是一些重要的傳輸指標(biāo)，對于如何控制線纜的這些指標(biāo)參數(shù).

材料的選擇

對于高頻傳輸線而言，各部分的結(jié)構(gòu)均勻性是決定線纜的傳輸頻率的關(guān)鍵因素。因此，作為高頻傳輸線的導(dǎo)體而言，表面圓整、光滑，內(nèi)部晶格排列結(jié)構(gòu)均一穩(wěn)定，以保證電氣性能在長度方向上的均勻性；導(dǎo)體還應(yīng)具有相對較低的直流電阻；同時(shí)應(yīng)避免由于排線、設(shè)備或其他裝置導(dǎo)致內(nèi)導(dǎo)體周期性彎曲或非周期性的彎曲、變形和損傷等；在高頻傳輸線中，導(dǎo)體電阻是造成電纜衰減的主要因素，減小導(dǎo)體電阻有兩個(gè)途徑：增加導(dǎo)體 直徑，選用電阻率低的導(dǎo)體材料。導(dǎo)體直徑增加后，為滿足特性阻抗的要求，要相應(yīng)的增加絕緣外徑以及成品的外徑，造成成本增加及加工不便。

常用的電阻率較低的導(dǎo)體材料為銀，理論上，采用銀導(dǎo)體，成品外徑會(huì)減少，性能會(huì)有很大的提升，但由于銀的價(jià)格要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于銅的價(jià)格，成本過高, 無法量產(chǎn)，為了能夠兼顧到價(jià)格和低電阻率，我們利用趨膚效應(yīng)（關(guān)于銅導(dǎo)體傳輸?shù)哪切┦拢?，來設(shè)計(jì)電纜的導(dǎo)體；導(dǎo)體中有交流電或者交變電磁場時(shí)，導(dǎo)體內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生電流分布不均勻的現(xiàn)象。

隨著與導(dǎo)體表面 的距離逐漸增加，導(dǎo)體內(nèi)的電流密度呈指數(shù)遞減，即導(dǎo)體內(nèi)的電流會(huì)集中在導(dǎo)體的表面。從與電流方向垂直的橫切面來看，導(dǎo)體的中心部分電流強(qiáng)度基本為零，即幾乎沒有電流流過，只在導(dǎo)體邊緣的部分會(huì)有子流；簡單而言就是電流集中在導(dǎo)體的"皮膚”部分，所以稱為趨膚效應(yīng)產(chǎn)生這種 效應(yīng)的原因主要是變化的電磁場在導(dǎo)體內(nèi)部產(chǎn)生了渦旋電場，與原來的電流相抵消。

趨膚效應(yīng)使得導(dǎo)體的電阻隨著交流電的頻率增加而增加，并導(dǎo)致導(dǎo)線傳輸電流的效率降低，耗費(fèi)金屬資源，但是 在高頻通信電纜的設(shè)計(jì)中，卻可以利用這一原理，在滿足同等性能要求的前提下，降低金屬耗用，從而降低成本，接下來的主材就是絕緣材料，對于線纜成品的性能有非常大的影響，比如目前高速線纜的絕緣材料各家選擇都會(huì)有所差異，絕緣材料選擇也是基于各種性能的平衡和多次驗(yàn)證后的定型，舉例以上：如使用發(fā)泡，就會(huì)有物理發(fā)泡和化學(xué)發(fā)泡，基于高頻衰減性能而言，物理發(fā)泡高達(dá)50%以上的發(fā)泡度，絕對的高頻性能確實(shí)可以好，但是相對物理性能就會(huì)比較差，在接下來的工序里面容易被壓傷碰傷的風(fēng)險(xiǎn)，所有對于如何選擇每層的絕緣，并選擇何種材料，不同的材料對于制品的質(zhì)量有那些，再比如鋁箔麥拉的選擇，不同的厚度，寬度，背膠層等對傳輸性能都有較大的影響，以上是基于材料的選擇。

