对线缆制造工艺的深入了解会有助于您甄别性能优异的布线系统，保护您的投资利益。今天，网络应用对其传输介质的要求比以往任何时候都高。年前用于承载窄带电话业务的双绞线技术，现在被用来支持高达250Mhz 带宽的数字信息。然而，从外观上感觉6 类双绞铜缆和最早的双绞铜缆没有很大区别。那么，是什么样的技术革新使铜缆线可提供如此高的带宽和杰出的电气性能呢？

   关键在于原材料、生产工艺和线缆构造的不断改进，让今天的线缆获得这样高的性能。

   要生产出性能优异的非屏蔽双绞线缆（UTP），必须严格控制每道主要制造工艺，包括事先仔细筛选铜导线和热塑材料，主导线的绝缘，两根主导线相互扭绞成一根双绞线，将数根双绞线合成线缆，套上线缆外皮，最后包装成品。为确保成品线缆的性能符合相关国际标准要求，每一个制造阶段，都必须经过精心设计，每一个工艺过程都必须经过严格控制。

    线缆的制作包括 12 个步骤，从裸露的铜导线开始，到双绞线被卷在卷轴上为止。

主导线设计

   主导线用来制作双绞线，是由22 到24AWG 铜导线在外面裹一层绝缘材料而成。尽管它的结构看起来很简单，但是主导线的每一个特性都需要细心控制，以确保电气和机械性能符合要求。主要特性包括铜导线的横截面，铜导线外表面的轮廓和光滑度，以及在绝缘材料内部导线的同心度。

    一个双绞线对包括两根 22 到24AWG 的铜导线，每一根外面都包裹一层绝缘材料。绝缘材料里的导线的同心度是决定导线性能的关键。

   插入损耗（衰减）、阻抗和回波损耗等测量参数都直接和主导线的结构有关。

插入损耗表示信号通过一段距离传输后的损耗。因此，更粗的铜导线直径，铜导线的正确退火，以及单位长度的绞线扭绞数减小，都是降低信号损耗的方法。

    影响阻抗和回波损耗性能的有铜导线的直径和形状这样的物理外形，绝缘材料的性质，分散因子和主绝缘材料的厚度。表面缺陷，铜导线表面粗糙，横截面呈椭圆形，或导线直径有变化，都会导致线缆阻抗不一致，形成信号反射。主绝缘线缆的铜导体中心位置和圆截，或椭圆度，也影响回波损耗。在压制主绝缘层之前，必须格外小心不要让裸露的铜导线受到损坏，保持导线表面的清洁，不能粘有异。

    典型的主导线制作过程是双轮绝缘压制流程，将导线绕通过两个轮子传动，通过挤压模具，进行将绝缘材料裹压在导线表面。这样作的好处有，出线速度更快，全部过程自动化，与手工相比，对导线造成的损坏几乎没有。

拉丝工艺

    双轮绝缘压制流程的第一步是通过一组孔径递减的14-17 道钻石模具，把直径较大的硬铜线（典型的12 或13AWG），拉细到最后22、24AWG 铜线。用一个滑轮从每个模具中拉出铜线，因为铜线被拉长，所以截面直径变小，因而随后的滑轮转动的速度也相应加快。因为在拉线的同时，产生大量的热，所以拉线设备必须不断进行冷却、润滑，以延长模具使用寿命，减少滑动，使铜线表面光滑。完成的铜导线从模具中由一个绞盘拉出，然后进行退火。

    线缆的制造工艺包括通过一个配置盘和模具把多个双绞线对和一个星型分隔器拉出来。

    由于铜导线在拉线过程会逐渐变硬，拉出来的导线会变脆易折，因此退火工艺非常重要，直接影响导线的传输性能，特别是可以降低插入损耗。退火设备将裸导线迅速加热到高温，导线被置入一个充满蒸汽的容器内，促使其适当软化，以获得所需的延展性。退火让导线更实用，提高了传输性能，特别是降低了插入损耗。

在退火工艺之后是主绝缘压制流程。绝缘材料的选择要取决于cUL）着火等级（plenum 型CMP/FT6 或竖直型CMR/FT4），传输性能的等级。除了低的静电容量和漏电损耗，以及很好的绝缘性能和耐电压能力以外，绝缘材料还要灵活、耐磨。通过在绝缘材料里加入灭火物质（氯）、不易燃材料（氟）以及耐火材料（粘土），可以使线缆具有不同程度的阻燃性能。

