通信电缆结构设计 9787111402305 pdf epub mobi txt 电子书 下载 在线阅读 2026

基本信息

书名:通信电缆结构设计

：38.00元

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作者:倪艳荣

出版社：机械工业出版社

出版日期：2013-01-01

ISBN：9787111402305

字数：357000

页码：223

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.899kg

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内容提要

　　本书从通信电缆的基本理论出发，逐步阐明通信电缆的结构设计、生产工艺及测试方法。同时也对通信电缆回路间的相互干扰特性、外界电磁场对它们的影响以及对这些影响的防护作了介绍。其主要内容包括通信电缆的电气特性，对称电缆、射频同轴电缆、串音及串音防卫度，电缆的生产工艺及测试等。
　　本书既可作为高校相关专业的教材，也可作为电缆行业及相关行业技术人员的参考用书。

目录

作者介绍

文摘

序言

通信电缆结构设计 深度解析与前沿探索 本书深入剖析了通信电缆的结构设计原理、技术发展和应用实践。涵盖了从基础理论到前沿技术的全方位内容，旨在为通信工程领域的科研人员、工程师及相关专业学生提供一本系统、详实的参考书。 第一篇：通信电缆结构设计基础 第一章：通信电缆概述 通信电缆作为现代通信网络不可或缺的物理载体，其结构设计直接关系到信号传输的质量、容量、可靠性以及整体系统的性能。本章将首先回顾通信电缆的发展历程，追溯其从早期简单的导线到如今高性能光纤和多芯同轴电缆的演变。接着，我们将详细介绍通信电缆的分类，包括按传输介质（如铜缆、光缆）、按应用场景（如接入网电缆、骨干网电缆、特种电缆）以及按结构特点（如铠装电缆、防水电缆）等，并阐述不同类型电缆适用的具体领域和技术要求。 在此基础上，本章将深入探讨通信电缆的关键性能指标，如传输损耗、带宽、串扰、抗电磁干扰能力、机械强度、耐候性、阻燃性以及环境适应性等。每一项指标的定义、测量方法及其对系统性能的影响都将得到细致的阐述。例如，传输损耗是衡量信号在电缆中衰减程度的重要参数，直接影响传输距离和信号质量；而抗电磁干扰能力则关乎电缆在复杂电磁环境下的稳定性。 最后，本章将勾勒出通信电缆结构设计的核心目标，即在满足性能要求的前提下，实现成本效益、易于敷设和维护、以及长期的可靠性。这将为后续章节对具体结构设计细节的探讨奠定坚实的基础。 第二章：电缆基本结构单元与材料选择 电缆的性能很大程度上取决于其内部的结构单元及其所选用的材料。本章将聚焦于这些基础构件，并深入分析材料选择对电缆整体性能的影响。 2.1 导电体（导体） 对于铜缆而言，导体的性能直接影响电信号的传输效率。本章将详细介绍不同类型的铜导体，如裸铜、镀锡铜、绞合铜线以及多股细铜线等，并分析它们的导电率、电阻率、机械强度和柔韧性等特性。特别会讨论在不同应用场景下，如何根据传输频率、功率需求和环境条件选择最合适的导体类型。例如，在高频传输中，趋肤效应会导致电流主要集中在导体表面，因此导体表面积和材料的纯度变得尤为重要。 2.2 绝缘层 绝缘层在电缆中起着隔离导电体、防止漏电和干扰的关键作用。本章将系统介绍各类绝缘材料，包括聚乙烯（PE）、交联聚乙烯（XLPE）、聚氯乙烯（PVC）、聚丙烯（PP）以及氟塑料（如PTFE）等。对这些材料的介电常数、介电损耗、击穿电压、耐温性、耐化学腐蚀性以及机械性能进行详细比较。例如，低介电常数的材料有利于减少信号的传输损耗，而高击穿电压的材料则能提供更好的电气安全保障。 