設(shè)備的選擇

高速傳輸線，都需要那些設(shè)備，每個(gè)設(shè)備應(yīng)該具備那些在線控制監(jiān)控功能，設(shè)備的穩(wěn)定性評估，都將影響線纜的質(zhì)量一致性，特別是線纜絕緣押出和傳輸線纜承攬?jiān)O(shè)備，平行對包帶設(shè)備，這三道工序?qū)Y(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性要求極其高。我們的押出主設(shè)備一般由主動(dòng)放線機(jī)、感應(yīng)預(yù)熱器、三層共擠擠出機(jī)、注氮系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、牽引機(jī)及自動(dòng)換盤雙軸收線機(jī)等部分組成，同時(shí)配備電容儀、外徑檢測及控制系統(tǒng)、偏心儀、凹凸儀、溫 控系統(tǒng)等在線檢測反饋設(shè)備，從設(shè)備的組成不難看岀，高速線工藝控制的復(fù)雜性。

要保證線纜的高頻狀態(tài)下穩(wěn)定工作，要求傳輸介質(zhì)必須均勻。介質(zhì)結(jié)構(gòu)及性質(zhì)的變化將直接導(dǎo)致電纜特性阻抗的變化，同時(shí)因結(jié)構(gòu)不均勻性的存在，使得電纜的特性阻抗與終端不 匹配，信號在不均勻線路中傳輸時(shí)會(huì)產(chǎn)生較大的反射，使衰減增大，這些都將導(dǎo)致傳輸?shù)浇K端的信號失真。

因此，生產(chǎn)中控制各道工序的產(chǎn)出品的結(jié)構(gòu)均勻性和穩(wěn)定性是這類產(chǎn)品是否合格的關(guān)鍵；對于絕緣工序來講，需要嚴(yán)格控制的是絕緣外徑、同心度、橢圓度以及發(fā)泡度等指標(biāo)。接下來的包帶和絞線承攬工藝都是為了保護(hù)芯線的穩(wěn)定性而努力，特別對于平行線對， 在后道工序加工時(shí)很容易出現(xiàn)繞包松散、成纜變形、地線位置變動(dòng)的情況，所以，高速線纜需要在屏蔽層外繞包一層自粘型聚酯帶，以保證線對結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。

自粘聚酯帶是一種具有熱熔膠涂層的聚酯帶，要求熱熔膠的溫度應(yīng)在200°C以內(nèi)，溫度過高，將會(huì)使內(nèi)部絕緣芯線軟化，在經(jīng)過張力導(dǎo)輪時(shí)，兩根絕緣芯線會(huì)發(fā)生變形粘連，從而導(dǎo)致性能不合格。溫度過低，容易包帶松散不穩(wěn)定，自粘型聚酯帶最主要的控制要點(diǎn)就是出預(yù)熱器后迅速冷卻固化，在進(jìn)入收線盤時(shí)，線對不能發(fā)生變形和翻轉(zhuǎn)等異常。

通過對高速傳輸線的阻抗、衰減、延時(shí)及近端串音衰減等幾個(gè)重要的通信參數(shù)進(jìn)行分析， 明確了產(chǎn)品的制造過程工序設(shè)計(jì)及工藝控制的關(guān)注要點(diǎn)，過程中對各工序中可能引起以上幾個(gè)重要參數(shù)變差的因素加以控制。在絕緣工序的生產(chǎn)過程中，綜合考慮影響制品質(zhì)量的各因素，將理論分析與具體的設(shè)備以及實(shí)際使用的原材料的特性結(jié)合，最終制定岀合適的工藝方案，以指導(dǎo)高速傳輸線絕緣工序的生產(chǎn)。因?yàn)楦鱾€(gè)生產(chǎn)企業(yè)所選用的原材料和生產(chǎn)設(shè)備有所不同，在實(shí)際應(yīng)用中，存在一定的差異.

審核編輯：劉清