屏蔽/非屏蔽线、屏蔽/非屏蔽端口介绍

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一、双绞线

   双绞线(twisted pair,TP)是一种综合布线工程中最常用的传输介质,是由两根具有绝缘保护层的铜导线组成的。把两根绝缘的铜导线按一定密度互相绞在一起,每一根导线在传输中辐射出来的电波会被另一根线上发出的电波抵消,有效降低信号干扰的程度。双绞线一般由两根22~26号绝缘铜导线相互缠绕而成,“双绞线”的名字也是由此而来。

   实际使用时,双绞线是由多对双绞线一起包在一个绝缘电缆套管里的。如果把一对或多对双绞线放在一个绝缘套管中便成了双绞线电缆,但日常生活中一般把“双绞线电缆”直接称为“双绞线”。

二、屏蔽双绞线

   Shielded Twisted Pair,STP,是一种广泛用于数据传输的铜质线材。屏蔽双绞线是一些企业设备中使用的特殊铜电话线。在普通双绞电话线的外面增加一层覆盖或者屏蔽,形成屏蔽双绞线,屏蔽层用作接地。

   根据屏蔽方式的不同,屏蔽双绞线又分为两类,即STP(Shielded Twisted-Pair)和FTP(Foil Twisted-Pair)。STP是指每条线都有各自屏蔽层的屏蔽双绞线,而FTP则是采用整体屏蔽的屏蔽双绞线,需要注意的是,屏蔽只在整个电缆装有屏蔽装置,并且两端正确接地的情况下才起作用。所以,要求整个系统全部是屏蔽器件,包括电缆、插座、水晶头和配线架等,同时建筑物需要有良好的地线系统。

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   屏蔽双绞线电缆的外层由铝泊包裹,以减小辐射,但并不能完全消除辐射。屏蔽双绞线价格相对较高,安装时要比非屏蔽双绞线电缆困难。类似于同轴电缆,它必须配有支持屏蔽功能的特殊连结器和相应的安装技术。但它有较高的传输速率,100米内可达到155Mbps,比相应的非屏蔽双绞线高。

   此种线由四组两条一对地互相缠绕并包装在绝缘管套中的铜线所组成,四对不同颜色的传输线互相缠绕,每对相同颜色的线传递着来回两方向的电脉冲,这样的设计是利用了电磁感应相互抵销的原理来屏蔽电磁干扰。

   屏蔽系统是为了保证在有电磁干扰环境下系统的传输性能,这里的抗干扰性应包括两个方面,即抵御外来电磁干扰的能力以及系统本身向外辐射电磁干扰的能力。理论上讲,在线缆和连接件外表包上一层金属材料屏蔽层,可以有效地滤除不必要的电磁波。单单有了一层金属屏蔽层是不够的,更重要的是必须将屏蔽层完全良好地接地,这样才能把干扰电流有效地导入大地。但是,实际施工时,屏蔽系统存在一些不可忽视的困难:由于屏蔽系统对接地的苛刻要求,极容易造成接地不良,比如接地电阻过大、接地电位不均衡等,这样在传输系统的某两点间便会产生电位差,进而产生金属屏蔽层上的电流,造成屏蔽层不连续,破坏其完整性。这时,屏蔽层本身已经成为一个最大的干扰源,因而导致其性能反而远不如非屏蔽系统,目前非屏蔽双绞线是较为成熟、可靠的综合布线技术,在通常情况下完全可以满足在干扰环境下的使用需求。如果干扰较大,可采用金属桥架和管道做屏蔽层的布线方法,就可以满足屏蔽的要求。如果使用环境存在极为严重的干扰,建议直接使用光缆,以满足严酷的EMC(电磁兼容性)要求。

三、屏蔽端口和非屏蔽端口

   屏蔽布线系统只有形成了全程屏蔽才能充分发挥其抗干扰的效果,因此在屏蔽布线系统中,从双绞线、模块到跳线,以致网络设备中的RJ45端口都是屏蔽产品。因此屏蔽布线系统必须同时采用屏蔽双绞线和屏蔽模块。

   屏蔽网线由于外皮中有一圈金属屏蔽层,可以屏蔽周围环境的电磁干扰。无特别注意事项。网络设备屏蔽端口和非屏蔽端口如下图所示:

【非屏蔽端口】

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【屏蔽端口】

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典型的屏蔽模块实物图、结构图如下所示:

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   在屏蔽系统中,屏蔽双绞线中的屏蔽层需要与两端模块上的屏蔽层连接。跳线则直接通过屏蔽RJ45头外的屏蔽层与模块连接。根据欧洲布线系统的施工标准,屏蔽双绞线与屏蔽模块连接时,有以下要求:

  1. 对于铝箔屏蔽双绞线,要将屏蔽层和双绞线中的接地导线同时端接到两端模块的屏蔽层上;

  2. 对于丝网+铝箔屏蔽的双绞线,只要将丝网层端接到两端模块的屏蔽层上即可。

四、总结

   无论是屏蔽双绞线还是屏蔽端口都是为构建屏蔽系统而用的,构建屏蔽系统要求整个系统都是屏蔽装置,并且要良好接地才有作用,如果系统中出现接地不均衡、接地不良等情况,传输系统的某两点间便会产生电位差,进而产生金属屏蔽层上的电流,屏蔽层本身反而会成为一个最大的干扰源,因而导致其性能反而远不如非屏蔽系统。

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