专利名称：金属线编织屏蔽sftp网线的制作方法
技术领域：
本发明涉及网络通讯产品，更具体地说，涉及一种利用电磁兼容性(EMC)较好的SFTP金属线编织屏蔽电缆制作SFTP金属线编织屏蔽网线的方法，成品SFTP金属线编织屏蔽网线可应用于多媒体、数据与网络通信等领域。
五类电缆是局域网布线系统中应用最广泛的一种水平电缆和工作区电缆，在结构上有UTP、FTP等，其截面结构分别如
图1和图2所示。
在早期的局域网网络中，常常选用UTP结构形式的五类电缆来制作网线。从图1中可以看出，UTP电缆1包括护套层11、用于保证电缆圆整度的聚酯带层16和被其包住的线芯12，另外，为了方便撕开护套层11，在护套层11的内表面有一根撕裂线17。可见，UTP电缆没有任何屏蔽保护措施，而且制作网线时所用的适配连接器是非屏蔽模型插头RJ45。这种电缆加工十分简单，只需要一把压线钳即可完成成品电缆装配。但是由于没有任何屏蔽保护措施，使用中容易电磁泄露，并且不具有抗外界电磁干扰能力。
为了确保产品走向国际，原来使用UTP结构形式的网线在EMC方面已经不能满足产品设计的需求。在这种情况下，FTP结构形式的网线应运而生。从图2中可以看出，在FTP电缆2除了线芯22、用于保证电缆圆整度的聚酯带层26、以及最外的护套层21，还包括在聚酯带层26与护套层21之间的单面铝塑复合带层23。即在UTP五类缆的结构中增加了一层绕包的铝箔23，另外在铝塑复合带23内表面还有一根接地线24。同UTP电缆一样，为了方便撕开护套层21，在其内表面有一根撕裂线27。如图3所示，连接器选用普通的水晶插头6外包方形金属壳9组成屏蔽模型插头，在加工网线过程中，一般采用将铝箔接地线24与金属壳9进行单点焊接。在电缆工作环境中，铝箔把传输信号的导体和外部环境隔离，切断电磁干扰途径，并把系统静电和外界干扰电流通过接地线经过屏蔽模型插头金属壳泄放到大地。可以看出，FTP电缆的铝箔屏蔽覆盖率小，在高频电磁场中不能有效阻止电磁辐射的泄漏，反射电磁能的能力小。
在上述FTP电缆中，连接器选用普通的外包方形金属壳的屏蔽模型插头，因方形金属壳屏蔽模型插头与电缆屏蔽的接触部分为方形，电缆屏蔽和屏蔽模型插头的金属壳9之间是靠接地线24进行单点连接，不能实现电缆屏蔽层与金属壳的360度可靠搭接，是FTP屏蔽网线屏蔽效能低下的主要泄露源，导致屏蔽效果变差。FTP电缆在100MHz时，屏蔽效能仅能达到40dB。
本发明的技术方案在于，在将SFTP金属线编织屏蔽电缆制作成SFTP金属线编织屏蔽网线的方法中，包括以下步骤1)将SFTP电缆端部的护套层剥去一段，露出其金属线编织屏蔽层；2)取一个屏蔽套筒套装在所述SFTP电缆上，并将露出的所述金属线编织屏蔽层向后翻折至所述护套层的根部，露出内部的多条线芯；3)将所述多条线芯插入到水晶插头内的对应插槽中，并用水晶插头压接机进行压接，使水晶插头上的金属切刀切入所述各条线芯；4)将所述屏蔽套筒推向所述水晶插头使两者配合到位，并用屏蔽套筒压接机进行压接；5)将所述金属线编织屏蔽层翻折向压接后的所述屏蔽套筒的尾部圆筒，用金属箔将翻折后的所述金属线编织屏蔽层进行包敷，并将金属箔与屏蔽套筒焊接起来；6)利用注塑机将屏蔽水晶插头注塑成型。
在本发明的SFTP金属线编织屏蔽网线的制作方法中，所述屏蔽套筒压接机将所述屏蔽套筒的尾部圆筒压接成横截面为六边形的结构；在用金属箔将翻折后的所述金属线编织屏蔽层进行包敷之前，还包括将所述金属线编织屏蔽层修剪成与所述屏蔽套筒的尾部圆筒相同长度的步骤。
