雙(shuāng)絞線(TP:Twisted Pairwire)是綜(zōng)合布線工程(chéng)中很常用的一種(zhǒng)傳(chuán)輸介質。
雙絞線由兩根具有絕緣保護層的銅導線組成。
把兩根絕緣(yuán)的銅導線按(àn)必定密度彼此絞在一起,可降低信號攪擾的程(chéng)度,每一根導線在傳輸中輻射的電波會被另一根線上發(fā)出的電(diàn)波(bō)抵消。
雙絞線一般由兩根22~26號絕緣銅導(dǎo)線彼此纏繞而(ér)成。
如果把一對或多對雙絞線放在一個(gè)絕緣套管中便(biàn)成了雙絞線電纜。
在雙絞線電纜(也稱雙扭線電(diàn)纜)內,不同線對具有不同的扭絞長度,一般地說,扭絞長度在38.1cm至14cm內,按逆時針方向扭絞,相臨線對的扭絞長度在12.7cm以上。
與其他傳輸(shū)介質比較,雙絞線在(zài)傳輸間隔、信(xìn)道寬度和數據傳輸速(sù)度等方麵(miàn)均受到必定限製,但價格較為低廉。
目前,雙絞線可(kě)分為非屏蔽雙絞線(UTP:Unshilded Twisted Pair)和屏蔽雙絞線(STP:Shielded Twisted Pair)。
雖然雙絞線首要是用來傳輸模仿聲響信息(xī)的,但同樣適用於數字信號的傳輸,特別適用於較短間隔的信息傳輸。
在傳(chuán)輸期間,信號的衰減比(bǐ)較大,而且發生波形畸(jī)變。
采用雙絞線的局域網的帶寬取(qǔ)決於所用導線(xiàn)的質量、長度及傳輸技術。
隻要精心選(xuǎn)擇和裝置(zhì)雙絞線,就能(néng)夠在有(yǒu)限間隔(gé)內達到每秒幾百萬位的可靠傳輸率。
當間隔很短,而(ér)且采用特殊的電子傳(chuán)輸技術時,傳輸率可達100Mbps~155Mbps。
由於利用雙絞線傳輸信息時要向周圍幅射,信息很容易被竊聽(tīng),因此要花費額外的價值加以屏蔽。
屏蔽雙絞線電(diàn)纜的外層由鋁泊包裹,以減小幅射,但並不能完全消除輻射。
屏(píng)蔽雙絞線價格相對較高,裝置時要比非(fēi)屏蔽雙絞線(xiàn)電纜困難。
類似(sì)於(yú)同軸電纜,它有必要配有支持屏蔽功能的特殊連結器和相應的裝置技術。
但它有較高的傳輸速率,100米內可達到155Mbps。
別的,非屏蔽雙絞線電纜(lǎn)具有以(yǐ)下優點:(1)無屏蔽外套,直徑小(xiǎo),節省所占用(yòng)的空間;(2)重量輕、易彎(wān)曲、易裝置;(3)將串擾減至(zhì)很小(xiǎo)或(huò)加以消除;(4)具有阻燃性;(5)具有獨立(lì)性和靈活性(xìng),適用於結構化綜合布線(xiàn)。
二、規格型(xíng)號EIA/TIA為雙絞線電纜定義了(le)五種不同質量的型號。
計算(suàn)機網絡綜(zōng)合布線運用第三、四、五類。
這(zhè)五種(zhǒng)型號如(rú)下:1、 類:首要用於傳輸語音(一類規範首要用於八十年代初之前(qián)的電話線纜),不用(yòng)於數據傳輸。
2、第二(èr)類:傳輸頻率為1MHz,用於語音傳輸和很高傳輸速率4Mbps的數據傳輸,常見於(yú)運用4Mbps規範令牌傳遞協議的舊的令牌網。
3、第三類:指目前在ANSI和EIA/TIA568規範中指定的電纜。
該電纜的傳輸頻率為16MHz,用於語音傳輸及很高傳輸速率為(wéi)10Mbps的數據傳輸,首要用於10base-T。
4、第四類:該類(lèi)電纜的傳輸頻率為20MHz,用於語(yǔ)音傳輸和很高傳輸速率16Mbps的數據傳輸,首要用於(yú)基於令牌的局域網和10base-T/100base-T。
5、第(dì)五類:該類電纜添加了繞線密度,外套一種高(gāo)質量的(de)絕緣材料,傳輸頻率為100MHz,用於語音傳(chuán)輸和很高傳輸速率為100Mbps的數據傳輸,首要(yào)用於100base-T和10base-T網絡,這是很(hěn)常用的以太網(wǎng)電纜。
雙絞線分為(wéi)屏蔽雙(shuāng)絞線與非屏蔽雙絞線兩大類。
在這兩大類中又(yòu)分(fèn)100歐姆電纜、雙體電纜(lǎn)、大對(duì)數電纜、150歐姆屏蔽電纜。
具體型號有多種,如圖1所示。
