讯号线特性阻抗相关知识
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
精品课件
5.影响对称电缆Βιβλιοθήκη Baidu性阻抗(Zc)的因素
影响Zc的因素 等效介电常数
导体直径 导体中心距(绝
缘线径OD) 对绞绞距
影响因素与Zc的变化关系
影响因素的变化
Zc的随之变化
↑
↓
↓
↑
↑
↓
↓
↑
↑
↑
↓
↓
↑
↑
↓
↓
比例关系 反比 反比 正比 正比
精品课件
NB CABLE的特性阻抗(Zc)计算
ZC
120 * ln( 2 D )
双绞线由两根具有绝缘保护层的铜导线组成。把两根绝缘的铜导线按一定密度互相绞在一起,可降低
信号干扰的程度,每一根导线在传输中辐射的电波会被另一根线上发出的电波抵消,因此对绞线相对
单线而言具备传输速率快,信号更稳定之优点,目前广泛用于各种高频信号传输场所。
性 根据屏蔽状况,对绞线分为:有屏蔽绞线(STP)及无屏蔽绞线(UTP),同时根据不同传输特
D.对绞张力: 两根单线在对绞过程中,张力需适当,张力过小,易造成绞距不均(跳股)且两根单线绞合太松
最 终导致单线间导体间距不稳定,最终影响相关传输特性;张力过大,易造成导体拉小,绝缘OD变
小,绝缘变形最终也会影响对绞线品质。因此生产过程中需选择合适张力并保持放线张力稳定性, 建议两根单线之间张力差异值小于10g(內部標準)
精品课件
典型NB Cable用线特性阻抗选择计算表:
以UL10064 FEP对绞线为例,设计阻抗100±7Ω
精品课件
续上
C.对绞绞距: 通常情况下,电缆的使用频率越高,信号的波长就越短,绞对节距越小时平衡效果才好。但过小的
绞合节距又会带来生产效率低和绝缘芯线及导体扭伤变形的问题。绞距过大,则两根单线之间信号 传输平衡性及稳定性越差,一般绞距选择需综合考虑如下因素:信号传输稳定性,产品摇摆特性, 生产效率及对产品结构本身之影响等等。
精品课件
4.特性阻抗(Zc)的定义
特性阻抗是指当电缆无限长时该电缆所具有的阻抗,是阻止电流通过导体的一种电阻名称,它不是常规意 义上的直流电阻。特性阻抗包括:容抗(C)、感抗(L)、低直流阻抗(R),当低频时,Zc主要为低直流阻抗(R), 但高频传输过程则主要是容抗(C)及感抗(L)。
一条电缆的特性阻抗是由电缆的电导率、电容以及阻值组合后的综合特性。假设一根均匀电缆无限延伸, 其发射端在某一频率下的阻抗称为特性阻抗 (Characteristic Impedance)。它由诸如导体的集合尺寸、导体 间的中心距离、传输线本身的结构、电缆绝缘材料的介电常数等因素决定,与数据传输线的长短无关。
精品课件
续上
E.退扭后絞距: 在对绞绞距较小情况下,在对绞过程中,绞线产品会产生扭转应力,因此需要在原有对绞基础
上进行退扭,释放扭转应力,可适当减少因扭转应力过大造成绝缘变形、损伤以及客户端放线裁线 过程中线材打扭等现象。
退扭后絞距管控:退扭率大小直接影响退扭后线材结构及传输特性之稳定性,退扭率过小, 无法释放对绞扭转应力,线材易变形、损伤且裁线后线材打扭;退扭率过大,造成对绞结构松散, 阻抗不稳定。目前我司退扭率为40%(退扭后絞距較退扭前偏大約0.3-0.4mm)
数据传输线的瞬间阻抗或者是特征阻抗是影响信号品质及完整性的最重要的因素。如果信号传播过程中, 相邻的信号传播间隔之间阻抗保持一致,那么信号就可以十分平稳地向前传播,因而情况变得十分简单。如果 相邻的信号传播间隔之间存在差异,或者说阻抗发生了改变,信号中能量的一部分就会往回反射,信号传输的 连续性也会被破坏,由此会带来诸如回波损耗偏大、信号传输辐射增大、信号传输完整性不足等问题。
控制好导体直径 ,模具的精度至关重要,在设备运行状况良好的条件下,导体直径偏差不可超 0.003mm,因此,在拉丝生产过程中应经常关注拉丝机的运行状况及拉丝模精度的控制。
精品课件
续上
B.绝缘单线OD: 绝缘线芯外径偏差和同心度是绝缘单线生产过程中最不易控制因素,而绝缘线芯外径的波动和偏
