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【学术精选】《电线电缆》2025年第7期专题推荐:高速铜缆连接方案设计与应用

2025-08-13
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基于人工智能技术的迅猛发展,算力基础设施(智算中心)已成为数字经济的核心支柱和全球科技竞争的战略高地。随着大型智算中心的建设和发展,选择合适的互联方案已成为市场关注的焦点。在短距传输场景,铜连接相比光连接方案具有更低成本、更稳定、更低功耗的优势,尤其是在高性能AI算力集群的构建中,高速连接铜缆技术的低成本和低能耗优势尤为显著。

《电线电缆》2025年第7期特邀业内专家担任专题主编,组织开展 “高速铜缆连接方案设计与应用”专题,旨在集中呈现我国现阶段在该领域的新研究成果,精心梳理高速铜缆连接的研究进展,包括方案设计、制造工艺、试验方法、运行维护、应用需求等系列关键技术,期待行业同仁继续深化合作,突破关键核心技术,推动高速铜缆连接技术向更高速率、更低损耗方向发展。

本期专题主编

涂建坤  正高级工程师

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现任上海电缆研究所有限公司副总工程师、上海赛克力光电技术有限责任公司总经理。担任IEC SC86A(光纤光缆)中国专家、中国通信光电缆专家委员会主任、全国电线电缆标准化技术委员会委员等。一直从事光电测试技术研究和装备研制工作。主持及参加多项国家级、省部级课题开发,研发成果累计获得国家级、省部级奖项近二十项。项目所形成的国产化装备填补国内空白,结束了国外产品垄断中国市场的局面,在国内外获得广泛应用。

高  欢  正高级工程师

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从事光电缆行业科研生产工作30余年,获得政府特殊津贴。担任中国通信光电缆专家委员会委员、中国通信协会会员、上海电缆研究所专家委员会委员。主持或参加多项863子课题及军用装备等重大项目,获得机械工业部科技进步一等奖1项(主要完成人)、省部级科技进步二等奖5项(负责人、主要完成人)及三等奖1项(负责人);获得多项专利,撰写多篇科技论文;主持或参与多项国家、行业和企业标准的制修订工作;担任IEC SC46C(电线和对称电缆)注册专家;负责电线电缆手册、行业“十四五”规划通信线缆部分的编写。

尹  莹  正高级工程师

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现任上海赛克力光电技术有限责任公司副总经理。担任中国电器工业协会通信光电缆专家,以及国际电工委员会IEC/TC46/WG5(电磁兼容)、IEC/SC46C/WG7(对称电缆)、IEC/SC46C/WG10(高速平行线)、IEC/SC46A/WG3(同轴电缆)等5个专业领域的中国注册专家。长期从事通信光电缆相关的测试技术与测试标准研究,以及系列化的通信光电缆检测仪器仪表的开发及市场化转化工作。积极参与国际、国内的通信电缆标准化工作,主导制修订多项IEC标准和GB/T标准,多次荣获省部级科技进步奖,曾获得“IEC 1906奖”。

本期专题文章

高速双轴铜缆连接技术的发展与展望/何方, 倪冬华, 王德全

【摘要】通过研究电气与电子工程师协会(Institute of Electrical and Electronics Engineers,IEEE)、国际电工委员会(International Electrotechnical Commission,IEC)、光网络互联论坛(Optical Internetworking Forum,OIF)等学术和标准组织发布的相关标准,文中总结了高速双轴铜缆组件、双轴电缆及用于高速铜缆组件连接器件的技术现状;基于IEEE和OIF相关标准工作组正在进行中的标准制定工作,讨论了单通道信息速率达到200Gb·s-¹甚至是400Gb·s-¹的高速铜缆连接在设计、制造、测试等方面所面临的技术挑战。

【关键词】铜缆组件;双轴电缆;可插拔连接器

铜导体平行对高速通信线缆综述/刘雅樑,方新春

【摘要】文中重点介绍了铜导体平行对高速通信线缆的主要分类、结构、性能、标准及应用环境等,分析了不同系列机外线信道的衰减配置情况,并深入探讨了主要高频参数的设计理论和制程控制等,可为铜导体平行对高速通信线缆的高频参数设计和制造提供参考。

