SAS (Serial Attached SCSI) là công nghệ SCSI thế hệ mới. Nó tương tự như ổ cứng Serial ATA (SATA) phổ biến. SAS sử dụng công nghệ nối tiếp để đạt được tốc độ truyền tải cao hơn và cải thiện không gian bên trong bằng cách rút ngắn đường dây kết nối. Đối với cáp quang trần, hiện nay chủ yếu được phân biệt dựa trên hiệu năng điện, chia thành 6G và 12G, SAS4.0 và 24G, nhưng quy trình sản xuất chính về cơ bản là giống nhau. Hôm nay chúng ta sẽ cùng chia sẻ về giới thiệu cáp quang trần Mini SAS và các thông số kiểm soát quy trình sản xuất. Đối với cáp quang SAS tần số cao, trở kháng, suy hao, tổn hao vòng lặp, nhiễu chéo và các chỉ số truyền dẫn khác là quan trọng nhất, và tần số hoạt động của cáp quang SAS tần số cao thường là 2.5GHz trở lên. Hãy cùng xem cách sản xuất một cáp quang SAS tốc độ cao đạt tiêu chuẩn.
Định nghĩa cấu trúc cáp SAS
Cáp truyền thông tần số cao tổn hao thấp thường được làm bằng polyetylen xốp hoặc polypropylen xốp làm vật liệu cách điện, gồm hai dây dẫn cách điện và một dây nối đất (trên thị trường cũng có nhà sản xuất sử dụng hai dây dẫn kép). Bên ngoài dây dẫn cách điện và dây nối đất được quấn bằng lá nhôm và đai polyester cán màng. Thiết kế và kiểm soát quy trình cách điện, cấu trúc và yêu cầu về hiệu suất điện phải đáp ứng lý thuyết truyền dẫn tốc độ cao.
Yêu cầu đối với người chỉ huy dàn nhạc
Đối với SAS, vốn cũng là đường truyền tần số cao, tính đồng nhất về cấu trúc của từng bộ phận là yếu tố then chốt quyết định tần số truyền của cáp. Do đó, đối với dây dẫn của đường truyền tần số cao, bề mặt phải tròn và nhẵn, cấu trúc sắp xếp mạng lưới bên trong phải đồng nhất và ổn định, để đảm bảo tính đồng nhất về hiệu suất điện theo chiều dài; dây dẫn cũng phải có điện trở DC tương đối thấp; đồng thời cần tránh hiện tượng uốn cong định kỳ hoặc không định kỳ, biến dạng và hư hỏng dây dẫn bên trong do đấu dây, thiết bị hoặc các thiết bị khác gây ra. Trong đường truyền tần số cao, điện trở của dây dẫn là do sự suy hao cáp (tham khảo tài liệu cơ sở về thông số tần số cao 01 – suy hao), một trong những yếu tố chính gây ra hiện tượng này. Có hai cách để giảm điện trở của dây dẫn: tăng đường kính dây dẫn, lựa chọn vật liệu dây dẫn có điện trở suất thấp. Khi tăng đường kính dây dẫn, để đáp ứng yêu cầu về trở kháng đặc trưng, đường kính ngoài của lớp cách điện và thành phẩm cũng phải tăng theo, dẫn đến tăng chi phí và bất tiện trong quá trình gia công. Thông thường, các vật liệu dẫn điện có điện trở suất thấp như bạc được sử dụng. Về lý thuyết, nếu sử dụng dây dẫn bằng bạc, đường kính sản phẩm hoàn thiện sẽ giảm, mang lại hiệu suất cao hơn. Tuy nhiên, do giá bạc cao hơn nhiều so với giá đồng, chi phí sản xuất quá cao nên không thể thực hiện được. Để đáp ứng được cả yếu tố giá cả và điện trở suất thấp, người ta đã sử dụng hiệu ứng bề mặt (skin effect) để thiết kế dây dẫn cáp. Hiện nay, SAS 6G sử dụng dây dẫn bằng đồng mạ thiếc để đáp ứng yêu cầu về hiệu suất điện, trong khi SAS 12G và 24G bắt đầu sử dụng dây dẫn mạ bạc.
Khi có dòng điện xoay chiều hoặc trường điện từ xoay chiều trong dây dẫn, hiện tượng phân bố dòng điện không đều sẽ xảy ra trong dây dẫn. Khi khoảng cách từ bề mặt dây dẫn tăng lên, mật độ dòng điện trong dây dẫn giảm theo cấp số mũ, nghĩa là dòng điện trong dây dẫn tập trung ở bề mặt dây dẫn. Nhìn từ mặt cắt ngang vuông góc với hướng dòng điện, cường độ dòng điện ở phần trung tâm của dây dẫn về cơ bản bằng không, tức là hầu như không có dòng điện chạy qua, chỉ có phần rìa của dây dẫn mới có dòng điện nhỏ. Nói một cách đơn giản, dòng điện tập trung ở phần "lớp vỏ" của dây dẫn, vì vậy nó được gọi là hiệu ứng bề mặt và hiệu ứng này về cơ bản là do trường điện từ thay đổi tạo ra một điện trường xoáy bên trong dây dẫn, triệt tiêu dòng điện ban đầu. Hiệu ứng bề mặt làm cho điện trở của dây dẫn tăng lên khi tần số dòng điện xoay chiều tăng, dẫn đến giảm hiệu suất truyền tải điện trong dây dẫn, sử dụng tài nguyên kim loại. Tuy nhiên, trong thiết kế cáp thông tin tần số cao, có thể tận dụng nguyên lý này bằng phương pháp mạ bạc trên bề mặt để đáp ứng các yêu cầu về hiệu suất tương tự với điều kiện giảm tiêu hao kim loại, từ đó giảm chi phí.