    为不同类的线缆选择主导线的绝缘材料，需要考虑许多因素。特别是压制线的速度和电气性能，它们在很大程度上将影响UTP 线缆最后的价格和性能。比如，LSPVC 和FEP 都属于plenum 型着火级别。尽LSPVC 主绝缘在350°F，相当低的温度下压制，抽线速度达到7000英尺/分钟，但美中不足的是，LSPVC 组件的电气性能没有能达到5e类和6 类的传输要求。

     FEP 组件的电气性能虽然达到数据等级，然而，由于需要特制的高温压制设备和具有独特的熔化流动特性的炭氟绝缘材料，FEP 极难制。而且，FEP 的绝缘压制时的抽线速度只有区区2000 英尺/分钟。由于竖直型级别的主绝缘部分的材料特性，它们可以在低温下以7000 英，分钟的抽线速度压制出所有类的线缆。较慢的抽线速度和更好的原材料是plenum 型级别线缆的成本比竖直型级别线缆高出很多的主要原。

绝缘工艺

    绝缘压制工艺包括熔化、均匀处理，并通过一个压制头压成（排出气泡）小的彩色的热塑小球。在这个过程中，绝缘材料压制到一个预热了的铜裸线上。

    铜线在绝缘压制之前需要预热，是为了让绝缘材料很好地覆盖到铜裸线上，同时也是为了保证绝缘材料具有很好的物理性能（抗张强度和延展性）。有趣的是，双轮绝缘压制工艺过程中，抽线速度保持不变。而象一些工艺制作上的变化，诸如绝缘层厚度和表面的处理，靠调节从压制头拉出的材料的数量、塑料熔化的温度和压制的压力来实现。

    随着绝缘压制抽线速度的增加，逐级冷却时间就变得越来越重要，冷却操作必须调节得更精确。对导线进行逐级冷却确保了绝缘层很好地覆盖在导线表面，也为主导线进行无接触测试和处理作准备。主导线的冷却技术包括循环水槽和喷雾室。

使用喷水雾冷却的两个绞盘把主导线从冷却水槽里拉出来。绞盘的结构很关键，这是因为它是整个双轮绝缘压制流程的速度控制装置。水冷却绞盘和把导线从模具中拉出来的绞盘做同步转动，以确保整个制造过程中的对线牵力的平滑调节。绞盘之间和每个绞盘内部的闭环反馈确保流程速度的同步。反馈控制确保在整个流程没有一处出现迟，迟滞会产生“抖动”，甚至导致主绝缘层表面的磨损。

电子监控设备

    先进的非接触式电子设备，时刻监控着主导线在绝缘压制生产线上各个阶段的电气和机械性能。比如，在生产线的几个关键地方，监控装置测量出下列信息：导线直径，导线温度，导线在退火和绞盘之间的线牵力，和绞盘和卷线轮之间的线牵力。除了直径，光学直径计量计也监控松动，“瓶颈”（直径突然发生变化），和在绝缘层里或表面的其它物理缺陷。其它一些计量计监控同心度，椭圆度，和电容。一个内部运算模块进行快速傅利叶变换（FFT），计算受测的绝缘层直径和电容，可以嵌入到导线里，监控导线阻抗性能。

    绝缘测试用来检查绝缘体的完整性，它让绝缘化的导线，穿过一个带电的球链帘。球链帘带有高电压，一般是2500V DC，绝缘层里的裂纹会暴露出来，裸露出来的铜导线也因会造成漏电而被检查出来。

    流程控制器记录了被嵌入式监控设备查出来的每一个缺陷的精确位置，这便于在下一个制造工序之前，进行识别、排除和分析。

    主导线完成绝缘处理后，要经过一个加速器，这是为了在产品缠到卷线轮上时，保持一致的线牵力，一个卷轴缠的线可达15000 英尺。在整个制造流程，加速器在保持不变的线牵力方面起到重要作用。包括在更换线轴时，加速器使线牵力能够保持不变，从而可以不中断生产。

