SAS (Serial Attached SCSI) — это новое поколение технологии SCSI. Она аналогична популярным жестким дискам Serial ATA (SATA). В ней используется последовательная технология для достижения более высокой скорости передачи данных и увеличения внутреннего пространства за счет сокращения длины соединительных линий. Что касается проводных кабелей, то в настоящее время их в основном различают по электрическим характеристикам: 6G и 12G, SAS4.0 и 24G, но основной производственный процесс в основном одинаков. Сегодня мы расскажем о характеристиках проводных кабелей Mini SAS и параметрах управления производственным процессом. Для высокочастотных линий SAS наиболее важными показателями передачи являются импеданс, затухание, потери в контуре, перекрестные помехи и другие. Рабочая частота высокочастотных линий SAS обычно составляет 2,5 ГГц и выше. Давайте рассмотрим, как производить качественные высокоскоростные линии SAS.
Определение структуры кабеля SAS
Высокочастотный коммуникационный кабель с низкими потерями обычно изготавливается из вспененного полиэтилена или вспененного полипропилена в качестве изоляционного материала, с двумя изолированными проводниками и заземляющим проводом (на рынке также есть производители, использующие двухжильные кабели), предназначенный для чартерных рейсов. Снаружи изолированные проводники и заземляющий провод обматываются алюминиевой фольгой и полиэфирной ламинированной лентой. Процесс изоляции проектируется и контролируется, а структура и электрические характеристики соответствуют требованиям высокоскоростной передачи и теории передачи.
Требования к проводникам
Для высокочастотных линий электропередачи (SAS) структурная однородность каждой части является ключевым фактором, определяющим частоту передачи кабеля. Поэтому проводник высокочастотной линии электропередачи должен иметь круглую и гладкую поверхность, а внутренняя решетчатая структура должна быть однородной и стабильной, чтобы обеспечить однородность электрических характеристик в продольном направлении; проводник также должен обладать относительно низким сопротивлением постоянному току; в то же время следует избегать периодического или непериодического изгиба, деформации и повреждения внутреннего проводника из-за проводки, оборудования или других устройств. В высокочастотных линиях электропередачи сопротивление проводника обусловлено затуханием кабеля (базовая статья по параметрам высокочастотных линий электропередачи 01 – затухание). Существует два способа снижения сопротивления проводника: увеличение диаметра проводника и выбор материала проводника с низким сопротивлением. При увеличении диаметра проводника для соответствия требованиям к характеристическому импедансу необходимо соответственно увеличить внешний диаметр изоляции и готового изделия, что приводит к увеличению стоимости и неудобству обработки. В качестве проводящих материалов обычно используется серебро с низким сопротивлением. Теоретически, использование серебряного проводника позволило бы уменьшить диаметр готового изделия и повысить его характеристики. Однако, поскольку цена серебра значительно выше цены меди, себестоимость слишком высока, что делает производство невозможным. Чтобы учесть цену и низкое сопротивление, мы использовали скин-эффект при проектировании проводника кабеля. В настоящее время в SAS 6G используется луженый медный проводник, соответствующий требуемым электрическим характеристикам, в то время как в SAS 12G и 24G начинают использовать посеребренный проводник.
При наличии переменного тока или переменного электромагнитного поля в проводнике возникает явление неравномерного распределения тока. По мере увеличения расстояния от поверхности проводника плотность тока в проводнике экспоненциально уменьшается, то есть ток концентрируется на его поверхности. При рассмотрении поперечного сечения, перпендикулярного направлению тока, интенсивность тока в центральной части проводника практически равна нулю, то есть ток практически отсутствует, лишь в краевой части проводника наблюдается его незначительный поток. Проще говоря, ток концентрируется в «поверхностной» части проводника, поэтому это называется скин-эффектом, и этот эффект в основном вызван изменением электромагнитного поля, создающим внутри проводника вихревое электрическое поле, которое компенсирует первоначальный ток. Скин-эффект приводит к увеличению сопротивления проводника с ростом частоты переменного тока, что снижает эффективность передачи тока по проводу и расходует металлические ресурсы. Однако при проектировании высокочастотных коммуникационных кабелей можно использовать этот принцип, применяя метод серебряного покрытия поверхности для достижения тех же характеристик при условии снижения расхода металла и, следовательно, снижения стоимости.
