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详说双绞线

所属分类：企业新闻颁布功夫：2017-12-29 09:04:16

双绞线(TP:Twisted Pairwire)是综合布线工程中很常用的一种传输介质。双绞线由两根拥有绝缘�；げ愕耐枷咦槌�。把两根绝缘的铜导线按注定密度彼此绞在一路,可降低信号干扰的水平,每一根导线在传输中辐射的电波会被另一根线上发出的电波抵消。双绞线通常由两根22～26号绝缘铜导线彼此缠绕而成。若是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。在双绞线电缆(也称双扭线电缆)内,分歧线对拥有分歧的扭绞长度,通常地说,扭绞长度在38.1cm至14cm内,按逆使仉方向扭绞,相临线对的扭绞长度在12.7cm以上。与其他传输介质比力,双绞线在传输距离、信路宽度和数据传输快率等方面均受到注定限度,但价值较为便宜。目前,双绞线可分为非屏蔽双绞线(UTP:Unshilded Twisted Pair)和屏蔽双绞线(STP:Shielded Twisted Pair)。

固然双绞线首要是用来传输仿照声音信息的,但同样合用于数字信号的传输,出格合用于较短距离的信息传输。在传输期间,信号的衰减比力大,并且产生波形畸变。选取双绞线的局域网的带宽取决于所用导线的质量、长度及传输技术。只有精心选择和装置双绞线,就可能在有限距离内达到每秒几百万位的靠得住传输率。当距离很短,并且选取特殊的电子传输技术时,传输率可达100Mbps～155Mbps。由于利用双绞线传输信息时要向周围幅射,信息很容易被窃听,因而要破费额表的价值加以屏蔽。屏蔽双绞线电缆的表层由铝泊包裹,以减幼幅射,但并不能齐全解除辐射。屏蔽双绞线价值相对较高,装置时要比非屏蔽双绞线电缆难题。类似于同轴电缆,它有必要配有支吃炝蔽职能的特殊连结器和相应的装置技术。但它有较高的传输快率,100米内可达到155Mbps。

此外,非屏蔽双绞线电缆拥有以下利益:

(1)无屏蔽表套,直径幼,节俭所占用的空间;
(2)沉量轻、易弯曲、易装置;
(3)将串扰减至很幼或加以解除;
(4)拥有阻燃性;
(5)拥有独立性和矫捷性,合用于结构化综合布线。

二、规格型号

EIA/TIA为双绞线电缆界说了五种分歧质量的型号。推算机网络综合布线使用第三、四、五类。这五种型号如下：

1、类：首要用于传输语音（一类规范首要用于八十年代初之前的电话线缆），不用于数据传输。
2、第二类：传输频率为1MHz，用于语音传输和很高传输快率4Mbps的数据传输，常见于使用4Mbps规范令牌传递和谈的旧的令牌网。
3、第三类:指目前在ANSI和EIA/TIA568规范中指定的电缆。该电缆的传输频率为16MHz,用于语音传输及很高传输快率为10Mbps的数据传输，首要用于10base-T。
4、第四类:该类电缆的传输频率为20MHz,用于语音传输和很高传输快率16Mbps的数据传输，首要用于基于令牌的局域网和10base-T/100base-T。
5、第五类:该类电缆增长了绕线密度,表套一种高质量的绝缘资料,传输频率为100MHz,用于语音传输和很高传输快率为100Mbps的数据传输，首要用于100base-T和10base-T网络，这是很常用的以太网电缆。

双绞线分为屏蔽双绞线与非屏蔽双绞线两大类。在这两大类中又分100欧姆电缆、双体电缆、大对数电缆、150欧姆屏蔽电缆。具体型号有多种,如图1所示。图中AWG暗示美国线缆规格。

