一种光电复合电缆的制作方法

1.本发明涉及电缆，具体是一种具有光信号和电信号传输功能的复合电缆。


背景技术：

2.光电复合电缆是集光信号（即通讯功能）和电信号（即导电功能）传输的多功能电缆，其既有利于简化应用场所的排线结构，亦有利于减少光信号与电信号传输之间的电磁干扰。
3.目前，常见的光电复合电缆是以扁平状或哑铃状结构成型的，例如中国专利文献公开的“一种新型光电一体化缆及其制备方法”（公开号为cn 102063965，公开日为2011年05月18日）、“一种新型低烟无卤阻燃型光电复合缆”（公开号为cn 203415300，公开日为2014年01月29日）等。此类光电复合电缆的结构体积相对较大，不适宜在内部空间狭小、排线结构要求精致的机房、机柜内部（例如电信数据交换中心）应用。
4.此外，经申请人检索发现，中国专利文献还公开了一种结构相对整圆的光电复合电缆，详见名称为“一种双芯复合音响电缆的制造方法”（公开号为cn 113053575，公开日为2021年06月29日）。该技术虽然披露了一种以相对整圆的结构集成了光信号和电信号传输功能于一体的电缆，但其一方面电缆成型结构设计复杂，制造技术难度及成本均高；另一方面在缆芯内部（包括导电单元内部和导光单元内部）填充了多种（或者说是多组）填芯，在填芯的影响之下，缆芯为硬度偏高、不柔软、且尺寸偏大的实芯结构，从到导致所成型的光电复合电缆的结构体积相对较大、且不柔软，不适宜在内部空间狭小、排线结构要求精致的机房、机柜内部应用。


技术实现要素：

5.本发明的技术目的在于：针对上述光电复合电缆的特殊性和现有技术的不足，提供一种结构简单、结构体积小、制造成本低、柔软性好、适宜在内部空间狭小且对排线结构要求精致的机房、机柜内部应用的光电复合电缆。
6.本发明的技术目的通过下述技术方案实现，一种光电复合电缆，所述复合电缆的缆芯是由外包带层束紧而并排在一起的一组电信号平行线对和一组光信号平行线对组成，所述电信号平行线对主要是由内屏蔽层束紧而并排在一起的两根绝缘线芯组成、且截面外轮廓呈腰型孔轮廓状，所述光信号平行线对是由内包带层束紧而并排在一起的两根紧包光纤组成、且截面外轮廓呈腰型孔轮廓状，所述缆芯的截面呈圆内接矩形状结构，且所述电信号平行线对和所述光信号平行线对的内部分别存在组合间隙，所述外包带层与所述电信号平行线对和/或所述光信号平行线对之间存在组合间隙。该技术措施将截面外轮廓基本相同的电信号平行线对和光信号平行线对，以基本对称的方式紧密排布在一起，从而形成结构相对稳定且相对整圆、集光信号和电信号传输功能于一体的复合电缆，且其缆芯内部以自然留存组合间隙的方式使缆芯的各组成部分所承受的挤压力被自然疏导，这样既有效减少了电场畸变，又使缆芯的结构紧凑、小巧化，还有利于保障缆芯的柔软性，从而使所成型
的电缆以小的结构体积形成了相对整圆的外轮廓，柔软性好，适宜在内部空间狭小、且对排线结构要求精致的机房、机柜内部应用；此外，该技术措施所成型的电缆具有结构简单的特点，既便于制造成型，亦能够有效降低制造成本。
7.作为优选方案之一，所述电信号平行线对的绝缘线芯是由镀银铜线结构的导体、及包覆所述导体的绝缘层组成。进一步的，所述导体为直径0.3～0.5mm的镀银铜线单线结构。所述导体表面的镀银层厚度为2～4μm。所述绝缘层为聚四氟乙烯材料的挤包结构。该技术措施的绝缘线芯，基于信号电流的趋肤效应而形成电阻率极小的特定结构镀银铜导体，从而可靠地形成高频数字信号电流传输，达到高速传输技术效果；此外，导体的外径尺寸更小，有利于所成型电缆的结构小巧化。