圖中AWG表示美國線纜規格。
三、功能指標對於雙絞線,用戶很關心的是表征(zhēng)其功(gōng)能的幾個指標。
這些指標(biāo)包括衰減、近端串擾、阻抗特性、分布電(diàn)容、直流電阻等。
(1)衰減 衰減(Attenuation)是沿鏈路的信號損失度量。
衰減與線纜的長(zhǎng)度有關係,隨著長度的(de)添加,信號衰減也隨之添加。
衰減(jiǎn)用"db"作(zuò)單(dān)位,表示源傳送端信號到接納端信號強度的比率。
由(yóu)於衰減隨頻率而改變,因(yīn)此,應丈量(liàng)在使(shǐ)用範圍內的悉(xī)數頻率上的衰(shuāi)減(jiǎn)。
(2)近端串擾 串擾分近端串擾和遠(yuǎn)端串擾(FEXT),測驗(yàn)儀首要(yào)是丈量NEXT,由於存在線路損耗,因此FEXT的量值的影響較小。
近端串擾(NEXT)損耗是丈量(liàng)一條UTP鏈路中從一對線到另(lìng)一對線的信號耦(ǒu)合。
對於UTP鏈路,NEXT是一個關鍵的功能指標,也是很難精確(què)丈量的一個(gè)指標。
隨著信號頻率(lǜ)的添加,其丈量難度將加大。
NEXT並不表(biǎo)示在近端點所發生的串擾值,它隻(zhī)是表示在近端點所丈量到的(de)串擾值。
這個(gè)量值會隨電纜長度不同而變,電纜越長,其值變得(dé)越小。
同時發送端(duān)的信號也會衰減,對其它線(xiàn)對的串擾也相對變小。
實驗證明,隻(zhī)有在40米內丈量得到的NEXT是較(jiào)真實的。
如果另一端是遠於40米的信息插座,那麽它會(huì)發生(shēng)必定程度的串擾,但測驗儀可能(néng)無法丈量到這個串擾值(zhí)。
因此,很好在兩個端點都進行NEXT丈量。
現在的測驗儀都配有相應(yīng)設備,使得在(zài)鏈路一端就能丈量出兩端的NEXT值。
NEXT測驗的結果參照表1和表2。
表1 各種連接為很大長(zhǎng)度(dù)時各種頻率下的衰減極限
| 頻率(MHz) | 很大率減20oC |
| 信道(100米) | 鏈路(90米) |
| 3類 | 4類 | 5類 | 3類 | 4類 | 5類 |
| 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(biǎo)2 特(tè)定頻率下(xià)的(de)NEXT衰減極限(xiàn)
| 頻率(MHz) | 很(hěn)小NEXT |
| 信道(100米) | 鏈路(90米(mǐ)) |
| 3類 | 4類 | 5類(lèi) | 3類 | 4類 | 5類 |
| 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 |
以上兩個指標是TSB67測驗的首要內容,但某(mǒu)些型號的測驗儀還能夠給出直流電阻、特性阻抗、衰減串擾比等指標。
(3)直流電阻 TSB67無此參數。
直流環路電阻會耗費一部分信號,並將(jiāng)其轉變成熱量。
它是指一對(duì)導線電阻的(de)和,11801規格的雙絞線的直流電阻不得大於19.2歐姆。
每對(duì)間(jiān)的差異不能太大(小於 0.1歐姆),否則(zé)表示接(jiē)觸不良,有必要檢(jiǎn)查連接點。
(4)特性阻抗(kàng) 與環路直流電阻不同,特性(xìng)阻(zǔ)抗包括電阻及頻率為1~100MHz的電感(gǎn)阻抗及電容阻抗,它與一(yī)對電線之間(jiān)的間隔及絕緣體的電氣功能有關。
各(gè)種電纜有不同的特性阻抗,而雙絞線電纜則有100歐姆 、120歐姆及150歐姆幾種。
(5)衰減串擾比(ACR) 在某些頻率範圍,串擾與(yǔ)衰減量(liàng)的比例關係是反映電纜功能的(de)另一個重要參數。
ACR有時也以信噪比(SNR :Signal-Noice ratio)表示,它由很差的衰減量與NEXT量值(zhí)的差值計算。
ACR值較大,表示抗攪(jiǎo)擾的能力更強。
一般係統要求至少大於10分貝。
(6)電(diàn)纜特性 通信信道(dào)的(de)質量是由它的電纜特性描述的。
SNR是在考慮到攪擾信號的情況下,對數據信號強度的一個度量。