心会导致两导线间距离的变化,这种变化的结果使特性阻抗ZC值发生变化,两导线间距离变化越大 特性阻抗ZC值波动就越大,严重时会远远偏离标称值。考慮到押出工藝之可行性,绝缘外径偏差一 般控制在±0.01 mm以内,同心度不得小于80%(此標準為我司內部根據目前生產工藝及實際測試 數據總結得來)。要想得到比较均匀的特性阻抗,就要保证生产出的绝缘线芯的绝缘厚度和同心度 都很好。 造成绝缘偏心的主要因素有:模芯与导体间的间隙过大造成导线在模芯内晃动、挤塑温 度过高,在冷却前热的塑料因重力作用下坠而造成、模芯和外模同心度不够等等。
要求,对绞线使用之材料种类较多,如绝缘材料通常有PE,FEP,ETFE等等,导体通常有镀锡铜,
银铜合金,铜包钢等等。
精品课件
2.对绞线生产流程
东莞元太公司目前主要生产UL10064系列对绞线,其规格分100Ω、110Ω。公司生产设备高速对
绞机20余台,退扭机10台,每月产能约600万米。现针对对绞线生产流程大致介绍如下:(参照QC
工程图)
精品课件
3.主要生产工艺控制
对绞线关键生 产工艺
单支铜丝OD
绝缘单线OD
绝缘单线同心 度
对绞绞距
对绞张力
退扭后絞距
精品课件
元太針對對絞線之管控
A.单支铜OD: 通过对阻抗公式的分析得知:导体的OD對絞線特性阻抗會產生影響。 导体直径的OD会影响电感和电容的大小,进而成为影响特性阻抗ZC ,这是不可忽视的因素。要想
解析对绞线特性阻抗
日期:2016-4-7
精品课件
目 录
1.对绞线作用; 2.对绞线生产流程; 3.对绞线主要生产工艺控制; 4.特性阻抗介紹; 5.影响特性阻抗的因素; 6.行業UL10064對絞線生產瓶頸;
精品课件
1.对绞线简介
双绞线(TP:Twisted Pairwire)是综合布线工程中最常用的一种传输介质。
e
d
其中: εe:绝缘材料的等效介电常数 D:外导体内径 d:内导体絞合外径 Ln:以无理数e=2.71728为底的对数的对数
*由上式可以看出,NB对绞电缆特性阻抗只与导体直径D和d以及导体间介质的介 电常数εr有关,而与馈线长短、工作频率以及线缆终端所接负载阻抗无关;此 公式為理論計算公式,供設計參考,實際阻抗值會有偏差。
5.影响对称电缆Βιβλιοθήκη Baidu性阻抗(Zc)的因素
影响Zc的因素 等效介电常数
导体直径 导体中心距(绝
缘线径OD) 对绞绞距
影响因素与Zc的变化关系
影响因素的变化
Zc的随之变化
↑
↓
↓
↑
↑
↓
↓
↑
↑
↑
↓
↓
↑
↑
↓
↓
比例关系 反比 反比 正比 正比
精品课件
NB CABLE的特性阻抗(Zc)计算
ZC
120 * ln( 2 D )
双绞线由两根具有绝缘保护层的铜导线组成。把两根绝缘的铜导线按一定密度互相绞在一起,可降低
信号干扰的程度,每一根导线在传输中辐射的电波会被另一根线上发出的电波抵消,因此对绞线相对
单线而言具备传输速率快,信号更稳定之优点,目前广泛用于各种高频信号传输场所。
性 根据屏蔽状况,对绞线分为:有屏蔽绞线(STP)及无屏蔽绞线(UTP),同时根据不同传输特
D.对绞张力: 两根单线在对绞过程中,张力需适当,张力过小,易造成绞距不均(跳股)且两根单线绞合太松
最 终导致单线间导体间距不稳定,最终影响相关传输特性;张力过大,易造成导体拉小,绝缘OD变
小,绝缘变形最终也会影响对绞线品质。因此生产过程中需选择合适张力并保持放线张力稳定性, 建议两根单线之间张力差异值小于10g(內部標準)
精品课件
典型NB Cable用线特性阻抗选择计算表:
以UL10064 FEP对绞线为例,设计阻抗100±7Ω
精品课件
续上
C.对绞绞距: 通常情况下,电缆的使用频率越高,信号的波长就越短,绞对节距越小时平衡效果才好。但过小的
绞合节距又会带来生产效率低和绝缘芯线及导体扭伤变形的问题。绞距过大,则两根单线之间信号 传输平衡性及稳定性越差,一般绞距选择需综合考虑如下因素:信号传输稳定性,产品摇摆特性, 生产效率及对产品结构本身之影响等等。
精品课件
4.特性阻抗(Zc)的定义