【关键词】铜导体平行对高速通信线缆;机内线;机外线;衰减;回波损耗  

800Gb·s-¹高速铜缆的设计及关键特性/夏春亮,  陈丹,赵轩宇,  邓捷,  梁豫超,  葛保泉,  徐竞争,  杨彬,  王少华

【摘要】随着人工智能(artificial intelligence,AI)数据中心的需求增加,800Gb·s-¹高速铜缆逐渐成为短距离传输的首选解决方案,但衰减(SDD21)等关键性能指标仍限制其传输距离。为了减小|SDD21|,可以采用双层绝缘结构和发泡绝缘材料。相较于传统绝缘结构,采用双层绝缘结构的30AWG、100Ω铜缆在26.56GHz时的|SDD21|可减小1.83dB·(3m)-¹;采用发泡绝缘材料后,双层绝缘结构铜缆的|SDD21|可进一步减小。通过发泡绝缘材料和实心绝缘材料的排列组合,30AWG、100Ω铜缆的4种双层绝缘结构中,“发泡内层+发泡外层”结构具有小的|SDD21|,但在90°弯折的可靠性验证中,弯曲处阻抗突变高达11.61Ω,可靠性较差。结合可靠性验证,得出“发泡内层+实心外层”结构具有良好的可靠性和较小的|SDD21|,其在26.56GHz时的|SDD21|较传统绝缘结构减小2.92dB·(3m)-¹。最后,文中介绍了800Gb·s-¹高速铜缆在生产过程中的关键工艺技术,其中外层绝缘挤出工艺与绝缘结构的对称性直接相关,显著影响差分信号的对称性,会直接影响共模转差分传输系数(SDD21)。

【关键词】高速铜缆;信号完整性;发泡绝缘;信号衰减    

新能源汽车高速以太网线束国产化技术分析/余振飞,尹莹,王忠林,沈丹凤,王一凡,彭春瑶

【摘要】基于单对以太网(one-pair Ethernet,OPEN)联盟TC9技术委员会制定的《1000BASE-T1链路段A类(STP)信道及组件要求》,研究新能源汽车用高速以太网线束的国产化关键技术,重点分析传输性能与电磁兼容性能测试方法,包括特性阻抗、插入损耗、回波损耗等参数,以及三同轴管中管法评估屏蔽性能。对比国产线束与进口线束的性能参数发现,国产线束在基础传输性能(如特性阻抗、传播延迟、插入损耗)上已接近国际水平,但在高频信号完整性和抗干扰能力方面仍存在差距。具体表现为:纵向转换损耗和纵向转换传输损耗裕度较低,抗共模干扰能力不足;外部串音衰减性能较弱,多线束干扰抑制能力待提升;耦合衰减和屏蔽衰减在高频段(30~600MHz)未达标,尤其在500MHz以上频段与进口产品差距显著。进一步分析表明,这些差距主要源于屏蔽结构工艺不足,如编织角度偏大、铝塑带绕包方式及连接器压接精度等因素。为实现国产化突破,需要在以下方面加强研发:①优化高频屏蔽工艺,采用小角度编织和纵包铝塑带结构;②提升连接器与线缆的精密装配技术,减少信号泄漏。

【关键词】新能源汽车;高速以太网线束;信号完整性;电磁兼容;国产化  

高速线缆信号完整性仿真优化与参数影响探究/张军萍,  徐升

【摘要】针对高速线缆设计中面临的信号完整性挑战,研究电磁仿真技术的优化应用及其对关键传输参数的影响。通过建立三维电磁模型,重点分析导体表面粗糙度、镀层厚度、屏蔽材料、结构耦合强度及导体、绝缘层几何偏芯等多种材料和工艺因素对特性阻抗、差模插入损耗(SDD21)及差模到共模传输系数(SCD21)的作用机制。研究表明,导体表面粗糙度对SCD21劣化影响显著;强耦合结构可有效改善SDD21;导体或内衬层的水平方向偏芯会严重破坏信号平衡性。通过实例的仿真与实测,得出阻抗和SDD21的仿真误差均小于2.5%;SCD21的仿真和实测趋势一致但受工艺波动影响较大。因此,电磁仿真可指导高速线缆性能优化与工艺参数控制,并显著提高设计效率与产品可靠性。

【关键词】高速线缆;仿真;阻抗;插入损耗;差模到共模传输系数  


来源 | 上缆所传媒

编辑 | 常    佳

审核 | 何晓芳

【声明】本文为原创内容,版权归“上缆所传媒”所有,未经授权请勿转载。


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