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一.常規電線種類的介紹說明
導體
通訊電纜一般采用銅材質作為導體，用以傳輸電流或電磁信號.
常用銅導體可分為裸銅，鍍銅，銅包鋼，銅合金，銅箔絲等。
裸銅---導體電阻小，易氧化
鍍錫銅---抗氧化性增強，便于后續焊接
鍍銀銅---導電性強，價格高，多用于射頻電纜及氟塑料高溫線
銅包鋼---強度高，常用于架空電纜
銅合金---強度高（銅中加入少量其它金屬）
銅箔絲---抗彎折能力強，柔軟度高（將銅壓成薄片后包裹在彈性纖維上）
絞線：
將已完成之絕緣芯線絞合一起稱之為集合,集合有絞向之分; 絞向分成左向、右向,所謂左右向是簡易稱呼,正確應以S絞(右 絞) 、Z 絞(左絞)稱呼。
Lay Direction(絞向) :導體或芯線絞合之方向,正確看法應以一 定點面向機器看其軸心旋轉方向或以絞合的捻合方向(Direction of Lay)來看,其簡易看法為取一段完成品直立于目視者前方, 若線材向右頃斜則為右向,反之為左向。但在曲線半成品集合 時,絞向會影響曲線Coil部份之彈性,若Coil為左向(逆時針) 時,集合絞距必須為左向,若方向不一時曲線彈性會有影響。
線纜的類別
以線材的結構和用途來分，目前市場上各家生產的消費類線纜主要分為DVI線、USB線、IEEE 1394線、同軸線、SCSI線、IEEE 1284線、單芯或對絞型計算機用線、ATA 150線、電話線、網絡線及雜規線等，今天分享的第九課，我們主要介紹這些線纜的基本結構及用途，為讓大家更好的理解，附上線纜截面圖標，下面逐一介紹：
DVI Cable
DVI 是 ( Digital Video Interface ) 的縮寫﹐稱為數字視訊界面﹒它用于顯示卡與顯示器間之信號傳輸用，是液晶顯示器用線。DVI其主要分為三類，分別為：
DVI-D（DVI-Digital） -- 數字信號傳輸，其又分兩種形式：
a) DVI-D Single Link：單鏈接，四對分別傳輸R.G.B信號及時脈(Clock)信號﹔
b) DVI-D Dual Link ：雙鏈接，與單鏈接相比，傳輸兩組R.G.B信號，共享1對時脈信號， 傳輸相當于單鏈接二倍的信號.
DVI-A （DVI-Analog）-- 模擬信號傳輸
DVI-I -- 模擬與數字信號共存傳輸
DVI-D的結構包括4對或7對信號線，絕緣體為發泡聚乙烯FM-PE，中間加地線，再以鋁箔、麥拉包覆，我公司常規顏色為“棕*白、紅*白、綠*白、藍*白”，還包括一對非屏蔽絞線，用于控制屏幕上下和左右移動，以及3芯電源線.
DVI-A的結構是用RGB同軸線作為信號傳輸的橋梁，絕緣體為發泡聚乙烯FM-PE，顏色為“紅、綠或灰、藍”，其余的和DVI-D的基本相同.
DVI-I的結構就是DVI-D和 DVI-A的合成，它們的結構分別如下：
IEEE1394 Cable
IEEE 1394a 計算機多媒體用線
結構由兩對信號線(紅*綠、藍*橙)和兩根電源線(黑、白)組成，也有的規格不用電源線﹔信號線絕緣體為發泡PE，都用鋁箔及鍍錫銅線編織隔離，總包覆為麥拉、鋁箔加編織。它是一種高頻傳輸用線，主要用在視頻、數字相機、數字電器、彩色掃描儀等，其結構如下：
IEEE1394b 計算機多媒體用線
結構上和a版不同就是在信號對線旁加了兩根地線，還有就是包覆有異，b版的信號線對包覆為鋁箔、麥拉，沒有編織。在電氣特性方面，b版的衰減要求提高了很多，傳輸的速率也比a 版的要快的多,它的結構如下：
Coaxial Cable 同軸線
同軸線在我公司的生產也是相當大的一部分，我們把它分為四部分介紹，第一部分是采用MIL-C-17F（美國軍方標準）的RG型高頻同軸線纜，第二部分是采用JIS（日本工業標準）規格的同軸線纜，第三部分是RGB同軸線，最后第四部分就是一般的單芯同軸線纜.