8.作为优选方案之一，所述电信号平行线对具有地线，所述地线由内屏蔽层包覆排布在两根绝缘线芯之间。该技术措施既能形成安全的接地布线，又能对电信号平行线对形成良好的电磁屏蔽技术效果。
9.作为优选方案之一，所述内屏蔽层为铜带以20～30%重叠率的绕包结构，且所述铜带的厚度为0.03～0.05mm、宽度为缆芯外径的2～3倍。该技术措施的内屏蔽层能够对电信号平行线对外部环境中的电磁干扰形成良好的屏蔽效果，确保信号电流稳定传输；除了电磁屏蔽效果之外，内屏蔽层的成型结构能够更好的绕包并贴合电信号平行线对的外表面，从而既能有效地防止对电信号平行线对造成过大的挤压力，又能对电信号平行线对形成稳定地定型。
10.作为优选方案之一，所述光信号平行线对的紧包光纤是由g.657光纤、及包覆所述g.657光纤的紧包层组成。该技术措施能够稳定地实现高频率光信号传输。
11.作为优选方案之一，所述外包带层的外部由内而外依次设置有外屏蔽层和护套层。进一步的，所述外屏蔽层为直径0.5～0.8mm的铜丝的紧密疏绕结构；该技术措施在缆芯的外部形成一个结构小巧且致密的金属屏蔽结构，从而能够有效地地屏蔽外部环境的电磁干扰，同时能够有效增强沿着电缆纵向的抗拉力。所述护套层为特氟龙材料的挤包结构；该技术措施在包括严酷温差在内的恶劣环境中，能够保持良好的物理特性。
12.作为优选方案之一，所述内包带层和所述外包带层分别为聚酯带的绕包结构。
13.本发明的有益技术效果是：上述技术措施将截面外轮廓基本相同的电信号平行线对和光信号平行线对，以基本对称的方式紧密排布在一起，从而形成结构相对稳定且相对整圆、集光信号和电信号传输功能于一体的复合电缆，且其缆芯内部以自然留存组合间隙的方式使缆芯的各组成部分所承受的挤压力被自然疏导，这样既有效减少了电场畸变，又使缆芯的结构紧凑、小巧化，还有利于保障缆芯的柔软性，从而使所成型的电缆以小的结构体积形成了相对整圆的外轮廓，柔软性好，适宜在内部空间狭小、且对排线结构要求精致的机房、机柜内部应用；此外，该技术措施所成型的电缆具有结构简单的特点，既便于制造成型，亦能够有效降低制造成本。
附图说明
14.图1为本发明的一种结构示意图。
15.图中代号含义：1—电信号平行线对；11—绝缘线芯；111—导体；112—绝缘层；12—地线；13—内屏蔽层；2—光信号平行线对；21—紧包光纤；211—g.657光纤；212—紧包
层；22—内包带层；3—外包带层；4—外屏蔽层；5—护套层。
具体实施方式
16.本发明涉及电缆，具体是一种具有光信号和电信号传输功能的复合电缆，下面以多个实施例对本发明的主体技术内容进行详细说明。其中，实施例1结合说明书附图
‑
即图1对本发明的技术方案内容进行清楚、详细的阐释；其它实施例虽未单独绘制附图，但其主体结构仍可参照实施例1的附图。
17.在此需要特别说明的是，本发明的附图是示意性的，其为了清楚本发明的技术目的已经简化了不必要的细节，以避免模糊了本发明贡献于现有技术的技术方案。
18.实施例1参见图1所示，本发明包括缆芯、及依次包覆于缆芯外部的外屏蔽层4和护套层5。
19.具体的，缆芯具有紧密并排的电信号平行线对1和光信号平行线对2。
20.电信号平行线对1具有以基本平行方式紧密并排的两根绝缘线芯11，以及处在两根绝缘线芯11之间一侧间隙处的地线12。