2.3 填充物与稳定性层 填充物在多芯电缆中用于填充导线之间的空隙，确保电缆的圆形截面，并提供机械支撑和减震。本章将介绍常见的填充材料，如聚丙烯颗粒、橡胶类材料等，并讨论其对电缆弯曲性、抗压性和整体稳定性的影响。此外，对一些起到加强和稳定作用的层次，如阻水带、填充绳等，也将进行详细的介绍，分析其在电缆结构中的功能和作用。 2.4 屏蔽层 屏蔽层是防止外部电磁干扰侵入和内部信号泄露的重要结构。本章将深入探讨不同类型的屏蔽技术，包括铝塑复合带屏蔽、铜塑复合带屏蔽、编织屏蔽（铜丝或铝丝编织）以及总屏蔽和分屏蔽等。分析各种屏蔽结构的屏蔽效能、频率特性、安装便捷性以及成本。对于复杂环境下的电缆，将重点介绍多层屏蔽的设计策略。 2.5 护套（外护层） 护套是电缆的最外层保护，需提供机械保护、环境防护和阻燃等功能。本章将详细介绍各类护套材料，如聚氯乙烯（PVC）、聚乙烯（PE）、聚氨酯（PU）、低烟无卤（LSZH）材料等。分析其机械强度、耐磨性、耐油性、耐候性、阻燃等级以及环境毒性等关键性能。特别是对于在恶劣环境下使用的电缆，如地下敷设、海洋敷设或高温环境，护套材料的选择至关重要。 第三章：电缆结构设计的基本原则 本章将提炼出通信电缆结构设计的通用原则和方法论，为后续具体结构设计提供理论指导。 3.1 性能导向原则 设计必须始终以满足通信系统对电缆性能的要求为首要目标。本节将探讨如何根据具体应用场景（如长距离传输、高带宽需求、高密度布线等）确定关键性能指标，并以此为出发点进行结构设计。例如，对于需要传输高频信号的电缆，需要特别关注其阻抗匹配、传输损耗和串扰。 3.2 经济性与可行性原则 在满足性能要求的同时，设计还必须考虑材料成本、生产工艺复杂度和安装维护的便捷性。本节将分析如何通过优化材料组合、简化结构来实现成本效益，以及在设计中预留便于安装和检修的接口。 3.3 可靠性与耐久性原则 通信电缆需要长时间稳定运行，因此结构设计必须确保其在各种工况下的可靠性和耐久性。本节将重点讨论如何通过合理的结构层次、材料选择和制造工艺来提高电缆的抗老化、抗疲劳和抗冲击能力，以延长其使用寿命。 3.4 环境适应性原则 电缆的使用环境多种多样，从室内洁净环境到室外严酷条件，设计需要充分考虑环境因素的影响。本节将阐述如何根据温度、湿度、腐蚀性介质、紫外线辐射、机械应力等环境因素，选择合适的材料和结构来确保电缆的长期稳定运行。 3.5 标准化与兼容性原则 遵循相关的国际和行业标准是确保电缆质量和互联互通的基础。本节将介绍通信电缆设计中需要遵循的主要标准，以及如何设计出具有良好兼容性的电缆，使其能够与现有网络设备无缝对接。 第二篇：通信电缆典型结构设计实例 第四章：铜质通信电缆结构设计 本章将重点介绍各类铜质通信电缆的结构设计，深入分析其内部构造和设计考量。 4.1 双绞线电缆（UTP/STP） 作为最常见的局域网传输介质，双绞线电缆的设计至关重要。本章将详细阐述非屏蔽双绞线（UTP）和屏蔽双绞线（STP）的结构特点，包括线芯的绞合节距、护套材料、以及屏蔽层的类型和包裹方式。重点分析绞合节距对串扰抑制和电磁兼容性的影响。对不同类别（如Cat5e, Cat6, Cat6a, Cat7）的双绞线，将详细解析其结构上的差异以及由此带来的性能提升。 4.2 同轴电缆 同轴电缆在有线电视、宽带接入等领域仍扮演着重要角色。本章将深入研究不同类型同轴电缆的结构，如RG系列同轴电缆。分析中心导体、绝缘介质、屏蔽层（单屏蔽、双屏蔽）和外护套的材料选择和设计细节。重点讨论阻抗匹配、传输损耗以及屏蔽效能与结构的关系。 4.3 其他铜质电缆 还将介绍其他一些常见的铜质通信电缆，例如用于电话线路的通信电缆、用于工业自动化控制的传感器电缆等，分析它们的特定结构需求和设计优化。 