Các loại cáp thông tin liên lạc thường sử dụng nhiều loại vật liệu cách điện khác nhau với các đặc tính cách điện khác nhau phù hợp cho từng ứng dụng.
Lớp cách điện của dây cáp điện cũng như dây cáp thông tin liên lạc được xác định là lớp bọc bên ngoài của ruột dẫn, có tác dụng cách điện cho dây cáp điện hoặc chống dòng điện tử cao nếu là dây thông tin liên lạc. Điện trở của lớp cách điện sẽ quyết định hiệu quả và khả năng cách điện của nó. Điện trở cách điện phụ thuộc trực tiếp vào vật liệu cách điện.
Một trong những lựa chọn phổ biến khi chọn cách điện cho dây cáp thông tin liên lạc là hằng số điện môi của lớp cách điện. Cụ thể cách điện có hằng số điện môi thấp hơn thì điện dung ít hơn và điện tích tích trữ trên cáp ít hơn.
Cách điện rắn
Cách điện rắn là loại cách điện phổ biến nhất được sử dụng trong ngành công nghiệp dây và cáp. Nó là một lớp nhựa polymer hoặc cao su rắn bọc lên ruột dẫn. Vì là dạng rắn, đặc nên cách điện không được có lỗ hở hoặc lỗ bong bóng bên trong. Cách điện rắn có khả năng bảo vệ cơ và điện cho ruột dẫn với chi phí thấp hơn cách điện dạng bọt xốp xốp.
Một số vật liệu cách điện dạng rắn có hằng số điện môi đủ thấp để phù hợp với cáp thông tin liên lạc.
Hiệu suất truyền tải tín hiệu của cách điện dạng bọt xốp
Cách điện dạng bọt xốp (foamed insulation) thường có hằng số điện môi thấp hơn so với cách điện rắn và do đó hầu như chỉ được sử dụng cho các loại cáp thông tin hiệu suất cao. Nó cũng là một lớp polymer hoặc cao su ép đùn nhưng kết hợp với bọt xốp khí hoặc nitơ (để tạo bọt).
Những bong bóng khí này giúp cho lớp cách điện có hình dạng bọt xốp với hằng số điện môi khá thấp, do không khí có hằng số điện môi thấp, hỗn hợp không khí và polyme làm giảm hằng số điện môi so với dạng rắn của polymer.
Một nhược điểm liên quan đến cấu trúc tế bào của bọt xốp cách điện là kích thước, hình dạng và độ phân tán của bọt xốp trong bọt xốp đôi khi rất khó kiểm soát. Sự thay đổi về mật độ bọt xốp, kích thước bong bóng và vị trí có thể làm giảm đáng kể hiệu suất tải tín hiệu của dây cáp.
Xử lý cẩn thận
Lớp cách điện dạng bọt xốp không bền về mặt vật lý như lớp cách điện rắn. Các vật liệu hiện đại có thể có tỷ lệ giãn nở bọt xốp cao tới 80%, nghĩa là mật độ không khí nhiều hơn mật đô polymer trong lớp cách điện.
Việc có lượng khí cao như vậy sẽ làm giảm mật độ và độ bền cơ học của lớp cách điện. Cách điện bị gấp khúc và bị dập có thể gây ra sự thay đổi đáng kể trong các đặc tính điện và cuối cùng ảnh hưởng đến hiệu suất truyền tải tín hiệu của dây cáp.
Kỹ thuật sản xuất hiện đại đã cho phép tạo ra các sản phẩm có hiệu suất cực cao với chất lượng vượt trội. Hiểu được vai trò của vật liệu cách điện và các yêu cầu xử lý đặc biệt sẽ giúp sản xuất ra lớp cách điện dạng bọt xốp tiêu chuẩn hơn.
