IEC 62783-22025 数字通信用双轴电缆 第2部分系列规范 双轴物理接口以太网用电缆标准立项发展报告

数字通信用双轴电缆第2部分：系列规范双轴物理接口以太网用电缆标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:TwinaxCablesforDigitalCommunications-Part2:FamilySpecification-CableforEthernet-over-twinaxPhysicalInterfaces摘要随着云计算、大数据、人工智能及高性能计算（HPC）等技术的飞速发展，数据中心对高速、低延迟、高密度互连的需求呈指数级增长。双轴电缆（TwinaxCable）凭借其优异的性价比、优越的电气性能和良好的机械柔性，已成为数据中心内部短距离高速互连（特别是以太网物理接口）的关键传输介质。为规范全球范围内该类电缆的设计、制造与测试，国际电工委员会（IEC）于2025年10月13日正式发布了IEC62783-2:2025《数字通信用双轴电缆第2部分：系列规范双轴物理接口以太网用电缆》。本标准作为IEC62783系列标准的重要组成部分，在系统总结现有行业实践的基础上，全面规定了双轴物理接口以太网用电缆的结构、材料、电气性能、机械性能、环境适应性及试验方法等技术要求，填补了国际标准在该领域的空白。本报告系统梳理了该标准的立项背景、编制过程、核心技术内容及其修订单位概况，旨在为行业技术人员、标准化工作者及产业链相关方提供全面、深入的标准解读与实施参考，并展望了该标准对未来高速互连技术发展的深远影响。关键词：双轴电缆；数字通信；以太网物理接口；国际电工委员会；系列规范；高速互连；标准化Keywords:TwinaxCable;DigitalCommunication;EthernetPhysicalInterface;IEC;FamilySpecification;High-SpeedInterconnection;Standardization1引言1.1研究背景全球数字化转型进程持续加速，第五代移动通信（5G）、物联网（IoT）、人工智能（AI）等新兴技术应用的规模化落地，正对数据通信基础设施提出前所未有的更高要求。截至2025年，全球数据中心IP流量持续保持年复合增长率超过25%的强劲态势，400G以太网已规模部署，800G以太网正逐步进入商用阶段，IEEE802.3df等相关标准也已明确定义了下一代高速以太网接口的物理层规范。在高速以太网系统中，物理层传输介质的选择至关重要。光纤凭借其长距离传输和大带宽的优势在骨干网和数据中心互连（DCI）中占据主导地位；然而在数据中心机架内部（Top-of-Rack,ToR）及机架间（Leaf-Spine）等中短距离（1m～7m）应用场景中，有源光缆（AOC）成本较高，而无源铜缆（DAC）虽成本低但带宽受限，有源铜缆（ACC）和无源双轴铜缆则在成本、功耗和性能之间提供了最佳平衡。双轴电缆采用两根平行布置的绝缘导体构成差分传输线结构，具有特征阻抗精确可控、串扰低、屏蔽效能优良等突出特点，已成为高速以太网短距离互连的首选介质。1.2标准立项必要性分析在IEC62783-2:2025发布之前，全球范围内缺乏针对双轴物理接口以太网用电缆的统一的国际标准。市场上流通的产品主要依据各制造商的企业规范或行业协会技术白皮书进行生产和检验，这些文件在技术要求、试验方法及性能判据等方面存在较大差异，给全球范围内的产品互通互认、质量监管及工程选型带来了严重困扰。