一种e1同轴电缆及其与e1接口连接时屏蔽电磁干扰的方法

专利名称：一种e1同轴电缆及其与e1接口连接时屏蔽电磁干扰的方法
技术领域：
本发明涉及通讯领域的网络设备结构工艺，特别涉及E1同轴电缆的结构及其与E1接口连接时屏蔽电磁干扰的方法。
背景技术：
国际电信联合会在关于同步数据系统电接口物理特性的建议ITU.TG.703(2001，11)《Physical/electrical characteristics of hierarchical digitalinterfaces》中指出建议在收、发端口将75欧E1同轴线的外金属层(outerconductor)接地；同时也指出当收、发端都接地时，可能由于收、发两端的地电位差导致地环流的存在，而引起传输误码(errors)甚至端口永久失效(permanent damage)，在这种情况下建议发端口接地，而收端口不接地。
考虑到地环流的问题，一些75欧E1接口在设计时会采用单端接地的方式，而这种方式会增加电磁兼容(EMC)方面的困难，如传导发射加大，辐射发射加大，抗电磁脉冲串性能下降，抗传导骚扰性能下降，抗辐射骚扰性能下降，等等。理论上讲同轴线有较好的抗干扰能力，这点与它的作为信号回流的金属外层有关(见图1)，通常也将此层称为屏蔽层(为了不与图2中额外增加的金属屏蔽层406相混淆，在本文中将该层称为信号回流层402)，因为它能隔离电缆内外的电磁场。有一点必须注意的是，它的屏蔽作用一定依赖于信号回流层402良好的接地。如果E1信号采用发端口单端接地的方式，那么收端口的信号回流层就没有满足良好接地的要求，干扰的泄放途径被绝缘层403阻隔，因而信号的抗干扰能力就下降。根据电磁场干扰与抗干扰互易的原则，单端接地方式也将导致设备的从E1接口带出的电磁干扰增大。
图3为收端不接地的EMC干扰路径的示意图。为了达到良好的电磁兼容效果，目前相关通讯设备都会选用金属材料作E1单板面板、子架机壳、机架机壳。当信号收发端都采用接地方式时，且E1接口能安装在一块金属面板上，那么每根信号线的回流层402可以在E1接口所在的金属面板处通过回流层402接E1接口板的金属面板，金属面板再接地。这样信号回流层402、金属面板、地组成的屏蔽界面能隔离E1接口板、信号线界面的内外干扰。但由于收端不能接地，E1金属面板的完整屏蔽层就被绝缘层405(或者绝缘层403或者空气的绝缘距离)破坏，面板两侧的电磁干扰将会沿E1线相互侵入而无法隔离；在E1接口进出子架、机架的位置，绝缘层405破坏了子架、机架的屏蔽界面，子架内外、机架内外的电磁干扰将会沿E1线相互侵入而无法隔离。
目前解决此问题有两种方式，一种是将收端口通过小电容的方式接地，小电容的作用是虑除高频干扰，另一种方法是在接口上加装信号用穿芯电容滤波器，这两种方法的共性是都需要在每一个接收端口上进行滤波，在端口数量众多而设备空间有限时实施困难，并且两种方法都只考虑了E1接口本身的电磁兼容问题，没有考虑出了E1接口，E1线在子架内、机架内耦合其他干扰并带出机架，或者E1线将机架外的干扰耦合到E1线，沿电缆进入机架和子架的情况(见图3)。两种方法中，前者成本较低，但滤波效果较差，且必须考虑电容的高压耐受能力，后者成本相当高。
对于具有大量75欧同轴线E1接口的设备，如SDH设备，路由器设备等，大量的信号线如同发射天线和接收天线，是影响设备的电磁干扰和电磁抗扰性能的关键因素之一，解决E1接口的电磁兼容问题对设备整体的电磁兼容性能的提高能起到重要的作用。

发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种E1同轴电缆，能屏蔽电磁干扰，有效改善多E1接口装置的E1接口部分及整个设备的EMC性能，特别是在E1接口只有发端接地而收端不接地的情况下。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种E1同轴电缆，包括同轴外层信号回流层、该回流层外的绝缘层和绝缘层外护套，其特征在于，在该绝缘层外护套内、回流层的绝缘层外还包括一金属屏蔽层。