RG Cable 高頻同軸線纜
定義: 同軸電纜,包含兩個同心軸導體, 兩導體之間以適當之介質分隔開, 外導體通常是接地電位, 其作用是使通過中心導體之電流有一條回路, 防止電纜能量之輻射, 外導體通常是編織或用金屬被覆，絕緣體是PE或FM-PE,FEP. 如RG58、RG316、RG179等，一般結構如下圖:
高頻同軸線纜必須具有高速性、長距離性及低漏性, 除此之外隔離效果需符合FCC RFI/EMI之要求,采用低煙無毒材料以符合高密度線及防火效果之要求。它適用于傳輸系統及信號控制系統，如高頻機器之連接線、內部配線、天線饋線、載波信道用線及給電線.
JIS規格同軸線纜
JIS規格同軸線纜適用于傳輸系統及信號控制系統或是高頻機器之接續或內部配線，絕緣體是PE，可依客戶要求加上鋁箔縱包隔離，編織屏蔽。它的品名有3C-2V CS、2.5C-2V等。以下就是其結構圖及品名記號的解釋：
RGB 同軸線纜
RGB是紅(Red)、綠(Green)或灰(Gray)、藍(Blue)三種顏色英文縮寫首個字母的組合，也稱Monitor Cable 顯示器用線，是專門用于計算機屏幕的連接線。單芯同軸線的絕緣體是發泡PE，特性阻抗在10MHz時要求為75±5Ω﹔表面一般做成齒狀，結構圖如下：
一般同軸線纜也稱單芯隔離線纜，是指如1185同軸線、1354同軸線同軸線、1365同軸線、1792同軸線等，它們都是UL AWM 型號的單芯線，這些單芯的線同時也是構成其它復合線纜的基本單元之一，如RGB里的單芯同軸線.
SCSI小型計算器系統用電纜系列
SCSI(Small computer systemsinterface)線纜符合SCIS協會標準，SCSI是小型計算器系統的界面。目前我公司生產的SCSI線有25對和34對，絕緣體用FM-PE. 根據其多線對、低衰減、大容量等特點，廣泛應用于高速打印機、多接口數字傳輸界面等小型計算器接口設備.
IEEE 1284 Cable 列表機用線
IEEE 1284 列表機用線標準規格為18P對絞線,用聚丙烯(PP)絕緣，各對線集合后PP膜縱包，再加上鋁箔、鍍錫銅線85%以上遮蔽率編織屏蔽。它用于列表機的連接.
單芯或對絞型計算機用線
顧名思義，這是單芯線或對絞線組成的線纜。依據它們結構的差異性和用途的不同可以將它們分為以下幾個部分來說明：
Scanner Cable (UL20276) 掃描儀用線
由12對之對絞線及1芯單芯線(即12對半)構成，導體為28AWG鍍錫絞銅線，絕緣體是PP. 應用于掃描儀連接用線.
ComputerCable (UL2464) 單、雙層遮蔽計算機線
單芯型計算機線，芯線為UL1061，數據傳輸電纜，應用于廣播, 視聽器具, 儀器, 計算機線,符合EIA RS-232國際電工規范.
對絞型計算機線，芯線為UL1061，數據傳輸電纜，應用于廣播、視聽器具、儀器、計算機線，符合EIA RS-232國際電工規范.
Computer Cable (UL2960) 雙層遮蔽計算機線
對絞型計算機線，芯線絕緣體為PP，數據傳輸電纜。應用于廣播、視聽器具、儀器、計算機線，符合EIA RS-232國際電工規范.
SerialATA Cable 串行ATA線纜
SerialATA 是“Serial Advanced Technology Attachment（串行先進技術配件）”的縮寫，是一種串行通訊協議，有兩對信號線，分別用來傳輸雙向數據數據，另可配置15PIN的電源線可提供3V、5V及12V的電源或使用其它電源。信號對線用發泡PE絕緣體，鋁箔屏蔽，另外還有四根地線。它主要用在連接PC和硬盤，常見的結構外形如下：
  LAN Cable 區域網絡線
區域網絡線有22AWG和24AWG的，網絡線纜主要是以四對線為主，用高密度PE絕緣，常規顏色分別“藍*白/藍、橙*白/橙、綠*白/綠、棕*白/棕”，有CAT3、CAT4、CAT5、CAT5e、CAT6這些線材，導體分單銅和絞銅的，包括有屏蔽的(FTP、SFTP)和無屏蔽(UTP)的，區域網絡線支持多種布線結構和多種傳輸媒體,如話音、數字、電文、圖像、視頻通信等局域網絡環境， 用于高速率、大容量如多媒體的綜合業務、 數據通信網絡智能化大樓中.