Требования к теплоизоляции
Изоляционная среда должна быть однородной, то есть такой же, как и проводник. Для получения более низкой диэлектрической постоянной S и тангенса угла диэлектрических потерь кабели SAS обычно изолируют полипропиленом (PP) или фторполимером (FEP), а некоторые кабели SAS также изолируют пеной. Когда степень вспенивания превышает 45%, химическое вспенивание трудно осуществить, и степень вспенивания нестабильна, поэтому для кабелей выше 12G необходимо использовать физическое вспенивание.
Основная функция физически вспененной эндодермы заключается в увеличении адгезии между проводником и изоляцией. Необходимо обеспечить определенную адгезию между изоляционным слоем и проводником; в противном случае между изоляционным слоем и проводником образуется воздушный зазор, что приведет к изменению диэлектрической постоянной £ и тангенса угла диэлектрических потерь.
Изоляционный материал из полиэтилена экструдируется через шнек к выходному отверстию и внезапно подвергается воздействию атмосферного давления на выходе, образуя отверстия и соединяющие их пузырьки. В результате газ выходит в зазор между проводником и отверстием матрицы, образуя длинное пузырьковое отверстие вдоль поверхности проводника. Для решения этих двух проблем необходимо одновременно экструдировать пенополиэтиленовый слой… Тонкий слой вдавливается во внутренний слой, предотвращая выход газа вдоль поверхности проводника, а внутренний слой герметизирует пузырьки, обеспечивая равномерную стабильность среды передачи, тем самым уменьшая затухание и задержку кабеля и обеспечивая стабильное характеристическое сопротивление во всей линии передачи. При выборе материала для внутренней изоляции необходимо учитывать требования к экструзии тонких стенок в условиях высокоскоростного производства, то есть материал должен обладать превосходными прочностными характеристиками. LLDPE является наилучшим выбором для удовлетворения этого требования.
Требования к оборудованию
Изолированная проволока с сердечником является основой производства кабелей, и качество такой проволоки оказывает очень важное влияние на последующий процесс. В процессе производства проволоки с сердечником производственное оборудование должно иметь функцию онлайн-мониторинга и управления для обеспечения однородности и стабильности проволоки, а также для контроля параметров процесса, включая диаметр проволоки, емкость в воде, концентричность и т. д.
Перед дифференциальной проводкой необходимо нагреть самоклеящуюся полиэфирную ленту, чтобы расплавить и склеить термоклеем её. В части, отвечающей за нагрев термоклеем, используется электромагнитный нагреватель с регулируемой температурой, позволяющий соответствующим образом регулировать температуру нагрева в соответствии с фактическими потребностями. Существуют вертикальные и горизонтальные способы установки обычных нагревателей. Вертикальный нагреватель позволяет экономить место, но обмоточный провод должен проходить через множество регулировочных колес с большими углами, чтобы попасть в нагреватель, что легко приводит к изменению относительного положения изоляционного провода и обмоточной ленты, в результате чего снижается электрическая эффективность высокочастотной линии электропередачи. В отличие от этого, горизонтальный нагреватель находится на одной линии с парой обмоточных проводов, и перед попаданием в нагреватель пара проводов проходит лишь через несколько регулировочных колес, выполняющих функцию выравнивания, при этом угол обмоточного провода не изменяется при прохождении через регулировочные колеса, что обеспечивает стабильность фазного положения обмоточного провода и обмоточной ленты. Единственный недостаток горизонтального предварительного нагревателя заключается в том, что он занимает больше места, а производственная линия длиннее, чем у намоточной машины с вертикальным предварительным нагревателем.
Дата публикации: 16 августа 2022 г.