进一步地，上述同轴电缆还可具有以下特点所述金属屏蔽层是金属编织层或者金属箔层，或者两者的混合。
进一步地，上述同轴电缆还可具有以下特点所述金属屏蔽层由非磁性材料制成。
本发明要解决的又一技术问题是提供一种本发明所述E1同轴电缆与E1接口连接时屏蔽电磁干扰的方法，该方法能屏蔽电磁干扰，有效改善多E1接口装置的E1接口部分及整个设备的EMC性能，特别是在E1接口只有发端接地而收端不接地的情况下。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种本发明所述E1同轴电缆与E1接口连接时屏蔽电磁干扰的方法，其特征在于，在所述同轴电缆进子架处、进E1单板的金属面板处，将金属屏蔽层406与接地的子架金属机壳、金属面板分别进行电连接。
进一步地，上述方法还可具有以下特点或在所述同轴电缆进机架处、子架处、进E1单板的金属面板处，将金属屏蔽层406与接地的机架金属机壳、子架金属机壳、金属面板分别进行电连接。
进一步地，上述方法还可具有以下特点在需要与E1单板的金属面板或子架金属机壳或机架金属机壳进行电连接的电缆段，拨掉所述同轴电缆的绝缘层外护套，露出所述金属屏蔽层。
进一步地，上述方法还可具有以下特点所述电连接为金属螺钉卡紧或金属导电布填充。
进一步地，上述方法还可具有以下特点所述金属面板和金属机壳是由金属材料制成或是全金属镀层表面。
采用本发明所述的E1同轴电缆及其与E1接口连接时屏蔽电磁干扰的方法，可以解决E1接口单端接地时，收端不能接地造成的EMC问题。相比目前的通过电容接地或者穿芯电容接地的方式，本发明提出的方法更加强调了E1接口线缆应作为设备整体屏蔽的一部分而考虑的概念，实施起来简单易行、成本低、对空间有限的设备更有利，同时方便于传统产品的改进。


图1为带绝缘外护套的16芯同轴电缆示意图；图2为增加了屏蔽层的16芯同轴电缆示意图；图3为收端不接地EMC干扰路径的示意图；图4为本发明第一实施例结构示意图；图5为本发明第二实施例结构示意图。
具体实施例方式
一个设备需要提供几十上百，甚至几百的E1接口时，一般都会将几股同轴线(或者微同轴线)组合成同轴电缆。图1为带绝缘外护套的现有16芯同轴电缆示意图，如图所示该同轴电缆包括同轴线芯线层401、第一绝缘层404、同轴外层信号回流层402、第二绝缘层403和绝缘层外护套405。
本发明在绝缘层外护套405内，各同轴线的第二绝缘层403外增加了一层金属屏蔽层406(以下简称屏蔽层406)，它可以是金属编织层或者金属箔层，或是两者的混合。增加的这层在电气上与每根同轴线的信号回流层402之间绝缘开，在电磁兼容的性能方面起屏蔽层的作用。并且，该屏蔽层406可以在金属面板、子架金属结构件、机架金属结构件等多处通过金属结构接地，从而有效地控制电缆第二绝缘层403和绝缘层外护套405对金属接地屏蔽界面连续性的破坏，保证E1单板面板内外，子架内外，机架内外的电磁场之间有效的屏蔽隔离。
该同轴电缆的屏蔽层是由铜、铝等非磁性材料制成，且厚度远小于使用频率上的集肤深度。因此它的屏蔽不是由屏蔽层对电磁场的反射、吸收等机制产生的，而是由于接地产生的，因此接地方式会直接影响屏蔽效果。
为了使增加的屏蔽层406起到良好的屏蔽效果，必须有良好的接地方式，通过金属面板、金属子架或者金属机架接地时，屏蔽层406与上述金属结构件的电连接应能保证金属结构件和同轴电缆的屏蔽层406形成一个连续的屏蔽界面，该屏蔽界面将对界面内外的电磁干扰起到隔离的作用。
下面以两个实施例来说明使用该电缆屏蔽电磁干扰的方法。
第一实施例图4给出了一种实施方式的示意图。步骤如下步骤410，在同轴电缆进入子架前，将该同轴电缆的绝缘层外护套405拨掉，露出金属屏蔽层406；步骤420，在同轴电缆进子架处、进E1单板的金属面板处，将金属屏蔽层406与接地的子架金属机壳、金属面板分别进行电连接。如图4所示，以屏蔽层406、子架金属机壳、接地为界面，可以隔离子架内外的电磁场相互干扰；以E1单板金属面板、屏蔽层406、接地为界面，可以隔离E1单板金属面板内外的电磁场相互干扰。