如果(guǒ)SNR過低,將導致數據信號在被接納時,接納(nà)器不能分辨數據信號和噪音信號,很終引起數據錯誤。
因此,為了將數據錯誤限製在必定範圍內,有必(bì)要定義一個很小的可接納的SNR。
四、測(cè)驗數據100歐(ōu)姆4對非屏蔽雙絞線有3類線、4類線、5類線和超5類線之分(fèn)。
首要的功能指標為衰減、分(fèn)布電容、直流電阻、直流電阻偏差值、阻抗特性、返回損耗、近端串擾。
規範測驗數據(jù)如表1所示。
表3 雙絞線的規範測驗數據(a)
| 類型 | 率減(單位db) | 分布電(diàn)容(以1khz計量) | 直流電阻20oC丈(zhàng)量校正值 | 直流電阻偏差值20o時丈量校正值(zhí) |
| 3類 | <2.320sqrt(f) + 0.238(f) | <330pf/100米 | <9.38歐姆(mǔ)/100米 | 5% |
| 4類 | <2.050sqrt(f) + 0.1(f) | <330pf/100米 | 同上 | 5% |
| 5類 | <1.9267sqrt(f) + 0.075(f) | <330pf/100米 | 同上 | 5% |
(b)
| 類型 | 阻(zǔ)抗特性1Mhz至(zhì)很高的參考頻率值 | 返回損耗丈量長度>100米(mǐ) | 近端串擾丈量長度(dù)>100米 |
| 3類(lèi) | 100歐姆 + 15% | 12db | 43db |
| 4類 | 同上 | 12db | 58db |
| 5類 | 同上 | 23db | 64db |
五、常用的雙絞(jiǎo)線電纜綜(zōng)合布線中很常用(yòng)的雙絞線電纜有以下幾種:1、5類4對非屏蔽雙絞線它是美國線纜規(guī)格為24的(de)實芯裸銅導體,以氟(fú)化乙烯做絕緣材料,傳輸頻率達100MHz。
導線組成如表4所示,物理結構如圖2所示。
表4 導線顏(yán)色編碼
| 線對 | 顏(yán)色碼 |
| 1 | 白/藍//藍 |
| 2 | 白/橙//橙 |
| 3 | 白/綠//綠 |
| 4 | 白/棕//棕 |
圖2 5類4對非屏蔽(bì)雙絞線電氣特性如表5所示。
其間,"9.38 歐姆MAX. Per100m @ 20℃"是指在20℃的恒定溫度(dù)下,每100米的雙絞線的電阻為9.38 歐姆(下(xià)表中類同)。
表5 5類4對非屏蔽雙(shuāng)絞線電氣特性
| 頻率需求(qiú)(Hz) | 阻抗 | 衰減值(dh/100)Max | NEXT(db)(很差對) | 直流阻抗 |
| 256K | - | 1.1 | - | 9.38歐(ōu)姆MAX.Per 100m @ 20oC |
| 512K | - | 1.5 | - |
| 772K | - | 1.8 | 66 |
| 1M | 85~115 歐(ōu)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類4對24AWG100歐姆屏蔽(bì)電纜它是美國線(xiàn)規為24的裸銅導體,以氟化乙烯做絕緣材料,內有一24AWG TPG漏電線。
傳輸頻率達100MHz,導線組成如表6所示,物理結(jié)構如圖3所(suǒ)示,電氣特性如(rú)表7所示。
表6中屏蔽項"0.002[0.051]
裁線機鋁/聚酯帶很小交(jiāo)疊@20℃及一根24AWG TPC漏電線"的意義是:·屏蔽層厚度為0.002厘米或0.051英寸。
·@20℃代表在20℃恒(héng)定溫度下。
表6 導線顏色編碼
| 線對 | 顏色碼 | 屏(píng)蔽 |
| 1 | 白(bái)/藍(lán)//藍 | 0.002[0.051]鋁/聚脂帶很(hěn)小交疊@20o及一根 24AWG TPC 漏電線。
|
| 2 | 白/橙//橙 |
| 3 | 白(bái)/綠//綠 |
| 4 | 白(bái)/棕//棕 |
表7 5類4對24AWG100歐姆屏蔽電纜電氣特性
| 頻率需求(Hz) | 阻抗 | 衰減值(dh/100)Max | NEXT(db)(很差對) | 直流阻抗 |
| 256K | - | 1.1 | - | 9.38歐姆MAX.Per 100m @ 20oC |
