5G工业互联网数字化系统中的超柔通信电缆及制造方法技术方案

本发明专利技术公开了5G工业互联网数字化系统中的超柔通信电缆及制造方法，在导体结构上面采用纯度为99.99％镀锡无氧铜导体加250D尼龙丝绞合而成，其直流电阻最大值14Ω/100m，绝缘结构上面使用物理发泡聚全氟乙丙烯绝缘层，以此结构来降低线芯介电常数，满足信号传输低衰减要求，提高线芯传输速率。本发明专利技术涉及通信电缆技术领域。该5G工业互联网数字化系统中的超柔通信电缆及制造方法，其线缆产品为提升电磁兼容性在屏蔽结构上面采取挤包半导电面绝缘层的形式，在制造方法上面使用“一步法”完成，即四对信号线对挤包半导电屏蔽材料与护套材料通过使用一种特殊模同步完成，减少对绞纵包铝箔工序与成缆工序，减少两道生产工序，降低工序成本。

Super flexible communication cable and manufacturing method in 5g industrial Internet digital system

【技术实现步骤摘要】
5G工业互联网数字化系统中的超柔通信电缆及制造方法
本专利技术涉及通信电缆
，具体为5G工业互联网数字化系统中的超柔通信电缆及制造方法。
技术介绍
随着移动通信的快速发展,全球用户对移动数据的需求日益暴涨,预计到2021年,全球将正式进入5G时代。5G网络的总体转变趋势是移动射频设备更为靠近终端用户,以提高覆盖面,加快数据传播速度。由于传统基站的建设限制,提高覆盖面的解决方案就是部署更多的小型基站,因此5G的到来会真正带动小基站爆发性增长，国内数据中心设计规范GB50174-2017中规定对于承担数据业务的水平子系统应采用6A类及以上对绞电缆，同时对于应用于不同环境中的高速数据线缆在耐弯折及柔性方面提出了更高的要求，特别是超七类及八类数据缆的使用将增加，数字通信电缆作为基站内部的的重要组成部分,尤其在宽频带、低衰减、高抗干扰性以及高曲挠性等方面,如何强化设计、改进工艺,开发出更好地满足5G的技术需求的数字通信电缆,是摆在电缆提供商面前的一个重要的门槛。第五代移动通信技术是一种新型网络,是提升目前的移动宽带服务，将移动网络扩展，支撑着物联网、工业自动化控制、物流追踪、工业AR、云化机器人、5G网络与云化机器人等工业应用。5G系统是通过数据线与模块的组合方式，把语音、数据、图像和部分控制信号系统用统一的传输媒介进行综合，经过统一的规划设计，综合在一套标准的布线系统中，该系统兼备建筑、网络通信、信息家电、设备自动化，提供全方位的信息交互功能，传统的智通布线系统使用到六类数字通信电缆，其传最高传输带宽为250MHz,传输速率为1000Mpbs,而5G系统中对于数字通信电缆的最高传输带宽为2000MHz,传输速率为40Gpbs,相对于传统的高频数字通信电缆来讲，对于5G系统中工业智能设备频繁移动条件下对网络传输性能及柔软性能力有较高要求的场所，能达到相应的使用场所技术指标要求，在电缆制造的结构设计与生产工艺上面必须进行创新。另外传统的高频数字通信电缆在材料上面使用聚乙烯作为介质，此种材料介质常数为2.1，在高频信号(当传输带宽达250MHz以上时)传输时其信号衰减大，传统的聚乙烯绝缘材料最高耐温为70度，且线缆受使用环境温度影响特别大，当处于高温环境时其信号传输衰减随温度的增加而增大。本专利技术是使用聚全氟乙丙烯材料作为绝缘介质，使用物理发泡三层共挤技术，即在导体上面挤包一层聚全氟乙丙烯内皮层，通过高压将氮气冲入已塑化的聚全氟乙丙烯完成聚烯烃绝缘层中，使绝缘介质表面呈均匀的蜂窝状的发泡层，并在发泡层表面挤包一层实芯聚全氟乙丙烯外皮层，防止潮气入侵发泡层，确保信号传输性能更可靠，当发泡度达50％时，其介电常数由原来的2.1降为为1.57，满足线缆高频传输时信号衰减小特点，同时生产成本可降低50％，该材料耐温最高可达250度，确保电缆传输衰减不受环境温度的影响。另外传统的数据电缆为降低线对间信号相互串扰影响，在设计时四对线对间采用较小的节距，且四对线节距之间形成一定的节距差，其节距分别为9.95mm,12.1mm,15.3mm,19.08mm，节距越小，其绞入率越大，材料成本相对应会增加。本专利技术技术在设计时四对线对均采用相同的间距，即30mm.使电缆物理长度变短，减少生产成本，降低信号传输衰减，同时在护套挤出时通过使用特殊模具，采用“一步法”生产工艺完成，即将原来的对绞纵包铝箔工序，成缆工序进行删减，在护套挤出时同时完成屏蔽层与护套层，此工艺在满足高频线缆良好的抗干扰性能同时减少生产工序，降低产品生产成本。