三、职能指标

对于双绞线,用户很关切的是表征其职能的几个指标。这些指标蕴含衰减、近端串扰、阻抗个性、散布电容、直流电阻等。

(1)衰减
衰减(Attenuation)是沿链路的信号损失怀抱。衰减与线缆的长杜仔关系,随着长度的增长,信号衰减也随之增长。衰减用"db"作单元,暗示源传送端信号到采取端信号强度的比率。由于衰减随频率而扭转,因而,应丈量在使用领域内的悉数频率上的衰减。
(2)近端串扰
串扰分近端串扰和远端串扰(FEXT),考试仪首要是丈量NEXT,由于存在线路损耗,因而FEXT的量值的影响较幼。近端串扰(NEXT)损耗是丈量一条UTP链路中从一对线到另一对线的信号耦合。对于UTP链路,NEXT是一个关键的职能指标,也是很难精确丈量的一个指标。随着信号频率的增长,其丈量难度将加大。
NEXT并不暗示在近端点所产生的串扰值,它只是暗示在近端点所丈量到的串扰值。这个量值会随电缆长度分歧而变,电缆越长,其值变得越幼。同时发送端的信号也会衰减,对其它线对的串扰也相对变幼。尝试证明,只有在40米内丈量得到的NEXT是较真实的。若是另一端是远于40米的信息插座,那么它会产生注定水平的串扰,但考试仪可能无法丈量到这个串扰值。因而,很好在两个端点都进行NEXT丈量。此刻的考试仪都配有相应设备,使得在链路一端就能丈量出两端的NEXT值。NEXT考试的了局参照表1和表2。

表1 各类衔接为很大长度时各类频率下的衰减极限

频率(MHz)	很大率减20oC
频率(MHz)	信路(100米)			链路(90米)
	3类	4类	5类	3类	4类	5类
1	4.2	2.6	2.5	3.2	2.2	2.1
4	7.3	4.8	4.5	6.1	4.3	4.0
8	10.2	6.7	6.3	8.8	6	5.7
10	11.5	7.5	7.0	10	6.8	6.3
16	14.9	9.9	9.2	13.2	8.8	8.2
20		11	10.3		9.9	9.2
25			11.4			10.3
31.25			12.8			11.5
62.5			18.5			16.7
100			24			21.6

表2 特定频率下的NEXT衰减极限

频率(MHz)	很幼NEXT
频率(MHz)	信路(100米)			链路(90米)
	3类	4类	5类	3类	4类	5类
1	39.1	53.3	60.0	40.1	54.7	60.0
4	29.3	43.3	50.6	30.7	45.1	51.8
8	24.3	38.2	45.6	25.9	40.2	47.1
10	22.7	36.6	44.0	24.3	38.6	45.5
16	19.3	33.1	40.6	21	35.3	42.3
20		31.4	39.0		33.7	40.7
25			37.4			39.1
31.25			35.7			37.6
62.5			30.6			32.7
100			27.1			29.3

以上两个指标是TSB67考试的首要内容,但某些型号的考试仪还可能给出直流电阻、个性阻抗、衰减串扰比等指标。
(3)直流电阻
TSB67无此参数。直流环路电阻会耗费一部门信号,并将其转造成热量。它是指一对导线电阻的和,11801规格的双绞线的直流电阻不得大于19.2欧姆。每对间的差距不能太大(幼于 0.1欧姆),不然暗示接触不良,有必要查抄衔接点。
(4)个性阻抗
与环路直流电阻分歧,个性阻抗蕴含电阻及频率为1～100MHz的电感阻抗及电容阻抗,它与一对电线之间的距离及绝缘体的电气职能有关。各类电缆有分歧的个性阻抗,而双绞线电缆则有100欧姆、120欧姆及150欧姆几种。
(5)衰减串扰比(ACR)
在某些频率领域,串扰与衰减量的比例关系是反映电缆职能的另一个沉要参数。ACR有时也以信噪比(SNR :Signal-Noice ratio)暗示,它由很差的衰减量与NEXT量值的差值推算。ACR值较大,暗示抗干扰的能力更强。通常系统要求至少大于10分贝。
(6)电缆个性
通讯信路的质量是由它的电缆个性描述的。SNR是在思考到干扰信号的情况下,对数据信号强度的一个怀抱。若是SNR过低,将导致数据信号在被采取时,采取器不能分辨数据信号和噪音信号,很终引起数据谬误。因而,为了将数据谬误限度在注定领域内,有必要界说一个很幼的可采取的SNR。
四、考试数据