21.每一根绝缘线芯11是由直径约0.5mm的镀银铜线单线结构的导体111，以及包覆在该导体111外部的聚四氟乙烯挤包结构的绝缘层112组成。前述镀银铜线单线所成型导体111的表面，镀银层的厚度约为3μm。
22.选用厚度约为0.04mm、宽度约为缆芯外径3倍的铜带作为内屏蔽层13的成型铜带。该铜带以约30%的重叠率绕包在并排的两根绝缘线芯11、及处在两根绝缘线芯11之间的地线12的外部，形成内屏蔽层13，内屏蔽层13将它们束紧。由内屏蔽层13束紧而并排在一起的两根绝缘线芯11、及处在两根绝缘线芯11之间的地线12组成了电信号平行线对1。
23.电信号平行线对1的截面外轮廓基本呈腰型孔的轮廓状，电信号平行线对1的内部存在不填充的、束紧包覆时自然存在的组合间隙。
24.光信号平行线对2具有以基本平行方式紧密并排的两根紧包光纤21。
25.每一根紧包光纤21是由g.657光纤211，以及包覆在该g.657光纤211外部的聚四氟乙烯挤包结构的紧包层212组成。
26.选用聚酯带作为内包带层22的成型材料，该聚酯带以约30%的重叠率绕包在并排的两根紧包光纤21的外部，形成内包带层22，内包带层22将它们束紧。由内包带层22束紧而并排在一起的两根紧包光纤21组成了光信号平行线对2。
27.光信号平行线对2的截面外轮廓基本呈腰型孔的轮廓状，光信号平行线对2的内部存在不填充的、束紧包覆时自然存在的组合间隙。除此之外，光信号平行线对2的截面长度和宽度基本与上述电信号平行线对2的截面长度和宽度相仿，基本能够使外轮廓形成左右对称配合，这样有利于缆芯成圆及增强稳定。
28.上述电信号平行线对1和上述光信号平行线对2基本以平行方式紧密并排在一起，紧密并排在一起的电信号平行线对1和光信号平行线对2的外轮廓基本呈正方形状（当然是不规则的）。
29.选用聚酯带作为外包带层3的成型材料，该聚酯带以约30%的重叠率绕包在并排的电信号平行线对1和光信号平行线对2的外部，形成外包带层3，外包带层3将它们束紧。外包带层3束紧电信号平行线对1和光信号平行线对2后形成的缆芯截面基本呈圆内接矩形状结
构（当然是不规则的）。
30.缆芯的外包带层3与紧密并排在一起的电信号平行线对1和/或光信号平行线对2之间存在不填充的、束紧包覆时自然存在的组合间隙。
31.在上述缆芯的外包带层3外部，由内而外依次设置有外屏蔽层4和护套层5。
32.外屏蔽层4为直径约0.7mm的铜丝的紧密疏绕结构。
33.护套层5为包括聚四氟乙烯在内的特氟龙材料的挤包结构。
34.实施例2本发明包括缆芯、及依次包覆于缆芯外部的外屏蔽层和护套层。
35.具体的，缆芯具有紧密并排的电信号平行线对和光信号平行线对。
36.电信号平行线对具有以基本平行方式紧密并排的两根绝缘线芯，以及处在两根绝缘线芯之间一侧间隙处的地线。
37.每一根绝缘线芯是由直径约0.4mm的镀银铜线单线结构的导体，以及包覆在该导体外部的聚四氟乙烯挤包结构的绝缘层组成。该镀银铜线单线所成型导体的表面镀银层厚度约为2μm。
38.选用厚度约为0.05mm、宽度约为缆芯外径2倍的铜带作为内屏蔽层的成型铜带。该铜带以约25%的重叠率绕包在并排的两根绝缘线芯、及处在两根绝缘线芯之间的地线的外部，形成内屏蔽层，内屏蔽层将它们束紧。由内屏蔽层束紧而并排在一起的两根绝缘线芯、及处在两根绝缘线芯之间的地线组成了电信号平行线对。
39.电信号平行线对的截面外轮廓基本呈腰型孔的轮廓状，电信号平行线对的内部存在不填充的、束紧包覆时自然存在的组合间隙。
40.光信号平行线对具有以基本平行方式紧密并排的两根紧包光纤。