技术实现思路
(一)解决的技术问题针对现有技术的不足，本专利技术提供了5G工业互联网数字化系统中的超柔通信电缆及制造方法，为提升电磁兼容性在屏蔽结构上面采取挤包半导电面绝缘层的形式，在制造方法上面使用“一步法”完成，即四对信号线对挤包半导电屏蔽材料与护套材料通过使用一种特殊模同步完成，减少对绞纵包铝箔工序与成缆工序，减少两道生产工序，降低工序成本，外护层材料使用热塑性聚氨酯材料，利用特殊模具采过双层共挤的方法将半导电面屏蔽材料与热塑性聚氨酯材料一同挤出，即挤塑主机将半导电屏蔽材料在挤包在四对双绞线对表面，挤塑副机同时将聚氨酯材料挤包在半导电屏蔽材料表面，形成双层共挤的结构。(二)技术方案为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：5G工业互联网数字化系统中的超柔通信电缆，包括电缆线芯、电缆线对、内屏蔽层、外屏蔽层、加强芯和外护层，所述电缆线芯包括内导体和包覆在内导体外的绝缘层，且内导体是采用多股纯度为99.99％细镀锡铜丝加250D尼龙丝进行绞合的绞合体，所述绝缘层使用物理发泡聚全氟乙丙烯挤包于内导体的表面，且内屏蔽层、加强芯和外屏蔽层均设置于电缆线对和外护层之间，所述电缆线对和外护层之间还设置有导流线，且内屏蔽层和外屏蔽层使用半导电面屏蔽绝缘材料与外护层通过“一步法”挤包完成，所述导流线是由多股镀锡铜丝绞制而成，且导流线与四对线芯在挤包内屏蔽层时完成，所述内屏蔽层与外屏蔽层通过“一步法”利用双层共挤设备完成挤包在四对线芯表面，且加强芯为多股尼龙丝填充结构，所述外护层选用聚氨酯弹性体材料。优选的，在所述绝缘层的表面同时挤包一层实芯聚全氟乙丙烯与不同颜色聚全氟乙丙烯色母混合的外皮层，形成不同颜色线对，且外皮层的厚度为0.05mm。优选的，所述绝缘层使用物理发泡聚全氟乙丙烯结构的发泡度为50％以上。优选的，所述内屏蔽层使用半导电面绝缘材料通过“一步法”利用双层共挤设备完成挤包在四对线芯表面。优选的，所述导流线和四个线对配合，能够将外部干扰信号导入大地。优选的，所述外护层挤包于外屏蔽层的表面。本专利技术还公开了5G工业互联网数字化系统中的超柔通信电缆的制造方法，具体包括以下步骤：S1、首先通过绞合设备将多股纯度为99.99％的细镀锡铜丝和250D尼龙丝绞合成内导体，然后使用物理发泡聚全氟乙丙烯挤包于内导体的表面，在内导体的表面形成绝缘层，从而得到电缆线芯；S2、选取四对步骤S1得到的电缆线芯，然后使用半导电面绝缘材料通过“一步法”利用双层共挤设备将材料挤包在四对线芯的表面，从而在四对线芯的表面形成内屏蔽层，从而得到电缆线对；S3、通过绞合设备将多股尼龙丝绞合成加强芯，同时通过绞合设备将多股镀锡铜丝绞制成导流线，然后将加强芯和导流线分别与电缆线对排列绞合在一起，之后通过“一步法”利用双层共挤设备将屏蔽材料挤包于电缆线对的表面，即可形成外屏蔽层；S4、最后通过挤包设备将聚氨酯弹性体材料挤包于外屏蔽层的表面，使外屏蔽层的表面形成外护层，从而得到超柔通信电缆。优选的，所述步骤S2和步骤S3中使用的“一步法”双层挤压设备是使用与超柔通信电缆形状尺寸相适配的特殊模来同步完成制造。(三)有益效果本专利技术提供了5G工业互联网数字化系统中的超柔通信电缆及制造方法。与现有技术相比具备以下有益效果：(1)、该5G工业互联网数字化系统中的超柔通信电缆及制造方法，通过在导体结构上面采用纯度为99.99％镀锡无氧铜导体加250D尼本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.5G工业互联网数字化系统中的超柔通信电缆，其特征在于：包括电缆线芯、电缆线对、内屏蔽层(3)、外屏蔽层(6)、加强芯(4)和外护层(7)，所述电缆线芯包括内导体(1)和包覆在内导体(1)外的绝缘层(2)，且内导体(1)是采用多股纯度为99.99％细镀锡铜丝加250D尼龙丝进行绞合的绞合体，所述绝缘层(2)使用物理发泡聚全氟乙丙烯挤包于内导体(1)的表面，且内屏蔽层(3)、加强芯(4)和外屏蔽层(6)均设置于电缆线对和外护层(7)之间，所述电缆线对和外护层(7)之间还设置有导流线(5)，且内屏蔽层(3)和外屏蔽层(6)使用半导电面屏蔽绝缘材料与外护层(7)通过“一步法”挤包完成，所述导流线(5)是由多股镀锡铜丝绞制而成，且导流线(5)与四对线芯在挤包内屏蔽层(3)时完成，所述内屏蔽层(3)与外屏蔽层(6)通过“一步法”利用双层共挤设备完成挤包在四对线芯表面，且加强芯(4)为多股尼龙丝填充结构，所述外护层(7)选用聚氨酯弹性体材料。/n