100欧姆4对非屏蔽双绞线有3类线、4类线、5类线和超5类线之分。首要的职能指标为衰减、散布电容、直流电阻、直流电阻误差值、阻抗个性、返回损耗、近端串扰。规范考试数据如表1所示。

表3 双绞线的规范考试数据
(a)

类型	率减(单元db)	散布电容 (以1khz计量)	直流电阻 20oC丈量校对值	直流电阻误差值 20o使厣量校对值
3类	<2.320sqrt(f) + 0.238(f)	<330pf/100米	<9.38欧姆/100米	5%
4类	<2.050sqrt(f) + 0.1(f)	<330pf/100米	同上	5%
5类	<1.9267sqrt(f) + 0.075(f)	<330pf/100米	同上	5%

(b)

类型	阻抗个性 1Mhz至很高的参考频率值	返回损耗丈量长度>100米	近端串扰丈量长度>100米
3类	100欧姆 + 15%	12db	43db
4类	同上	12db	58db
5类	同上	23db	64db

五、常用的双绞线电缆

综合布线中很常用的双绞线电缆有以下几种:

1、5类4对非屏蔽双绞线

它是美国线缆规格为24的实芯裸铜导体,以氟化乙烯做绝缘资料,传输频率达100MHz。导线组成如表4所示,物理结构如图2所示。

表4 导线色彩编码

线对	色彩码
1	白/蓝//蓝
2	白/橙//橙
3	白/绿//绿
4	白/棕//棕

图2 5类4对非屏蔽双绞线

电气个性如表5所示。其间,"9.38 欧姆MAX. Per100m @ 20℃"是指在20℃的恒定温度下,每100米的双绞线的电阻为9.38 欧姆(下表中类同)。

表5 5类4对非屏蔽双绞线电气个性

频率需要(Hz)	阻抗	衰减值 (dh/100)Max	NEXT(db) (很差对)	直流阻抗
256K	-	1.1	-	9.38欧姆 MAX.Per 100m @ 20oC
512K	-	1.5	-
772K	-	1.8	66
1M	85~115 欧姆	2.1	64
4M		4.3	55
10M		6.6	49
16M		8.2	46
20M		9.2	44
31.25M		11.8	42
62.50M		17.1	37
100M		22.0	34

2、5类4对24AWG100欧姆屏蔽电缆

它是美国线规为24的裸铜导体,以氟化乙烯做绝缘资料,内有一24AWG TPG漏电线。传输频率达100MHz,导线组成如表6所示,物理结构如图3所示,电气个性如表7所示。表6中屏蔽项"0.002[0.051]铝/聚酯带很幼交叠@20℃及一根24AWG TPC漏电线"的意思是:

·屏蔽层厚度为0.002厘米或0.051英寸。
·@20℃代表在20℃恒定温度下。

表6 导线色彩编码

线对	色彩码	屏蔽
1	白/蓝//蓝	0.002[0.051] 铝/聚脂带很幼交叠@20o及一根 24AWG TPC 漏电线。
2	白/橙//橙
3	白/绿//绿
4	白/棕//棕

表7 5类4对24AWG100欧姆屏蔽电缆电气个性

频率需要(Hz)	阻抗	衰减值 (dh/100)Max	NEXT(db) (很差对)	直流阻抗
256K	-	1.1	-	9.38欧姆 MAX.Per 100m @ 20oC
512K	-	1.5	-
772K	-	1.8	66
1M	85~115 欧姆	2.1	64
4M		4.3	55
10M		6.6	49
16M		8.2	46
20M		9.2	44
31.25M		11.8	42
62.50M		17.1	37
100M		22.0	34