具体表现如下：（1）技术规范不统一：不同制造商对双轴电缆的特征阻抗、插入损耗、回波损耗、串扰等关键电气参数的测试条件和指标限值定义不一，导致相同标称速率等级的产品实际性能差异显著；（2）试验方法差异性大：高频条件下（尤其是10GHz以上）的测试方法、测试夹具及相关校准程序缺乏一致性，造成测试结果可比性差；（3）国际贸易壁垒：缺乏统一的国际标准作为合格评定依据，增加了产品跨境流通的合规成本和技术障碍；（4）产业生态发展需求：随着以太网速率从100G向400G、800G乃至1.6T的快速演进，双轴电缆的设计复杂度显著上升，产业链各方亟需一份权威的国际标准作为技术开发和品质管控的共同基准。在此背景下，国际电工委员会电缆技术委员会（IEC/TC46）下属的SC46C分技术委员会（电线电缆）适时启动了双轴电缆系列标准的编制工作，IEC62783-2:2025正是在这一系统性标准化框架下孕育而生的关键成果。2标准概述2.1标准基本信息|项目|内容||------|------||标准编号|IEC62783-2:2025||英文名称|Twinaxcablesfordigitalcommunications-Part2:Familyspecification-CableforEthernet-over-twinaxphysicalinterfaces||中文名称|数字通信用双轴电缆第2部分：系列规范双轴物理接口以太网用电缆||标准状态|现行||发布机构|国际电工委员会（IEC）||分技术委员会|SC46C（电线电缆）||分类号|导线和对称电缆||发布日期|2025年10月13日||发布年份|2025年||国别|国际组织||语言|英语||版本说明|电子版加密PDF格式||售价|646.0元|2.2标准体系定位IEC62783系列标准是IEC/TC46/SC46C框架下专门针对数字通信用双轴电缆制定的系列标准。该系列标准的总体架构如下：-IEC62783-1：总规范（GenericSpecification）——规定双轴电缆的通用要求、试验方法和质量评定程序；-IEC62783-2：系列规范（FamilySpecification）——规定特定应用场景（如以太网物理接口）下双轴电缆的详细要求和试验方法；-IEC62783-3及后续部分：详细规范（DetailSpecification）或针对其他应用场景的系列规范。IEC62783-2:2025作为系列规范，其核心作用是在总规范的基础上，结合以太网双轴物理接口的具体应用需求，明确该类电缆在结构尺寸、电气性能、机械性能和环境性能等方面的具体指标要求，从而为设计、生产和检验提供可操作的技术依据。3标准主要技术内容3.1范围与适用对象IEC62783-2:2025规定了用于双轴物理接口以太网（Ethernet-over-twinaxphysicalinterfaces）的数字通信用双轴电缆的技术要求，涵盖了从25Gbps到100Gbps及以上速率等级（对应于IEEE802.3系列标准定义的25GBASE-CR、100GBASE-CR及更高速率）的电缆产品。标准适用于数据中心内部设备互连、存储网络及高性能计算等场景中使用的双轴电缆组件中的电缆部分。3.2引用标准标准规范性引用了以下重要文件：-IEC62783-1：数字通信用双轴电缆第1部分：总规范-IEEE802.3：以太网标准系列-IEC61196系列：同轴通信电缆相关标准（相关测试方法）-IEC60068系列：环境试验方法标准3.3结构要求标准对双轴电缆的结构作了系统规定，主要内容如下：（1）导体：规定了内导体的材料（裸铜或镀银铜合金）、直径范围、公差和表面质量要求。对于不同特性阻抗等级（如85Ω、90Ω、100Ω），导体的几何尺寸需满足相应的计算要求，确保差分阻抗的精确可控性。（2）绝缘层：绝缘材料推荐采用发泡聚乙烯（FPE）、发泡聚丙烯（FPP）或聚四氟乙烯（PTFE）等低介电常数、低损耗材料，并对绝缘层的外径、同心度和表面光洁度提出了明确的控制要求，以保证阻抗均匀性和信号完整性。