TelephoneCord 電話線
電話線相信大家都很熟悉了，一般是扁平線，芯線數為2到10芯，聚丙烯PP絕緣，用于電子設備電話直線和卷線.
USB Cable
USB是Universal SerialBus Cable 的縮寫，意思是通用串行總線架構線纜，其主要用于監視器和聲音的輸入/輸出系統、鍵盤、鼠標、調制解調器及打印機等。依版本分為USB1.0版、USB1.1版和USB2.0版，USB3.0版本，USB3.1版本及即將在下半年發布的USB3.2版本，USB2.0的結構是相同的，不同是它們的傳輸速度及電氣特性的要求,總的說來就是版本越高傳輸速度越快，電氣特性要求就越嚴格,USB的結構包括一對信號線(綠、白)和兩根電源線(紅、黑) ，總屏蔽為鋁箔和編織，結構圖如下：
 USB2.0
 USB3.0
HDMI Cable
推薦精品文章：你必須了解的HDMI1.0到HDMI2.1規格變化【干貨】
最早的 HDMI 版本，2002 年 12 月推出1.0版本，可說是專為當年的 Blu-ray 等全高清軟件而設，其最大特點是同時整合了影像和音頻傳輸，比起電腦上的 DVI、DisplayPort 純影像傳輸介面，更加適合影音器材使用，HDMI 1.0 已經支持 DVD 及 Blu-ray 視訊，最高頻寬達到 4.95 Gbps，當中 3.96 Gbps 用作傳輸視頻流，可以支持 1080/60p 或者 UXGA 解析度；音頻方面支持 8 聲道的 LPCM 24bit/192kHz，換言之已經播到多聲道 Hi-Res，在同期的線纜規格對比，實屬相當之強.現在已經升級更新到HDMI2.1版本.后面版本的變更主要在設計參數上面，線材結構沒有做變更！
二.線材基本電氣特性名詞解釋
Spark test 火花測試
火花測試用于發現絕緣導體的絕緣皮不良.火花測試機通常用于芯線押出或芯線對絞工段.有時也用于總絞工段.一般帶屏蔽的電纜(編織線,鋁箔向外)押出外被時也用火花機測其不良點.基本方法為在與被測物相接觸的電極與接地 導體之間施加一電壓.若絕緣介質不良(如太薄或一部分缺失),施加的電壓會在接地導體上產生電弧.從而激發與此相連的指示器(如蜂鳴器.燈.計數器等).;火花測試中存在危險高壓,故相關設備必須完全接地.一般測試機可采用AC或DC電壓,老使用AC可使用不同的頻率.為了安全,測試電流通常限制為無致命危險的水平.
Conductor Continuity 導體導通測試
電線電纜的導體導通是一關鍵特性.
除非另有規定.應用100V或更低的d-c電壓測試導體導通性.手動導通測試時用一9V電池與一可視或可聽的指示器串聯.去除導體兩端絕緣皮.把導體分開.使用自動測試儀時把每一根導體分別固定于測試治具上.若使用手動測試,通常把電線一端的所有導體連接于一共同測試端,把電壓依次加于每一根導體兩端.用指示燈表明電路導通或不導通.
Conductor Resistance 導體電阻
電線電纜中每一根導體的電阻是一重要特性.但導體電阻的測量通常只對成品進行抽樣檢查時進行,樣本以出貨時電線的單位(如軸)計算.若電纜含非常多根導體.測量時也可對導體抽樣進行.除非另有規定. 導體電阻測量在68℉(20℃)條件下進行.溫度核心依ASTMB 193.電阻隨電纜長度變化.導體電阻通常用伏特表1歐姆計或惠斯顧電橋進行測試.
Conductor Resistance Unbalance 不平衡導體電阻
任一對導體的電阻差在通訊傳輸中是一關鍵特性. 不平衡導體電阻的測量通常與導體電阻的測量同時進行. 電阻值按每 對記錄.較大電阻減去較小電阻值即為每對導體電阻的絕對差值. 絕對不平衡電阻通常以 Ω/1000ft或Ω/Km表示.有一使用較多的表示方法如下:
Coaxial Capacitance (Capacitance To Water)同軸電容(水中電容)
制程中測水中電容時,按如下進行,絕緣導體通過水槽,測量接地導體與水之間的電容,并自動反饋于控制設備.同軸電容為圓形金屬導體外表面與絕緣層外表面之間存在的電容. 測試方法為取一截絕緣線浸入水池中.直接測量接地導體與水之間的電容,一般水溫20℃土2 ℃,頻率1000土10HZ.
