通信電纜是傳輸電話、電報、傳真文件、電視和廣播節(jié)目、數(shù)據(jù)和其他電信號的電纜。由一對以上相互絕緣的導(dǎo)線絞合而成。通信電纜與架空明線相比,具有通信容量大、傳輸穩(wěn)定性高、保密性好、少受自然條件和外部干擾影響等優(yōu)點。
由多根互相絕緣的導(dǎo)線或?qū)w構(gòu)成纜芯,外部具有密封護套的通信線路。有的在護套外面還裝有外護層。有架空、直埋、管道和水底等多種敷設(shè)方式。按結(jié)構(gòu)分為對稱、同軸和綜合電纜;按功能分為野戰(zhàn)和永備電纜(地下、海底電纜)。通信電纜傳輸頻帶較寬,通信容量較大,受外界干擾小,但不易檢修??蓚鬏旊娫挕㈦妶?、數(shù)據(jù)和圖像等。
如果按照線纜的型式,通信電纜分類如下:
1、單導(dǎo)線:是指最原始的通信電纜,單導(dǎo)線回路,以大地作為回歸線。
2、對稱電纜:由兩根在理想條件下完全相同的導(dǎo)線組成回路。
3、同軸電纜:將在同一軸線上的內(nèi)、外兩根導(dǎo)體組成回路,外導(dǎo)體包圍著內(nèi)導(dǎo)體,同時兩者絕緣。
按上面的這種分類方法,通信電纜可以是對稱電纜,也可以是同軸電纜。
由二根對稱排列的導(dǎo)線組成通信回路。分高頻和低頻兩種。前者最高傳輸頻率可達 800千赫,相應(yīng)為在一個回路中可開通180路電話;后者最高傳輸頻率一般小于252千赫,相當(dāng)于一個回路中可開通60路電話?!ΨQ通信電纜的電磁場呈開放狀態(tài)(圖4),在高頻下回路的衰減和損耗較大,回路間相互干擾和外界干擾都較大,難于提高傳輸頻率和容量。
長途對稱通信電纜由不同數(shù)量和不同絕緣結(jié)構(gòu)的四線組構(gòu)成。四線組的常用形式為星絞組,也有的采用復(fù)對絞形式(圖5)。絕緣有紙帶絕緣、紙-繩(紙帶和紙繩)絕緣、聚乙烯繩-帶絕緣、聚苯乙烯繩-帶絕緣和泡沫聚乙烯絕緣等多種。高頻長途對稱通信電纜傳輸頻率高,所以對電纜的結(jié)構(gòu)性能要求較高。一般采用繩-帶絕緣的星絞四線組結(jié)構(gòu)。絕緣材料常用聚苯乙烯、聚乙烯。紙帶紙繩絕緣一般用于252千赫以下的低頻對稱通信電纜。
電話電纜是用于市內(nèi)、近郊和工礦企業(yè)等較小范圍的區(qū)域電話連接的對稱通信電纜,常稱市內(nèi)電話電纜。其主要特點為對數(shù)多(最多可達數(shù)千對,一般為數(shù)百或數(shù)十對)。由于使用頻率低,通信距離近,因此線徑較長途通信電纜細,一般為0.5毫米。電話電纜的線組結(jié)構(gòu)有對絞組、星絞組和復(fù)對絞組3種。按其線心絕緣和護層材料可分為紙絕緣鉛護套電纜、聚乙烯絕緣組合護層電纜、油膏充填防水電纜、全塑電纜等?!‰娫掚娎|中二根絕緣導(dǎo)線心按一定節(jié)距絞合成對構(gòu)成一個絕緣線對。線對中二根絕緣導(dǎo)線心的顏色不同(一般為紅色和白色),以便接線時區(qū)分。電話電纜的纜心結(jié)構(gòu)一般分為同心式和單位式兩種(圖4)。同一層中相鄰線對的絞合節(jié)距應(yīng)不相同,以減小通話時的相互影響。在每一層中都設(shè)有一個標(biāo)志對(分別為藍色和白色),便于接線時辨認(rèn)。在80對以上的電纜中往往置有預(yù)備線對以替換不合格線對。單位式電纜以50對或100對及相應(yīng)的預(yù)備對絞合成一個基本單位,再由若干個基本單位絞合成電纜心。經(jīng)干燥后擠壓上護套制成電纜。
架空敷設(shè)的電話電纜需用自承式,由鋼索承受整個電纜的重力。20世紀(jì)60年代以來,研制出在塑料電纜中填充油膏以防止潮氣和水分的防水型電纜。
為了提高通信電纜的防潮性、穩(wěn)定性,20世紀(jì)70年代以來,在市內(nèi)電話電纜中廣泛采用綜合型電纜護層。其基本類型有3種。①Alpeth:纜心外擠壓一層聚乙烯護層,再搭接地縱向包裹0.2毫米皺紋鋁帶,充以聚異丁烯絕緣復(fù)合物后外敷一層熱塑性膠粘層,最外面擠壓一層聚乙烯護套。②Stalpeth:皺紋鋁帶外縱包一層皺紋鋼帶,外覆一層熱塑性材料,最外層再擠壓一層聚乙烯護套。③Lepeth:纜心上包覆一層聚乙烯護套,其外敷一層粘性熱塑性材料,最外面擠壓一層鉛管。
由二根相互絕緣的同軸心的內(nèi)外導(dǎo)體組成通信回路(同軸對),再由一個或多個同軸對絞合而成。同軸電纜多用作長途通信干線,開通多路載波通信或傳輸電視節(jié)目,也用作高效率的數(shù)據(jù)信息傳輸。
同軸對中兩導(dǎo)體完全同心,在外導(dǎo)體以外不存在電磁場。因此,傳輸信號的衰減以及各同軸對之間的相互干擾小,抗外界干擾的性能也高于對稱電纜。它的傳輸頻率可達10~100兆赫以上。同軸通信電纜的型號根據(jù)同軸對的尺寸劃分,有微同軸電纜內(nèi)導(dǎo)體直徑n/外導(dǎo)體直徑D為0.6mm/2mm、0.9mm/3.2mm等)、小同軸電纜(n/D=1.2mm/4.4mm等)、中同軸電纜(n/D=2.6mm/9.5mm等)、大同軸電纜(n/D=5mm/18mm、11mm/41mm等)。
同軸通信電纜中同軸對的內(nèi)導(dǎo)體為銅,斷面為圓柱形,實心。為提高機械強度(例如作海底電纜時),也有采用鋼心銅外層的雙金屬內(nèi)導(dǎo)體。外導(dǎo)體一般用銅帶制成,常用形式有皺邊式、壓痕式、鎖齒式等。外導(dǎo)體需柔順性好,穩(wěn)定性高,加工工藝簡單。同軸對內(nèi)外導(dǎo)體的絕緣應(yīng)具有低的介電系數(shù)和低的介質(zhì)損耗,還應(yīng)有一定的機械強度以支撐外導(dǎo)體,使其與內(nèi)導(dǎo)體保持同心。