（3）屏蔽结构：结合当前行业主流设计，标准涵盖多种屏蔽结构类型，包括：-单层编织屏蔽；-双层屏蔽（铝箔+编织）；-金属箔纵包屏蔽。标准对各屏蔽层的覆盖率、光学密度、直流电阻等参数给出了量化要求，并规定了屏蔽连续性和接地方式的推荐实践。（4）护套：护套材料通常采用阻燃聚氯乙烯（FR-PVC）、低烟无卤（LSZH）或热塑性弹性体（TPE）等，标准对护套的最小厚度、平均厚度、阻燃等级及环保要求（如RoHS指令符合性）进行了规定。3.4电气性能要求电气性能是双轴电缆标准的核心技术内容。标准针对不同速率等级和应用场景规定了以下关键参数的限值要求：（1）特征阻抗：对差分特征阻抗给出了标称值及偏差范围（如100Ω±5Ω或±10Ω），并规定了相应的频率范围内的阻抗一致性要求（如TDR阻抗偏差限值）。（2）插入损耗（InsertionLoss）：规定了在规定的频率范围内（如至40GHz或更高）的最大插入损耗值，以频率相关的插损曲线或特定频点的插损限值形式给出。该参数直接影响信道的传输距离和数据速率。（3）回波损耗（ReturnLoss）：规定了输入端口在不同频段的回波损耗最低要求，确保阻抗连续性，减少信号反射对系统误码率的影响。（4）串扰参数：包括近端串扰（NEXT）和远端串扰（FEXT），在多对电缆或电缆组件中要求限定特定频率范围内的串扰值，以保证并行传输通道间的信号隔离度。（5）传输延迟和延迟偏差：对于并行传输应用，要求电缆对间的传输延迟偏差（Skew）控制在规定的范围内（通常为ps/m量级），以保证多通道并行信号的同步到达。（6）屏蔽衰减（ShieldingAttenuation）：规定屏蔽层的屏蔽效能最低要求，通常以表面转移阻抗（SurfaceTransferImpedance,STI）或屏蔽衰减（ShieldingAttenuation,SA）表示，确保电缆在复杂电磁环境中的抗干扰和低辐射性能。（7）直流电阻：规定单根导体的最大直流电阻值，以保证电源传输能力和散热性能。3.5机械性能要求标准还对电缆的机械性能作了相应规定，主要包括：-弯曲性能：规定最小弯曲半径，并在规定的弯曲循环次数后验证电气性能的稳定性；-拉伸性能：规定电缆的抗拉强度及断裂伸长率最低要求；-扭转性能：适用于频繁扭动应用场景下的扭转寿命要求；-耐压性能：护套和绝缘层的介电强度试验要求。3.6环境性能要求标准规定了电缆在以下环境条件下的性能要求，以确保其在数据中心等实际应用场景中的长期可靠性：-温度循环：规定工作温度范围和储存温度范围，以及在极限温度下电气性能的稳定性；-湿热老化：规定在高温高湿环境下（如85℃/85%RH）老化后，电气和机械性能的保持率要求；-阻燃性能：依据IEC60332-1或UL94等标准规定电缆的阻燃等级，确保在火灾情况下的安全性能。3.7质量评定与试验方法标准规定了双轴电缆的质量评定程序，包括鉴定检验（QualificationTest）和质量一致性检验（QualityConformanceTest）的试验项目、试验条件和合格判据。试验方法中特别关注了高频测试的准确性，对测试夹具的设计、校准程序（如SOLT/TRL校准）、测试端口的去嵌入方法等给出了指导性规定。4标准关键技术与创新点4.1面向超高速率的前瞻性设计IEC62783-2:2025在制定过程中充分考虑了当前和未来3～5年内以太网速率演进的趋势。标准中电气性能指标的最高测试频率覆盖至相应速率等级所需的奈奎斯特频率（如100Gbps每通道对应约53.125GHz），力求为800G乃至1.6T以太网时代的双轴电缆产品提供技术规范基础。