【技术特征摘要】
1.5G工业互联网数字化系统中的超柔通信电缆，其特征在于：包括电缆线芯、电缆线对、内屏蔽层(3)、外屏蔽层(6)、加强芯(4)和外护层(7)，所述电缆线芯包括内导体(1)和包覆在内导体(1)外的绝缘层(2)，且内导体(1)是采用多股纯度为99.99％细镀锡铜丝加250D尼龙丝进行绞合的绞合体，所述绝缘层(2)使用物理发泡聚全氟乙丙烯挤包于内导体(1)的表面，且内屏蔽层(3)、加强芯(4)和外屏蔽层(6)均设置于电缆线对和外护层(7)之间，所述电缆线对和外护层(7)之间还设置有导流线(5)，且内屏蔽层(3)和外屏蔽层(6)使用半导电面屏蔽绝缘材料与外护层(7)通过“一步法”挤包完成，所述导流线(5)是由多股镀锡铜丝绞制而成，且导流线(5)与四对线芯在挤包内屏蔽层(3)时完成，所述内屏蔽层(3)与外屏蔽层(6)通过“一步法”利用双层共挤设备完成挤包在四对线芯表面，且加强芯(4)为多股尼龙丝填充结构，所述外护层(7)选用聚氨酯弹性体材料。


2.根据权利要求1所述的5G工业互联网数字化系统中的超柔通信电缆，其特征在于：在所述绝缘层(2)的表面同时挤包一层实芯聚全氟乙丙烯与不同颜色聚全氟乙丙烯色母混合的外皮层，形成不同颜色线对，且外皮层的厚度为0.05mm。


3.根据权利要求1所述的5G工业互联网数字化系统中的超柔通信电缆，其特征在于：所述绝缘层(2)使用物理发泡聚全氟乙丙烯结构的发泡度为50％以上。


4.根据权利要求1所述的5G工业互联网数字化系统中的超柔通信电缆，其特征在于：所述内屏蔽层(3)使用半导电面绝缘材料通过“一步法”利用双层共挤设备完成挤包在四对线芯表面。

【专利技术属性】
技术研发人员：汤代兵，
申请(专利权)人：湖北宇洪光电实业有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42