在本发明的SFTP金属线编织屏蔽网线的制作方法中，所述金属箔可以采用铜箔，所述铜箔将所述金属线编织屏蔽层进行360度包敷，并与所述屏蔽套筒进行360度焊接。
可以看出，本发明中将密度达92％的金属线编织屏蔽层与插头上的金属套筒的尾部圆筒进行了360°可靠搭接，其中，编织密度92％的SFTP网线的传输特性达到增强型5类CAT5e的各项性能要求，其屏蔽效率在100MHz条件下达到80dB及以上，这种方法使连接更加可靠，可有效的保证接地效果，最大限度的屏蔽电磁泄露。
下面将结合附图及实例对本发明作进一步说明。
具体实施例方式
SFTP电缆虽然在业界提出近五年，但是真正将其应用到产品上还没有先例。鉴于此，本发明根据产品设计的需要和屏蔽网线加工工艺的特点，提出完整的SFTP电缆电气性能和结构尺寸等参数。在电气性能上，主要依据EIA/TIA 568A(商业大厦综合布线标准)、EIA/TIA 568A-5(4对100Ω增强型5类电缆的传输特性)；在结构尺寸的确定上，主要依据网线的加工工艺过程，要求SFTP电缆的O.D.(Outward Diameter)为6.8±0.2mm。在此基础上，设计了合适的套筒型屏蔽模型插头。另外，一个重要的参数是电缆的金属线编织屏蔽密度为92％。
在这之前，SFTP电缆没有得到广泛应用的重要原因是没有合适的屏蔽模型插头连接器与之适配。为了解决这个问题，将原来已经存在的方形金属壳屏蔽模型插头改进为尾部带有圆筒的套筒型。由套筒型屏蔽模型插头和SFTP电缆装配成网线的关键工艺过程是如何保证SFTP电缆金属线编织与套筒之间360°搭接。
本发明中，SFTP网线的加工有以下主要特点1、电缆线的选取本发明中所采用的SFTP网线的结构如图4所示，从图中可以看出，电缆3的线芯32被聚酯带36包住，在聚酯带36外采用了铝塑复合带33和铜丝编织屏蔽层35进行双层屏蔽，较原来的单层铝箔屏蔽电缆FTP有更佳的屏蔽效果，线材的金属线编织屏蔽密度超过92％。另外，在铝塑复合带33和铜丝编织屏蔽层35之间还有一根铜导体接地线34，良好的连续导体可保证接地的连续性。同时，在护套层31内有一根撕裂线37。研究证明，在频率5MHz以上时，屏蔽效能即与编织密度有关，也与编织角有关。
2、屏蔽水晶插头的选型如图3所示，以前采用的屏蔽水晶插头结构是在原RJ45水晶插头的长度方向表面上包一个方形金属壳。这种水晶插头和屏蔽电缆装配时，只有不到三分之一的电缆铜丝编织接触到水晶插头的屏蔽金属壳，不能满足EMC的要求和电缆编织屏蔽的360°接触。而本发明中屏蔽网线使用的金属壳是专门设计的，如图10所示，由前端方形部分及尾端圆筒部分组成金属套筒4，使用时，金属套筒4的方形部分和水晶插头6的透明体部分紧密配合，金属套筒4的圆套筒一端则和SFTP电缆屏蔽层360°可靠搭接。
3、屏蔽网线的装配原有的屏蔽网线存在电缆屏蔽层和屏蔽水晶插头接触不可靠和不连续的问题，不能很好的把静电传送到大地，现在的屏蔽线缆和水晶插头装配时，屏蔽套筒结构水晶插头和电缆编织屏蔽之间有效良好的360°接触，通过屏蔽层的接地把高频环境中产生的静电荷传送到大地，保证屏蔽效能的最大利用。
下面将根据实际生产过程中，具体说明SFTP网线加工的过程(1)剥外护套层依照图5中给出的结构尺寸，将SFTP电缆3的前端的最外的护套层31剥开并剪去，直到露出铜线编织屏蔽层35，从图5中可以看出，露出的铜线编织屏蔽层的长度在25-30毫米，同时，剪去所述剥开段的撕裂线37。
