传输线对的成缆工序设计及工艺控制
之前我们有专门介绍过传输线的绞线【芯线绞合有关设计与计算分享】第六课，但是只是针对设计端，今天我们补充完善，聊聊传输线对的成缆工序设计及工艺控制，目前市场的主要对称线缆的传输方式分为两种，一种是我们称之为对绞线，一种称之为平行对，两种方式各有优劣，首先说这个传输线对采用对绞方式，这种方式优点是可以有效提高电缆的串音衰减；劣势是由于设备限制，绝缘芯线在对绞过程中无可避免会造成同一传输线对内的两根芯线长度不一致，而不同的传输线对之间的长度差异就更大，这将造成线对内信号传输的延时差以及线对之间的延时差增加。而不对称的物理结构也将导致电磁波的反射增加，衰减变大。为此，市场有了第二种方式，平行对作业方式，这种方式将两根绝缘芯线平行拖入绕包机进行绕包，劣势是电缆内部的线对间，由于结构完全相同，其信号传输时，将产生相同的电磁场，从而发生电磁耦合，造成线对间的串扰。
综合考虑以上情况，究竟那种更好呢，于是我们设计了两个传输线对成缆方案，以比较哪一种方案更适合高速传输线的生产（SFP产品为例）。为了避免线对间信号的相互干扰，在进行对绞设计时，我们为每个线对都设计了单独 的屏蔽层，一般采用的是铝箔绕包加地线的屏蔽结构。铝箔的铝层应保证一定的厚度，铝层厚度如果不达标，将直接影响到屏蔽效果，信号波传输时会有较大的泄漏，影响到制品的阻抗、衰减、串 音等传输参数。
两种传输线对成缆工序的方案设计
下图是这两种方案做成成品后阻抗、衰减及延时的测试波形对比差异
方案一成品衰减测试波形
方案二成品衰减测试波形
经过我们验证方式对比，方案二的各项性能指标都优于方案一。由于在绞合的过程中，绝缘芯线变形较大，方案一中制品的特性阻抗虽然合格，但数值变化大且接近要求上限，而且，形变引起电磁波传播线路发生较大的反射，衰减在1.6GHz时，曲线急剧降落，由于两根芯线的形变差异及长短差异，使传输线对的延时增大。综上，最终确定采用方案二的传输线对的成缆方式。
传输线对成揽工序的工艺控制设计
由于传输线对的两根绝缘芯线不需要绞合，因此传输线对成缆工序实际上是在绕包机上完成的。绕包机各部分的张力控制是决定该质量的关键因素。用于SFP高速传输线的绕包机应至少具备以下几个组成部分：张力稳定的主动放线单元、同心式双层绕包单元、热熔单元及张力稳|定的收线单元, 以下将对各功能单元的工艺控制要点进行分析。
主动放线单元
高频通信线对结构的稳定性要求极苛刻，为此，必须保证在生产过程中，各部分的张力稳定。作为放线部分，作用在绝缘芯线上的张力由两部分组成：1）设备外加牵引张力；
2）由放线盘及绝 缘芯线的自重引起的反向张力。两个力同时作用在绝缘芯线上构成了放线张力。而由于电缆属于连 续性加工产品，随着加工工序的持续进行，放线盘中的电缆在逐渐减少，即放线盘的自重在逐渐减少，如外加牵引张力不变的情况下，电缆所受到的张力将越来越大，绝缘芯线将会严重的变形，最 终导致产品的各项性能指标不合格。想要取得恒定的放线张力，设备必须具有可控的外加牵引张力，随着放线盘自重的减小，外加牵引张力也要相应的减小，以保证放线张力基本不变。
目前较好的张力控制系统是磁粉离合器张力控制系统，这种控制系统可以轻松进行大范围的控制，并且可以达到平顺的连续及驱动状态，由于静摩擦系数和动摩擦系数几乎一样，所以完全联结 时不会产生震荡，可应负载加减速度。
双头绕包单元
张力控制；为使绕包对内的两根芯线能迅速定位，并尽量减少由于加工工序过多，导致系统的变量增加，从而增加高频通信线电气性能变差的风险，绕包设备多设计成双头同心式绕包。绝缘芯线与地线在 出模具口后，迅速被铝箔绕包定型，之后，在不经过任何导轮的情况下，平直进入第二道模具，在第二道模具口，立即绕包一层自粘聚酯带。自粘聚酯带的方向与铝箔绕包的方向应相反，因在绕包 线对进入热熔部分之前率需经过多道张力导轮和定位导轮，如两层绕包带方向相同，在经过这些导轮之后，包带会发生松散、变形等情况，从而严重影响高频传输线的电气性能。
绕包包带的放线部分釆用的是磁粉离合器张力控制系统，通过在系统内输入满盘张力和空盘张力，在绕包生产的过程中，系统会自动计算当前的张力，从而保证绕包带绕包在绝缘芯线对上的张力一直是均匀稳定的。
绕包控制
绕包铝箔的厚度和重叠率要严格控制。一般要求铝箔中铝面的厚度应大于0.1mm，且应均匀，铝箔厚度太薄，屏蔽效果会降低。另外常规通信的电缆的绕包重叠率在15-25%即可满足要求内而由于采用 了平行线对的结构，线对自身的抗串音能力降为零，为保证电缆的近端串音衰减，一般要求绕包的重叠率在30-40%之间。我们有测试反映绕包铝箔时不同的重叠率对于近端串音衰减的影响供各位参考
铝箔绕包重叠率为15%时近端串音衰减波形
铝箔绕包重叠率为35%时近端串音衰减波形
从以上两个图形可以容易的辨识岀，绕包重叠率为15%时，制品近端串音衰减明显数值变小，且波动大；而当铝箔绕包重叠率增加时，制品的近端串音衰减在全频段的数值都明显速于前者，并趋于稳定。SFP高速传输线采用的平行传输线对，这样设计的目的是为了保证每个通信线对内的两根芯线及各线对的芯线长度尽量相等，芯线和地线的位置必须严格固定，以减少信号传输时的相延时和对间延时，所有工序设计都是基于此目的，目前在成缆包带设备上面，部分虎门线缆企业颇有建树，如新杰，创展，钲威，信隆等，具体五月七号到九号虎门线缆展会可以现场沟通了解，当然建议先背书，带着问题现场沟通更便捷！