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网络通信技术论文网络通信技术论文［关键词］通信论文引言车载网络通信电缆是机车（城市地铁、轻轨和铁路列车）网络通信的主要传输通道，其质量直接影响着机车的控制和信息传输精度。为了满足机车特殊环境对车载网络通信电缆提出的较高使用要求，本公司对车载网络通信电缆进行了自主开发和研制。１车载网络通信电缆的性能要求为了确保机车的安全控制和信息传输精度，车载网络通信电缆必须具有如下性能：ａ．具有一般网络电缆的传输性能；ｂ．耐温等级达到１００℃；ｃ．低烟无卤阻燃；ｄ．严格的外径限制；ｅ．良好的柔软性；ｆ．优秀的耐环境和耐臭氧、耐油性能。以上性能要求使得车载网络通信电缆的结构设计和生产工艺难度都大大增加。２车载网络通信电缆的结构设计２．１初步结构设计２．１．１导体设计为了适应机车的特殊使用环境，车载网络通信电缆必须柔软性好，因此其导体采用了软绞合导体。根据ＧＢ／Ｔ３９５６《电缆的导体》规定，其中５类和６类导体均能满足车载网络通信电缆柔软性的要求。但如果采用该两类导体，则导体的圆整度和外表光滑度都无法满足通信电缆传输性能要求。这是因为网络用通信电缆的传输频率较高，最高可达２０ＭＨｚ，信号主要沿导体表面传输，为防止信号在传输过程发生波动和反射，导体必须圆整光滑。因此，车载网络通信电缆导体采用了正规绞合方式，这也是目前国内外网络通信电缆生产厂商基本采用的导体绞合方式，虽不符合ＧＢ／Ｔ３９５６标准对导体的要求，但导体性能却能够满足网络通信要求。另外，为了满足车载网络通信电缆使用的恶劣环境要求，导体采用了镀锡绞合导体。综上所述，车载网络通信电缆导体采用正规绞合的镀锡绞合导体，导体的结构尽量接近ＧＢ／Ｔ３９５６标准规定的５类导体要求。２．１．２绝缘设计目前，一般网络用通信电缆绝缘大多采用皮－泡－皮聚乙烯（ＰＥ）绝缘结构，这种绝缘结构的电缆具有优良的电气传输性能，可以很好地满足网络通信电缆的需求。但对于机车上使用的车载网络通信电缆，由于车体上特殊的环境温度，电缆绝缘层的耐温等级必须达到规定的要求。根据目前铁路电缆相关规定，电缆耐温等级低于１００℃时是不允许上车的，这就要求车载网络通信电缆绝缘必须比一般通信电缆绝缘达到更高的耐温等级。通过对国内现有绝缘材料分析、筛选，制定并验证了以下几种设计方案：ａ．使用氟塑料发泡绝缘。虽然这种绝缘的耐温等级可达到２００℃，且氟塑料的介电常数小，可很好地满足车载网络通信电缆的传输要求，但经过试验后发现，氟塑料发泡绝缘工艺控制难度较大，生产工艺不稳定，生产过程中浪费较大，且氟塑料的价格昂贵，这给生产和销售带来了一定的困难。ｂ．使用交联ＰＥ（ＸＬＰＥ）绝缘。虽然这种绝缘方式可使电缆耐温等级提高到１０５℃，但由于ＸＬＰＥ绝缘料的介电常数相对较大，如果要保证产品电气性能达到要求，则绝缘外径尺寸必须加大，使得整个电缆的外径增大，满足不了机车电缆对外径的严格要求。ｃ．采用辐照交联皮－泡－皮ＰＥ绝缘。通过咨询材料厂家并研究了相关资料后，认为理论上可通过交联的方式来提高皮－泡－皮ＰＥ绝缘层的耐温等级，但这种方式目前国内外还从未曾使用过，缺乏相关经验参考。为了了解发泡结构ＰＥ绝缘层辐照时的辐照剂量以及辐照后性能能否达到理想效果，选取了大量皮－泡－皮ＰＥ绝缘单线样品进行辐照交联试验。在辐照交联试验时，先对采用不同辐照剂量辐照后的皮－泡－皮ＰＥ绝缘单线样品的辐照交联效果进行验证，然后选择辐照交联效果理想的皮－泡－皮ＰＥ绝缘单线样品进行老化试验，同时选取未经辐照的皮－泡－皮ＰＥ绝缘单线进行对比试验。老化试验是在同一个恒温炉中进行的，试验温度为１５８℃，试验时间为１６８ｈ。老化试验结束后发现，未经辐照的皮－泡－皮ＰＥ绝缘单线的绝缘层已经熔化，绝缘发泡层严重收缩，绝缘材料粘在挂钩上，并有明显的滴流痕迹；而经过辐照交联的皮－泡－皮ＰＥ绝缘单线的绝缘形状和外观基本保持完好，挂钩上未粘有绝缘材料。这初步证明了经过辐照交联后皮－泡－皮ＰＥ绝缘结构的耐温等级有了大幅提高。为了进一步验证辐照交联后皮－泡－皮ＰＥ绝缘的耐热性，采用电铬铁对辐照交联皮－泡－皮ＰＥ绝缘单线和未经辐照的皮－泡－皮ＰＥ绝缘单线进行了直观的耐热对比。当温度约为３００℃的电铬铁轻放在绝缘表面３ｓ后，未经辐照的皮－泡－皮ＰＥ绝缘层很快熔化，而辐照交联皮－泡－皮ＰＥ绝缘层则只有轻微的烫伤痕迹。通过该耐热试验进一步证明了辐照交联皮－泡－皮ＰＥ绝缘的.耐热承受能力大大优于普通皮－泡－皮ＰＥ绝缘。因此，车载网络通信电缆的绝缘最终采用了辐照交联皮－泡－皮ＰＥ绝缘结构。２．１．３线对及缆芯设计车载网络通信电缆的线对和缆芯的绞合与计算机数据网络通信电缆基本相同，只是在选取包带时应充分考虑其使用环境的特殊性。目前缆芯包带有很多种，如玻璃纸（ＰＴ）包带、聚丙烯（ＰＰ）包带、ＰＥ包带、玻璃丝包带、无纺布包带、云母带等。其