双绞线对的实现

    通讯用线缆使用双绞线结构，既支持强大而灵活的产品设计，又获得优异的传输性能和电磁兼容能力（低的辐射泄漏和高的信号抗干扰性）。双绞线缆在抗噪声干扰（串扰）方面很成功，这是因为，它们的双绞结构支持不同的信号传输制式。这就是说，一根双绞线的两条导线（尖导线和环绕导线）上传输的信号电压幅值相等，相位相反。

    双绞线结构使外界（相邻双绞线对或线缆环境）在一根线对的两条导线上产生的一对噪声，电压幅值相等而且相位也相同。基于接受两根导线的差分信号的接收设备，把线对上的噪声看做两个相近的电压值，这样，它们在信号重构过程中很容易被去掉。通过设计，4 线对线缆的每个线对可以有不同的双绞数，以确保抑制外界和邻近线对带来的串扰。

    在制造过程中，保持一致的线牵力和双绞线的层数是至关重要。类线缆的双绞层更密，而且比5e 类和3 类线缆控制得更严格。 因此，要制造更高性能的UTP 线缆，必须有精度更高、技术更先进的设备以及更慢的工艺速度。

    制造数据级别的双绞线，需要使用预先缠绕设备来为进行缠绕工序准备导线。预缠绕机器装有旋转着的弓，这是为了在缠绕之前，增加导线的扭转力，扭转力使两根主导线在缠绕期间自动相互缠绕。这种机械增强更好的调节了双绞线对的导线中心距，降低了返回损耗和阻抗。

    缠绕设备作用在每根主导线上的扭力必须一样大，这样才能保证线对的扭绞平衡。数据级别主导线使用群绞技术，两个弓绕着一个卷轴旋转，4 根导线通过分线板进入弓的轴心。当导线穿过弓时，它们还通过两个反向滑轮。每个滑轮把一对导线扭成线对，这样，这个机器就叫做“群绞设备”。这种方法的优点是增加了产量和扭绞层数的准确性。

    用于5e 类线缆制造的双扭绞缠绕器能同时扭绞4 根线对，每一对的扭绞层数都可不同。扭绞完的线对从输出卷轴，通过以一定速度由相应的动力传动系统组件控制速度，这个速度决定了4 线对中每一个线对的扭绞层数）转动的扭绞弓，被一个主驱动绞盘拉出来。在4个线对绕在旋转的卷轴时，4 个线对合成线缆。这个过程的线速一般是类线缆300 英尺/分钟，5e 类线缆芯100 英尺/分钟。

     6 类扭绞技术要求使用当今最精确的线动力驱动控制系统。例如，连续监控并保持线速稳定的伺服马达控制器和AC 矢量驱动器。由于高精度双群绞设备在双轮传动中使导线绞成线对，所以双绞线的层数可以任意设定。改进的弓设计减小了由于线对上的侧力或拉力造成的性能下降。

    4 线对在最后的套线缆外皮之前合成线缆。在这道工序里，扭绞线对或扭绞线对和填充材料（象星型分隔器），通过一个分线板和模，合成线缆。成缆工序增加了线缆的灵活性和强度，也有助于防止在套上线缆外皮后线对松动并分开。

套装线缆外皮和包装

    给线缆芯套上外皮主要是为了保护线缆不会在使用中损坏，扭绞的线对不会变形。在套外皮期间，可以先在线缆芯上系上拉索。

    线缆外皮正在被套在绝缘导线外面，外皮保护线缆不会在使用时受到损坏，也避免了双绞导线拧绞圈数的变化。

    目前，国内各类布线线缆主要还是以PVC 外护套为主，而PVC 会发生绝缘老化，发脆，已及燃烧时会散发出HCI 等有害气体和烟雾，已引起人们的重视。因此，随着人们环保安全意识的不断增强，在国内外的重大工程中环保型线缆即“低烟无卤无毒”阻燃线缆的运用已越来越普遍。

    在护套生产时，喷墨打印机在外皮上印上图标符号。这些标记一般包括相反的连续长度，制造日期和可追溯的识别标签。在重新缠线，线缆的长度，从主卷轴上的10 万英尺缩短到最后包装的1000 英。

    包装可有的选择包括，木制的卷轴，以及“无轴”盒（通常都指Reelex 牌产品）。无轴包装需要与其它包装不同的设备把加工的线缆盘成一个线缆自支承的8 字型，放入一个装有出线嘴的纸盒里，使用，随意从出线嘴里抽出线缆。