Yêu cầu cách nhiệt
Môi trường cách điện phải đồng nhất, giống với môi trường của dây dẫn. Để có hằng số điện môi S thấp hơn và hệ số tổn hao điện môi Angle thấp hơn, cáp SAS thường được cách điện bằng PP hoặc FEP, và một số cáp SAS cũng được cách điện bằng bọt. Khi độ tạo bọt lớn hơn 45%, việc tạo bọt hóa học khó thực hiện và độ tạo bọt không ổn định, vì vậy cáp trên 12G phải sử dụng phương pháp tạo bọt vật lý.
Chức năng chính của lớp nội bì xốp vật lý là tăng cường độ bám dính giữa dây dẫn và lớp cách điện. Phải đảm bảo độ bám dính nhất định giữa lớp cách điện và dây dẫn; nếu không, sẽ hình thành khe hở không khí giữa lớp cách điện và dây dẫn, dẫn đến sự thay đổi hằng số điện môi ε và giá trị tang của góc tổn hao điện môi.
Vật liệu cách điện polyethylene được ép đùn vào đầu ống thông qua trục vít, và đột ngột tiếp xúc với áp suất khí quyển tại cửa ra của đầu ống, tạo thành các lỗ và các bọt khí nối liền nhau. Kết quả là, khí được giải phóng trong khe hở giữa dây dẫn và lỗ khuôn, tạo thành một lỗ bọt khí dài dọc theo bề mặt dây dẫn. Để giải quyết hai vấn đề trên, cần phải ép đùn lớp xốp cùng lúc… Lớp màng mỏng được ép vào lớp bên trong để ngăn khí thoát ra dọc theo bề mặt dây dẫn, và lớp bên trong có thể bịt kín các bọt khí để đảm bảo tính ổn định đồng đều của môi trường truyền dẫn, nhằm giảm suy hao và độ trễ của cáp, và đảm bảo trở kháng đặc trưng ổn định trên toàn bộ đường truyền. Đối với việc lựa chọn lớp nội bì, nó phải đáp ứng các yêu cầu ép đùn thành mỏng trong điều kiện sản xuất tốc độ cao, nghĩa là vật liệu phải có tính chất kéo giãn tuyệt vời. LLDPE là lựa chọn tốt nhất để đáp ứng yêu cầu này.
Yêu cầu về thiết bị
Dây lõi cách điện là nền tảng của sản xuất cáp, và chất lượng dây lõi có ảnh hưởng rất quan trọng đến các quy trình tiếp theo. Trong quá trình sử dụng dây lõi, thiết bị sản xuất cần phải có chức năng giám sát và điều khiển trực tuyến để đảm bảo tính đồng nhất và ổn định của dây lõi, cũng như kiểm soát các thông số quy trình, bao gồm đường kính dây lõi, điện dung trong nước, độ đồng tâm, v.v.
Trước khi đấu dây vi sai, cần phải làm nóng băng tải polyester tự dính để làm tan chảy và liên kết chất kết dính nóng chảy trên băng tải. Phần nóng chảy sử dụng bộ gia nhiệt điện từ có thể điều chỉnh nhiệt độ, cho phép điều chỉnh nhiệt độ gia nhiệt phù hợp với nhu cầu thực tế. Có hai phương pháp lắp đặt bộ gia nhiệt thông thường là lắp đặt theo chiều dọc và chiều ngang. Bộ gia nhiệt lắp đặt theo chiều dọc có thể tiết kiệm không gian, nhưng dây quấn cần phải đi qua nhiều bánh răng điều chỉnh với góc lớn để vào bộ gia nhiệt, điều này dễ làm thay đổi vị trí tương đối của dây lõi cách điện và băng tải, dẫn đến suy giảm hiệu suất điện của đường dây truyền tải tần số cao. Ngược lại, bộ gia nhiệt lắp đặt theo chiều ngang nằm trên cùng một đường thẳng với cặp dây quấn, trước khi vào bộ gia nhiệt, cặp dây chỉ cần đi qua một vài bánh răng điều chỉnh có tác dụng căn chỉnh, góc đan của dây quấn không thay đổi khi đi qua bánh răng điều chỉnh, đảm bảo sự ổn định vị trí đan pha của dây lõi cách điện và băng tải. Nhược điểm duy nhất của bộ phận gia nhiệt sơ bộ nằm ngang là nó chiếm nhiều không gian hơn và dây chuyền sản xuất dài hơn so với máy cuộn dây có bộ phận gia nhiệt sơ bộ thẳng đứng.
Thời gian đăng bài: 16/08/2022