3、5类4对26AWG屏蔽软线

它由4对线和一根26AWG TPC漏电线组成,传输频率达100MHz。导线组成如表8所示,物理结构如图4所示,电气个性如表9所示。

表8 导线色彩编码

线对	色彩码	屏蔽
1	白/蓝//蓝	0.002[0.051] 铝/聚脂带箔内有一段26AWG TPC 漏电线。
2	白/橙//橙
3	白/绿//绿
4	白/棕//棕

4. 5类4对24AWG非屏蔽软线

它由4对线组成,用于高快数据传输,适合于扩大传输距离,使用于互连或跳接线。传输快率达100MHz。导线组成如表9所示,它的物理结构如图5所示, 电气个性如表10所示。

表9 导线色彩编码

线对	色彩码
1	白/蓝//蓝
2	白/橙//橙
3	白/绿//绿
4	白/棕//棕

表10 5类424WAG100对非屏蔽软线电气个性

频率需要(Hz)	阻抗	衰减值 (dh/100)Max	NEXT(db) (很差对)	直流阻抗
256K	-	-	-	8.8 欧姆 MAX.Per 100m @ 20oC
512K	-	-	-
772K	-	2.0	66
1M	85~115 欧姆	2.3	64
4M		5.3	55
10M		8.2	49
16M		10.5	46
20M		11.8	44
31.25M		15.4	42
62.50M		22.3	37
100M		28.9	34

六、超5类布线系统

超5类布线系统是一个非屏蔽双绞线(UTP)布线系统,通过对它的"链接"和"信路"职能的考试批注,它超过TIA/EIA568的5类线要求。与通常的5类UTP比力,其衰减更幼,串扰更少,同时拥有更高的衰减与串扰的比值(ACR)和信噪比(SRL)、更幼的时延误差,职能得到了提高。它拥有四大利益:

(1)提供了坚实的网络基础,可能方便转移、更新网络技术。
(2)可能满足大无数使用的要求,并且满足低误差和低串扰总和的要求。
(3)被以为是为将来网络使用提供的解决规划。
(4)充足的职能余量,给装置和考试带来方便。

与5类线缆比力,超5类在近端串扰、串扰总和、衰减和信噪比四个首要指标上都有较大的改进。

近端串扰(NEXT)是评估职能的很沉要的规范。一个高快的LAN在传送和采取数据时是同步的。NEXT是当传送与采取同时进行时所产生的干扰信号。NEXT的单元是db,它暗示传送信号与串扰信号之间的比值。

在通常使用中,衡量NEXT的规范步骤是用一对线进行传送,另一对线用于采取,如10BASET和TokenRing,甚至100BASET 和155Mbps ATM。但是,有时辰也可能使用此外两对线,并接到另一工作站,这样可能加快LAN的快率,如622Mbps ATM和1000BASE-T,不只用一对(可能用悉数的4对线)来传送和采取。在一根线缆中使用多对线进行传送会增长这根线缆的串扰。此刻的四对5类双绞线没有思考这种情况。

串扰总和( Power Sum NEXT)是从多个传输端产生NEXT的和。若是一个布线系统可能满足5类线在Power Sum下的NEXT要求,那么就能处置从使用共享到高快LAN使用的任何问题。超5类布线系统的NEXT只有5类线要求的1/8。

信噪比(Structural Return Loss)是衡量线缆阻抗一致性的规范,阻抗的扭转引起反射。一部门信号的能量被反射到发送端,组成噪声。SRL是丈量能量扭转的规范,由于线缆结构扭转而导致阻抗扭转,使得信号的能量产生扭转。反射的能量越少,意味着传输信号越齐全,在线缆上的噪声越幼。

比起通常5类双绞线,超5类系统在100MHz的频率下运行时,为用户提供8db近端串扰的余量,用户的设备受到的干扰只有通常5类线系统的1/4,使系统拥有更强的独立性和靠得住性。

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