41.每一根紧包光纤是由g.657光纤，以及包覆在该g.657光纤外部的聚四氟乙烯挤包结构的紧包层组成。
42.选用聚酯带作为内包带层的成型材料。该聚酯带以约20%的重叠率绕包在并排的两根紧包光纤的外部，形成内包带层，内包带层将它们束紧。由内包带层束紧而并排在一起的两根紧包光纤组成了光信号平行线对。
43.光信号平行线对的截面外轮廓基本呈腰型孔的轮廓状，光信号平行线对的内部存在不填充的、束紧包覆时自然存在的组合间隙。除此之外，光信号平行线对的截面长度和宽度基本与上述电信号平行线对的截面长度和宽度相仿，基本能够使外轮廓形成左右对称配合，这样有利于缆芯成圆及增强稳定。
44.上述电信号平行线对和上述光信号平行线对基本以平行方式紧密并排在一起，紧密并排在一起的电信号平行线对和光信号平行线对的外轮廓基本呈正方形状（当然是不规则的）。
45.选用聚酯带作为外包带层的成型材料，该聚酯带以约25%的重叠率绕包在并排的电信号平行线对和光信号平行线对的外部，形成外包带层，外包带层将它们束紧。外包带层束紧电信号平行线对和光信号平行线对后形成的缆芯截面基本呈圆内接矩形状结构（当然是不规则的）。
46.缆芯的外包带层与紧密并排在一起的电信号平行线对和/或光信号平行线对之间存在不填充的、束紧包覆时自然存在的组合间隙。
47.在上述缆芯的外包带层外部，由内而外依次设置有外屏蔽层和护套层。
48.外屏蔽层为直径约0.5mm的铜丝的紧密疏绕结构。
49.护套层为包括聚四氟乙烯在内的特氟龙材料的挤包结构。
50.实施例3本发明包括缆芯、及依次包覆于缆芯外部的外屏蔽层和护套层。
51.具体的，缆芯具有紧密并排的电信号平行线对和光信号平行线对。
52.电信号平行线对具有以基本平行方式紧密并排的两根绝缘线芯，以及处在两根绝缘线芯之间一侧间隙处的地线。
53.每一根绝缘线芯是由直径约0.3mm的镀银铜线单线结构的导体，以及包覆在该导体外部的聚四氟乙烯挤包结构的绝缘层组成。该镀银铜线单线所成型导体的表面镀银层厚度约为4μm。
54.选用厚度约为0.03mm、宽度约为缆芯外径3倍的铜带作为内屏蔽层的成型铜带。该铜带以约25%的重叠率绕包在并排的两根绝缘线芯、及处在两根绝缘线芯之间的地线的外部，形成内屏蔽层，内屏蔽层将它们束紧。由内屏蔽层束紧而并排在一起的两根绝缘线芯、及处在两根绝缘线芯之间的地线组成了电信号平行线对。
55.电信号平行线对的截面外轮廓基本呈腰型孔的轮廓状，电信号平行线对的内部存在不填充的、束紧包覆时自然存在的组合间隙。
56.光信号平行线对具有以基本平行方式紧密并排的两根紧包光纤。
57.每一根紧包光纤是由g.657光纤，以及包覆在该g.657光纤外部的聚四氟乙烯挤包结构的紧包层组成。
58.选用聚酯带作为内包带层的成型材料，该聚酯带以约30%的重叠率绕包在并排的两根紧包光纤的外部，形成内包带层，内包带层将它们束紧。由内包带层束紧而并排在一起的两根紧包光纤组成了光信号平行线对。
59.光信号平行线对的截面外轮廓基本呈腰型孔的轮廓状，光信号平行线对的内部存在不填充的、束紧包覆时自然存在的组合间隙。除此之外，光信号平行线对的截面长度和宽度基本与上述电信号平行线对的截面长度和宽度相仿，基本能够使外轮廓形成左右对称配合，这样有利于缆芯成圆及增强稳定。
60.上述电信号平行线对和上述光信号平行线对基本以平行方式紧密并排在一起，紧密并排在一起的电信号平行线对和光信号平行线对的外轮廓基本呈正方形状（当然是不规则的）。