特性阻抗是指当电缆无限长时该电缆所具有的阻抗,是阻止电流通过导体的一种电阻名称,它不是常规意 义上的直流电阻。特性阻抗包括:容抗(C)、感抗(L)、低直流阻抗(R),当低频时,Zc主要为低直流阻抗(R), 但高频传输过程则主要是容抗(C)及感抗(L)。
一条电缆的特性阻抗是由电缆的电导率、电容以及阻值组合后的综合特性。假设一根均匀电缆无限延伸, 其发射端在某一频率下的阻抗称为特性阻抗 (Characteristic Impedance)。它由诸如导体的集合尺寸、导体 间的中心距离、传输线本身的结构、电缆绝缘材料的介电常数等因素决定,与数据传输线的长短无关。
精品课件
续上
E.退扭后絞距: 在对绞绞距较小情况下,在对绞过程中,绞线产品会产生扭转应力,因此需要在原有对绞基础
上进行退扭,释放扭转应力,可适当减少因扭转应力过大造成绝缘变形、损伤以及客户端放线裁线 过程中线材打扭等现象。
退扭后絞距管控:退扭率大小直接影响退扭后线材结构及传输特性之稳定性,退扭率过小, 无法释放对绞扭转应力,线材易变形、损伤且裁线后线材打扭;退扭率过大,造成对绞结构松散, 阻抗不稳定。目前我司退扭率为40%(退扭后絞距較退扭前偏大約0.3-0.4mm)
数据传输线的瞬间阻抗或者是特征阻抗是影响信号品质及完整性的最重要的因素。如果信号传播过程中, 相邻的信号传播间隔之间阻抗保持一致,那么信号就可以十分平稳地向前传播,因而情况变得十分简单。如果 相邻的信号传播间隔之间存在差异,或者说阻抗发生了改变,信号中能量的一部分就会往回反射,信号传输的 连续性也会被破坏,由此会带来诸如回波损耗偏大、信号传输辐射增大、信号传输完整性不足等问题。
控制好导体直径 ,模具的精度至关重要,在设备运行状况良好的条件下,导体直径偏差不可超 0.003mm,因此,在拉丝生产过程中应经常关注拉丝机的运行状况及拉丝模精度的控制。
精品课件
续上
B.绝缘单线OD: 绝缘线芯外径偏差和同心度是绝缘单线生产过程中最不易控制因素,而绝缘线芯外径的波动和偏
心会导致两导线间距离的变化,这种变化的结果使特性阻抗ZC值发生变化,两导线间距离变化越大 特性阻抗ZC值波动就越大,严重时会远远偏离标称值。考慮到押出工藝之可行性,绝缘外径偏差一 般控制在±0.01 mm以内,同心度不得小于80%(此標準為我司內部根據目前生產工藝及實際測試 數據總結得來)。要想得到比较均匀的特性阻抗,就要保证生产出的绝缘线芯的绝缘厚度和同心度 都很好。 造成绝缘偏心的主要因素有:模芯与导体间的间隙过大造成导线在模芯内晃动、挤塑温 度过高,在冷却前热的塑料因重力作用下坠而造成、模芯和外模同心度不够等等。
要求,对绞线使用之材料种类较多,如绝缘材料通常有PE,FEP,ETFE等等,导体通常有镀锡铜,
银铜合金,铜包钢等等。
精品课件
2.对绞线生产流程
东莞元太公司目前主要生产UL10064系列对绞线,其规格分100Ω、110Ω。公司生产设备高速对
绞机20余台,退扭机10台,每月产能约600万米。现针对对绞线生产流程大致介绍如下:(参照QC
工程图)
精品课件
3.主要生产工艺控制
对绞线关键生 产工艺
单支铜丝OD
绝缘单线OD
绝缘单线同心 度
对绞绞距
对绞张力
退扭后絞距
精品课件
元太針對對絞線之管控
A.单支铜OD: 通过对阻抗公式的分析得知:导体的OD對絞線特性阻抗會產生影響。 导体直径的OD会影响电感和电容的大小,进而成为影响特性阻抗ZC ,这是不可忽视的因素。要想
解析对绞线特性阻抗
日期:2016-4-7
精品课件
目 录
1.对绞线作用; 2.对绞线生产流程; 3.对绞线主要生产工艺控制; 4.特性阻抗介紹; 5.影响特性阻抗的因素; 6.行業UL10064對絞線生產瓶頸;
精品课件
1.对绞线简介
双绞线(TP:Twisted Pairwire)是综合布线工程中最常用的一种传输介质。
e
d
其中: εe:绝缘材料的等效介电常数 D:外导体内径 d:内导体絞合外径 Ln:以无理数e=2.71728为底的对数的对数
*由上式可以看出,NB对绞电缆特性阻抗只与导体直径D和d以及导体间介质的介 电常数εr有关,而与馈线长短、工作频率以及线缆终端所接负载阻抗无关;此 公式為理論計算公式,供設計參考,實際阻抗值會有偏差。