电连接可以采用金属螺钉卡紧的方式、金属导电布填充的方式或者其他增加屏蔽层406与金属结构体可靠连接面积和连接固定压力的方法，尽可能降低屏蔽层406和与其电连接的金属结构件的接触电阻。
此方式应用在只有子架结构但无机架结构的情况。需要说明的是，如果单板面板和子架机壳都不是金属材料制作的或全金属镀层的，则不适用。
第二实施例图5给出了又一种实施方式的示意图。在同轴电缆进入子架前的步骤与第一实施例相同。
在同轴电缆进机架处、子架处、进E1单板的金属面板处，将金属屏蔽层406与接地的机架金属机壳、子架金属机壳、金属面板进行电连接。如图5所示，以屏蔽层406、机架金属机壳、接地为界面，可以隔离机架内外的电磁场相互干扰；以屏蔽层、子架金属机壳、接地为界面，可以隔离子架内外的电磁场相互干扰；以E1单板金属面板、屏蔽层406、接地为界面，可以隔离E1单板金属面板内外的电磁场相互干扰。
此方式应用在一个或多个子架结构装于机架结构内的情况。需要说明的是，如果单板面板、子架机壳、机架机壳均不为金属材料制作或全金属镀层，则不适用。
另外，即使E1接口收发端都接地，屏蔽层406还可以将子架内的电磁场和机架内的电磁场屏蔽隔离开，防止E1线将外界的干扰耦合进机架内和子架内，同时防止E1线将子架内或者机架内的干扰耦合后沿E1线带出机架外，形成传导干扰或者在空间形成辐射干扰。
综上所述，本发明相对于以往各种解决E1接口EMC性能的其他方法，更加强调了E1接口电缆应作为设备整体屏蔽的一部分而考虑的概念，通过增加的屏蔽层406与金属结构件和地达到设备整体的分层多层屏蔽隔离效果。另外，通过结构尺寸的设计，本发明所述同轴电缆与传统电缆可具有良好的兼容性和互换性。
权利要求
1.一种E1同轴电缆，包括同轴外层信号回流层、该回流层外的绝缘层和绝缘层外护套，其特征在于，在该绝缘层外护套内、回流层的绝缘层外还包括一金属屏蔽层。
2.如权利要求1所述的同轴电缆，其特征在于，所述金属屏蔽层是金属编织层或者金属箔层，或者两者的混合。
3.如权利要求1或2所述的同轴电缆，其特征在于，所述金属屏蔽层由非磁性材料制成。
4.一种权利要求1所述同轴电缆与E1接口连接时屏蔽电磁干扰的方法，其特征在于，在所述同轴电缆进子架处、进E1单板的金属面板处，将金属屏蔽层406与接地的子架金属机壳、金属面板分别进行电连接。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，或在所述同轴电缆进机架处、子架处、进E1单板的金属面板处，将金属屏蔽层406与接地的机架金属机壳、子架金属机壳、金属面板分别进行电连接。
6.如权利要求4或5所述的方法，其特征在于，在需要与E1单板的金属面板或子架金属机壳或机架金属机壳进行电连接的电缆段，拨掉所述同轴电缆的绝缘层外护套，露出所述金属屏蔽层。
7.如权利要求4或5所述的方法，其特征在于，所述电连接为金属螺钉卡紧或金属导电布填充。
8.如权利要求4或5所述的方法，其特征在于，所述金属面板和金属机壳是由金属材料制成或是全金属镀层表面。
全文摘要
本发明公开了一种E1同轴电缆，包括同轴外层信号回流层、该回流层外的绝缘层和绝缘层外护套，其特征在于，在该绝缘层外护套内、回流层的绝缘层外还包括一金属屏蔽层。本发明还公开了一种E1同轴电缆与E1接口连接时屏蔽电磁干扰的方法，包括在所述同轴电缆进子架处、进E1单板的金属面板处，将金属屏蔽层406与接地的子架金属机壳、金属面板分别进行电连接；或在所述同轴电缆进机架处、子架处、进E1单板的金属面板处，将金属屏蔽层406与接地的机架金属机壳、子架金属机壳、金属面板分别进行电连接。本发明更加强调了E1接口电缆应作为设备整体屏蔽的一部分而考虑的概念，实施起来更加经济、简便、有效。
文档编号H01B11/06GK1838338SQ20061007664
公开日2006年9月27日 申请日期2006年4月27日 优先权日2006年4月27日
发明者石晶, 黎小刚, 唐翔宇, 任紫菊 申请人:中兴通讯股份有限公司