Mutual Capacitance 相互電容
相互電容為一對導體之間的有效電容.在多對導體的電纜中.互容公式如下:
測量之前.電纜兩端剝去外被.屏蔽層等.至兩端露出芯線約2FT.把電纜一端的導體分開.保證導體不短路.不接地. 電纜另一端的導體剝去絕緣皮后.把所有導體短接后接地再量測.除非另有規定,互容為交流頻率為1000土100HZ時的電容.
Capacitance Unbalance –- (Pair To Ground) 對線與地線間不平衡電容
對地不平衡電容如下圖解. A和B為一對導體..Cag. Cbg.分別為導體A和B與屏蔽之間的直接電容.Cap和Cbp為導體A和B與其他對導體之間直接電容. 公式如下:
Capacitance Unbalance –- (Pair To pair) 對與對間的不平衡電容 其中,a-b為一對,c-d為一對.
不平衡電容n Cupp=(Cad+Cbc)-(Cac+Cbd)
Attenuation 衰減
衰減為一訊號行經電線電纜的信號損失強度.受絕緣導體材料和幾何性的影響，單位為分貝(dB)，dB值 (Decibel)之縮寫，為衰減,串音與音量的單位，其觀念與定義均由能量或功率的觀念出發,即功率等于能量對時間的微分或單位時間輸出能.
Propagation Delay 傳輸延遲
傳輸延遲為訊號經過待測物所需的時間,介質的介電常數愈小,傳播速度愈快,損耗愈小.
Velocity of propagation 傳播速率
傳播速率亦即波長縮短率(同軸線特性之一)，其定義為真空之介質系數與絕緣體介質系數之平方根比值，由于真空之介質系數為1，故以公式表示如下:
即信號傳送之速度在電纜中與自由真空中之比較，
Cross talk 串音
是鄰接兩導體之間由于傳輸信號時發生互相干擾現象而產生。串音產生之原因很多，在通信電纜而言通常是由于相鄰對之絞距設計不當而引起.常見有下列幾種
Worst Pair Near-End Cross talk (NEXT) 近端串音
Power Sum Near End Cross talk (PSNEXT) 功率和近端串音
Equal Lever Far-End Cross talk (ELFEXT) 遠端串音
Power Sum Equal Lever Far End Cross talk (PSELFEXT) 功率和遠端串音
Return Loss (RL) 反射損耗
Structural Return Loss (SRL)結構性反射損耗
SRL從輸入阻抗中得出(開路/短路阻抗的平方根),RL從終端阻抗掃瞄中得出.SRL把輸入阻抗與特性阻抗相比,而RL則把終端阻抗與負載阻抗(如100Ω)相比,因而兩種測量不同．獨立的特性阻抗和ＳＲＬ特性曲線通常是特性說明的首選方法．因為兩種曲線易于清楚的分開．從測量角度看,RL方法有時會更可取,因為它不要求輸入阻抗的函數,擬合而使用負載阻抗作為參考值.
Impedance 特性阻抗
在一定交流電路中電阻,容抗與感抗之總和,單位為歐姆(Ω)
即以 Z=R2+(XL-XC)2 來表示,式中Z為阻抗，R為電阻，XL為感抗，XC為容抗.常見的有下列兩種:
Input Impedance 輸入阻抗
Characteristic Impedance 特性阻抗
Input Impedance (輸入阻抗)的測試方法有兩種
開路和短路法(Open/Short Method)的測量方法
開路和短路的測量方法基本原理如下:
以網路分析儀測試,將實測出的開路與短路的數據帶入上列式中算出輸入阻抗
負載法的輸入阻抗(Matched Load Method)測量方法
負載法的測量方法基本原理如下:
于測試線材尾端連接一個與待測線阻抗相匹配的負載,以網路分析儀測試,儀器將自動依上述公式計算完成,即輸入阻抗.
Characteristic Impedance 特性阻抗
以陣列方式擬合輸入阻抗值大小依頻率變化求出一漸進線
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