(2)翻折金属线编织屏蔽层将金属屏蔽套筒4套到电缆3上，如图6所示，再将铜线编织屏蔽层35向后翻折直至电缆的护套层31的根部，露出电缆的线芯32。按照同样的步骤，将铝塑复合带33翻折直至电缆的护套层31根部，与此同时，剪去接地线34。为了保持铜线编织屏蔽层35在以后的操作步骤中不会被弄乱，采用胶带5将铜线编织屏蔽层35的尾部缠住。
(3)线芯插装和压接在插装前应将线芯32剪切整齐，如图7所示，剪切时应先按一定顺序将各条线芯均匀摊开，然后用剪线工具将线芯32剪齐。如图8、图9和图11所示，插装时应从水晶插头6的尾部插入，每根线芯沿水晶插头6尾部的线槽插入，直到与水晶插头6的头部平齐时方为插装到位；将电缆3的线芯32插装到位后，用水晶插头压接机或压接钳进行压接，即将水晶插头6上的金属切刀61向下压，使其切入线芯内并与线芯内部的导体导通。如图11所示，为保证压接效果的可靠性，需从水晶插头6的前面检验压接效果，要求所有水晶插头6的金属切刀61垂直切入到各线芯32内的导体，金属切刀61的压入尺寸不小于0.5毫米；不允许压接后水晶插头的金属切刀处于倾斜状态。
(4)水晶插头屏蔽套筒的装接如图12和图13所示，将压接好的水晶插头6放在特制的工装上，利用工装将屏蔽套筒4向水晶插头方向缓缓推动，要求屏蔽套筒4与水晶插头6装配到位，其间距不大于0.5毫米，且屏蔽套筒4无变形；然后对装在水晶插头6上的屏蔽套筒4的尾部圆筒进行压接，如图14所示，压接区域为屏蔽套筒4的尾部圆筒，采用压接机对屏蔽套筒4进行压接；压接模具为六边型模具，如图15所示，压接后的横截面为六边形；(5)屏蔽套筒与铜线编织屏蔽层焊接将缠绕在铜线编织屏蔽层35上的胶带5拆开，然后按照如图16所示将铜线编织屏蔽层35向水晶插头6上的屏蔽套筒4方向反折，并用剪刀修剪铜线编织屏蔽层，使之与屏蔽套筒的尾部圆筒长度相同；如图17所示，用铜箔7将铜线编织屏蔽层35进行360°包敷，并将铜箔7与屏蔽套筒4做360°圆周焊接。
(6)注塑成型依照电缆设计图纸的技术要求，对屏蔽水晶插头进行外壳注塑。调整屏蔽水晶插头所需注塑模具并校准，然后锁紧模具；将注塑机温度、压力、时间等调节适度。将需注塑的屏蔽水晶插头正确放入注塑机模具中，双手同时按动开关按钮，完成注塑成型。注塑后的SFTP网线外形如图18、图19所示，注塑胶体颜色为灰色(PANTONE445U，ΔE≤1.0)；屏蔽模型插头注塑硬度为65±2Shore A。
根据生产的需要，在完成所述全部操作的前提条件下，上述步骤还可以作其它变换与组合，并不限于上述的顺序及步骤。
下面将对FTP网线与不同金属线编织屏蔽密度的SFTP网线的屏蔽效果进行测试对比，其中，表一是长度为20米FTP网线的在30MHz~250MHz范围内、四对双绞线的屏蔽效率测试结果；表二是长度为20米的SFTP网线在金属线编织屏蔽密度为85％时的蔽效率测试结果；表三是长度为20米的SFTP网线在金属线编织屏蔽密度为92％时的屏蔽效率测试结果。
从表一中可以看出，FTP网线在100MHz时，屏蔽效能仅能达到40dB；从表二中可以看出，金属线编织屏蔽密度85％的SFTP网线在100MHz时，屏蔽效能在70dB左右；从表三中可以看出，金属线编织屏蔽密度92％的SFTP网线在100MHz时，屏蔽效能可以达到80dB及以上。其中，编织密度92％的SFTP网线的传输特性达到增强型5类CAT5E的各项性能要求，可见，本发明的方法使连接更加可靠，可有效的保证接地效果，最大限度的屏蔽电磁泄露。
表一
表二
表三
权利要求