第五章：光纤通信电缆结构设计 光纤通信已成为现代通信网络的基石，本章将深入探讨光纤通信电缆的结构设计。 5.1 光纤单元结构 首先，将详细介绍光纤本身的基本结构，包括纤芯、包层、涂覆层。分析不同类型光纤（单模光纤、多模光纤）的结构差异及其对传输模式和带宽的影响。 5.2 光缆结构设计 本章将重点介绍光缆的各种结构形式，包括： 中心加强芯结构： 如中心松套管光缆、中心束状光缆。分析加强芯（如芳纶纱、玻璃钢）在提高光缆抗拉强度和支撑光纤方面的作用。 多层围绕结构： 如层绞式光缆、疏松式光缆。详细介绍各层材料（如防水层、填充膏、塑胶带）的作用，以及它们如何保护光纤免受机械应力和环境影响。 带状光缆： 分析带状光缆在提高光纤密度和便于熔接方面的优势，以及其独特的带状结构设计。 特殊用途光缆： 如直埋光缆、架空光缆、铠装光缆、水下光缆等。针对不同应用场景，阐述其结构上的特殊设计，如铠装层、防鼠咬层、防水层、抗张力结构等。 5.3 光缆的保护层设计 深入分析光缆外护套的材料选择，如聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、阻燃PVC等，以及特殊功能的保护层，如抗紫外线层、防蚁层、低烟无卤层等。 第六章：特种通信电缆结构设计 除了主流的铜缆和光缆，还有一些针对特定应用场景设计的特种通信电缆，本章将进行介绍。 6.1 数据中心电缆 随着数据中心规模的不断扩大，对数据传输速度、密度和散热性提出了更高要求。本章将介绍用于数据中心内部的高速互连电缆，如DAC（Direct Attach Cable）和AOC（Active Optical Cable）的结构特点。分析其在小型化、高密度连接和信号完整性方面的设计创新。 6.2 汽车通信电缆 汽车内部的通信网络日益复杂，对电缆的耐振动、耐高温、耐油污以及电磁兼容性有特殊要求。本章将介绍汽车以太网电缆、CAN总线电缆等在结构和材料上的特殊设计。 6.3 工业通信电缆 在工业自动化和恶劣工作环境下，电缆需要承受剧烈的机械应力、腐蚀性介质和宽温度范围。本章将介绍适用于工业以太网、现场总线等的电缆结构，包括其耐磨损、耐油、耐化学腐蚀和高柔韧性的设计。 第七章：通信电缆结构设计的仿真与测试 7.1 仿真技术在电缆设计中的应用 本章将介绍有限元分析（FEA）、电磁场仿真（如HFSS）等仿真技术在电缆结构设计中的应用。通过仿真，可以预测电缆的电气性能、机械性能和热性能，从而优化设计参数，缩短研发周期。 7.2 电缆性能测试方法 详细介绍通信电缆各项性能指标的测试方法，包括： 电气性能测试： 如传输损耗、回波损耗、串扰、阻抗测试等。 机械性能测试： 如抗拉强度、弯曲试验、抗压试验、耐磨试验等。 环境性能测试： 如耐高低温试验、耐湿热试验、耐腐蚀试验、阻燃试验等。 光纤性能测试： 如衰减系数、色散、模式时延等。 第三篇：通信电缆结构设计的前沿技术与发展趋势 第八章：绿色环保型通信电缆设计 随着环保意识的提高，绿色环保材料和可回收性已成为电缆设计的重要考量。本章将介绍低烟无卤（LSZH）材料的应用、可回收材料的设计以及环保认证要求。 第九章：高密度与小型化设计 通信设备对电缆密度和体积的要求不断提高。本章将探讨如何通过采用高介电常数材料、新型导线结构以及先进的绝缘技术来实现电缆的高密度和小型化。 第十章：智能化通信电缆 将传感器、RFID等技术集成到电缆结构中，实现对电缆运行状态的实时监测和诊断，是智能化通信电缆的发展方向。本章将介绍智能化电缆的概念、关键技术和潜在应用。 第十一章：通信电缆结构设计的未来展望 最后，本章将对通信电缆结构设计的未来发展趋势进行展望，包括新材料的应用、新型传输技术的兼容、以及与5G、物联网等新兴技术的融合。 本书力求全面、深入地展现通信电缆结构设计的各个方面，为从业人员和研究者提供宝贵的参考和指导。