61.选用聚酯带作为外包带层的成型材料，该聚酯带以约30%的重叠率绕包在并排的电信号平行线对和光信号平行线对的外部，形成外包带层，外包带层将它们束紧，外包带层束紧电信号平行线对和光信号平行线对后形成的缆芯截面基本呈圆内接矩形状结构（当然是不规则的）。
62.缆芯的外包带层与紧密并排在一起的电信号平行线对和/或光信号平行线对之间存在不填充的、束紧包覆时自然存在的组合间隙。
63.在上述缆芯的外包带层外部，由内而外依次设置有外屏蔽层和护套层。
64.外屏蔽层为直径约0.8mm的铜丝的紧密疏绕结构。
65.护套层为包括聚四氟乙烯在内的特氟龙材料的挤包结构。
66.实施例4本发明包括缆芯、及依次包覆于缆芯外部的外屏蔽层和护套层。
67.具体的，缆芯具有紧密并排的电信号平行线对和光信号平行线对。
68.电信号平行线对具有以基本平行方式紧密并排的两根绝缘线芯。
69.每一根绝缘线芯是由直径约0.4mm的镀银铜线单线结构的导体，以及包覆在该导体外部的聚四氟乙烯挤包结构的绝缘层组成。该镀银铜线单线所成型导体的表面镀银层厚度约为3μm。
70.选用厚度约为0.05mm、宽度约为缆芯外径2.5倍的铜带作为内屏蔽层的成型铜带。该铜带以约25%的重叠率绕包在并排的两根绝缘线芯的外部，形成内屏蔽层，内屏蔽层将它们束紧。由内屏蔽层束紧而并排在一起的两根绝缘线芯组成了电信号平行线对。
71.电信号平行线对的截面外轮廓基本呈腰型孔的轮廓状，电信号平行线对的内部存在不填充的、束紧包覆时自然存在的组合间隙。
72.光信号平行线对具有以基本平行方式紧密并排的两根紧包光纤。
73.每一根紧包光纤是由g.657光纤，以及包覆在该g.657光纤外部的聚四氟乙烯挤包结构的紧包层组成。
74.选用聚酯带作为内包带层的成型材料，该聚酯带以约25%的重叠率绕包在并排的两根紧包光纤的外部，形成内包带层，内包带层将它们束紧。由内包带层束紧而并排在一起的两根紧包光纤组成了光信号平行线对。
75.光信号平行线对的截面外轮廓基本呈腰型孔的轮廓状，光信号平行线对的内部存在不填充的、束紧包覆时自然存在的组合间隙。除此之外，光信号平行线对的截面长度和宽度基本与上述电信号平行线对的截面长度和宽度相仿，基本能够使外轮廓形成左右对称配合，这样有利于缆芯成圆及增强稳定。
76.上述电信号平行线对和上述光信号平行线对基本以平行方式紧密并排在一起，紧密并排在一起的电信号平行线对和光信号平行线对的外轮廓基本呈正方形状（当然是不规则的）。
77.选用聚酯带作为外包带层的成型材料，该聚酯带以约25%的重叠率绕包在并排的电信号平行线对和光信号平行线对的外部，形成外包带层，外包带层将它们束紧。外包带层束紧电信号平行线对和光信号平行线对后形成的缆芯截面基本呈圆内接矩形状结构（当然是不规则的）。
78.缆芯的外包带层与紧密并排在一起的电信号平行线对和/或光信号平行线对之间存在不填充的、束紧包覆时自然存在的组合间隙。
79.在上述缆芯的外包带层外部，由内而外依次设置有外屏蔽层和护套层。
80.外屏蔽层为直径约0.6mm的铜丝的紧密疏绕结构。
81.护套层为包括聚四氟乙烯在内的特氟龙材料的挤包结构。
82.以上各实施例仅用以说明本发明，而非对其限制。
83.尽管参照上述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对上述实施例进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明的精神和范围。