1.一种金属线编织屏蔽SFTP网线的制作方法，其特征在于，包括以下步骤将SFTP电缆端部的护套层剥去一段，露出其金属线编织屏蔽层；取一个屏蔽套筒套装在所述SFTP电缆上，并将露出的所述金属线编织屏蔽层向后翻折至所述护套层的根部，露出内部的多条线芯；将所述多条线芯插入到水晶插头内的对应插槽中，并用水晶插头压接机进行压接，使水晶插头上的金属切刀切入所述各条线芯；将所述屏蔽套筒推向所述水晶插头使两者配合到位，并用屏蔽套筒压接机进行压接；将所述金属线编织屏蔽层翻折向压接后的所述屏蔽套筒的尾部圆筒，用金属箔将翻折后的所述金属线编织屏蔽层进行包敷，并将金属箔与屏蔽套筒360度焊接起来；利用注塑机将屏蔽水晶插头注塑成型。
2.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，在剥去所述SFTP电缆端部的护套层后，露出的金属线编织屏蔽层的长度为25-30毫米。
3.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，在将所述金属线编织屏蔽层向后翻折至所述护套层的根部后，还包括将翻折后的所述金属线编织屏蔽层的尾部缠住的步骤。
4.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，在将所述多条线芯插入到所述水晶插头内的对应插槽中之前，还包括按顺序将所述多条线芯均匀摊开、然后用剪线工具将线芯剪切整齐的步骤。
5.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，在将所述线芯插装到所述水晶插头时，所述线芯应插入到与所述水晶插头的头部平齐；在对所述水晶插头进行压接后，其金属切刀下陷的深度应不小于0.5毫米。
6.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述屏蔽套筒压接机将所述屏蔽套筒的尾部圆筒压接成横截面为六边形的结构。
7.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，在用金属箔将翻折后的所述金属线编织屏蔽层进行包敷之前，还包括将所述金属线编织屏蔽层修剪成与所述屏蔽套筒的尾部圆筒相同长度的步骤。
8.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述金属箔为铜箔，所述铜箔将所述金属线编织屏蔽层进行360度包敷，并与所述屏蔽套筒进行360度焊接。
全文摘要
本发明涉及网络通讯产品，尤其涉及一种利用SFTP金属线编织屏蔽电缆制作SFTP金属线编织屏蔽网线的方法，其中利用结构改进后屏蔽密度提高到92％的SFTP电缆，对SFTP电缆与屏蔽插头组成屏蔽网线的加工工艺进行相应的修改和优化，采用尾部为圆筒结构的金属屏蔽套筒，将金属线编织屏蔽层反折到所述屏蔽套筒的尾部，再用铜箔包敷并将铜箔与屏蔽套筒焊接起来，真正实现SFTP电缆的金属线编织屏蔽层与插头金属屏蔽套筒之间的360度可靠搭接，提高SFTP网线的屏蔽效果。测试证明，在100MHz条件下，编织密度92％的SFTP网线较FTP网线和编织密度85％的SFTP网线的屏蔽效率分别提高了100％和15％左右。而且其传输特性达到增强型5类CAT5E的各项性能要求。
文档编号H01B13/00GK1412787SQ0113555
公开日2003年4月23日 申请日期2001年10月13日 优先权日2001年10月13日
发明者来宝荣, 王海召, 汪东 申请人:华为技术有限公司