4.2与IEEE802.3系列标准的良好衔接本标准的编制广泛参考了IEEE802.3系列标准（特别是802.3by、802.3cd、802.3ck等）中关于双轴铜缆物理接口（如CAUI-4/CAUI-8/CAUI-16、100GBASE-CR4/CR8等）的参数定义和性能需求。通过将IEEE标准中针对信道（Channel）的性能要求分解落实到电缆本体的具体指标上，本标准实现了从系统级到元器件级的技术要求贯通，便于产业链上下游协同设计与验证。4.3引入先进的测试与评价方法标准对高频范围内（>10GHz）的测试方法进行了系统梳理和优化，引入了基于频域和时域的多种互补测试手段：-频域测试：使用矢量网络分析仪（VNA）测量S参数（SDD21、SDD11、SDC、SCD等），并针对夹具引入的影响采用去嵌入（De-embedding）技术进行处理；-时域测试：利用时域反射计（TDR）评估电缆的阻抗均匀性和结构稳定性；-统计性合格判定：结合插入损耗、回波损耗等多参数的统计性指标评估方法，综合评判批量产品的一致性。4.4兼顾标准普适性与技术可扩展性作为系列规范，本标准在不影响完整性和可操作性的前提下，为后续更高速率等级的扩展预留了弹性空间。通过在正文中规定基准要求、在附录中提供扩展性指导，标准实现了对当前主流技术需求的覆盖和对未来技术演进的前瞻性包容。5参加修订的企事业单位——莱尼集团（LEONIAG）5.1企业概况莱尼集团（LEONIAG）是一家总部位于德国纽伦堡的全球领先的电缆和电缆系统解决方案提供商，成立于1917年，拥有超过百年的线缆制造历史。集团在全球32个国家和地区设有生产和研发机构，员工总数超过95,000人，2024年度集团营业收入约为55亿欧元。莱尼集团是IEC/TC46/SC46C的长期活跃成员单位，长期参与通信电缆、数据电缆及特种电缆相关国际标准和区域标准的制修订工作。5.2主要业务与技术优势莱尼集团业务主要涵盖两大板块：线缆与线束系统（WiringSystems）和线缆技术（Wire&CableSolutions）。在数据通信电缆领域，莱尼拥有从原材料开发、导体制造、绝缘挤出、屏蔽编织到成品检测的垂直整合产业链。莱尼在双轴电缆技术领域处于国际领先地位，其核心竞争优势包括：-高性能发泡绝缘技术：莱尼自主研发的物理发泡和化学发泡工艺可实现绝缘层发泡度65%以上，有效降低介电常数和介质损耗；-高速信号完整性设计能力：公司拥有完善的3D电磁仿真平台和信号完整性测试实验室，可在产品设计阶段精确预测和优化GHz乃至数十GHz频段内的电气性能；-精密的制造工艺控制：双轴电缆中差分阻抗的一致性高度依赖制造精度，莱尼在生产中采用在线无损检测系统和SPC统计过程控制方法，确保批量产品的高一致性。5.3标准的贡献在IEC62783-2:2025的编制过程中，莱尼集团作为项目组成员承担了多项关键工作：（1）牵头起草结构要求章节：莱尼凭借其深厚的高频电缆研发积累，主导了标准中关于导体、绝缘层、屏蔽结构和护套等结构要求的技术文本起草工作，为标准的架构搭建奠定了坚实基础；（2）提供关键试验数据支撑：莱尼为标准的指标设定提供了大量基于实际产品的测试数据支持，尤其是在插入损耗、回波损耗和屏蔽衰减等关键参数的限值设定方面，其积累的宽频带实测数据有力地支撑了标准技术指标的科学性和可行性；（3）参与测试方法的验证：莱尼的测试实验室参与了标准中推荐的高频测试方法的实验室间比对验证工作，为测试方法的重复性和再现性评价提供了重要的实验依据；（4）组织技术研讨会和专家评审：莱尼还利用其广泛的技术网络和国际影响力，组织了一系列技术研讨会和专家评审会议，促成多方对关键争议点达成共识，有效推动了标准的顺利发布。5.4其他参与单位概述除了莱尼集团之外，本标准在制定过程中还得到了以下主要机构和企业的积极参与：-百通（BeldenInc.）：全球领先