| 512K | - | 1.5 | - |
| 772K | - | 1.8 | 66 |
| 1M | 85~115 歐姆 | 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類4對26AWG屏蔽軟線它由4對線和一根26AWG TPC漏電線(xiàn)組成(chéng),傳(chuán)輸頻率達(dá)100MHz。
導線組成(chéng)如表8所示,物(wù)理結構如圖4所示(shì),電氣特性如表9所示。
表8 導線顏色編碼(mǎ)
| 線對 | 顏色碼 | 屏蔽 |
| 1 | 白/藍//藍 | 0.002[0.051]鋁/聚脂帶箔內有一段26AWG TPC 漏電線。
|
| 2 | 白/橙//橙(chéng) |
| 3 | 白/綠//綠 |
| 4 | 白/棕//棕 |
4. 5類(lèi)4對24AWG非屏蔽軟線它由4對線(xiàn)組成,用於高速數據傳輸,適合於擴(kuò)展傳輸間隔,使(shǐ)用於互連或跳接(jiē)線。
傳輸速率達100MHz。
導線組成(chéng)如表9所示,它的物理結構如圖5所示(shì), 電氣特(tè)性如表10所示。
表9 導線顏色編碼
| 線對 | 顏色碼 |
| 1 | 白(bái)/藍//藍 |
| 2 | 白(bái)/橙//橙(chéng) |
| 3 | 白/綠//綠 |
| 4 | 白/棕//棕 |
表10 5類424WAG100對非(fēi)屏蔽軟線電氣特性
| 頻率需(xū)求(Hz) | 阻抗(kàng) | 衰減值(dh/100)Max | NEXT(db)(很差對) | 直流阻(zǔ)抗 |
| 256K | - | - | - | 8.8 歐姆MAX.Per 100m @ 20oC |
| 512K | - | - | - |
| 772K | - | 2.0 | 66 |
| 1M | 85~115 歐姆 | 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類布線係統(tǒng)超5類布線係統是一個非屏(píng)蔽雙絞(jiǎo)線(UTP)布線係統(tǒng),通過對它(tā)的"鏈接"和"信道"功(gōng)能的測驗表明,它超越(yuè)TIA/EIA568的5類線要(yào)求。
與一般的5類UTP比較,其衰減更小,串擾更少,同時具有更(gèng)高的衰減與串擾的比值(ACR)和信噪比(SRL)、更小的(de)時延誤差(chà),功能得到了提高。
它具有四(sì)大優點:(1)提供了堅實的網絡基礎(chǔ),能夠方便轉移、更新網絡技術。
(2)能夠滿(mǎn)足(zú)大多數使用的要求,而且滿足低偏差和(hé)低串擾總和的要求。
(3)被認為(wéi)是為將來網絡(luò)使用提供的解(jiě)決方案。
(4)充足的(de)功能餘(yú)量,給裝置和測驗帶來方便。
與5類線纜(lǎn)比(bǐ)較,超5類在近端(duān)串擾、串擾總和、衰減和信(xìn)噪比(bǐ)四個首要(yào)指標上都有較大的改進。
近端串擾(rǎo)(NEXT)是評估功能的很重要的規範。
一個高速的LAN在傳送和接納數據時是同步的。
NEXT是當傳送與接納同時進行時所發生的攪擾信號。
NEXT的單位是db,它表示傳送信號與串擾信號之間的比值。
在一般使用中,衡量NEXT的規範方法是用一對(duì)線進行傳送,另(lìng)一對線用於接納(nà),如10BASET和TokenRing,甚至100BASET 和(hé)155Mbps ATM。
但是,有時(shí)候也能夠(gòu)運用別的兩對線,並接到另一工作站(zhàn),這樣能夠加(jiā)速LAN的速度,如622Mbps ATM和1000BASE-T,不隻用(yòng)一對(可(kě)能用悉數的(de)4對線)來傳送和接納。
在一根線纜中運(yùn)用多對線進行傳送會添加這(zhè)根線纜的串擾。
現在的四對5類雙(shuāng)絞線沒有考慮這種情況。
串擾總和( Power Sum NEXT)是從多個傳輸端發生NEXT的和。
如果一個布線係統能夠滿足5類線在Power Sum下的NEXT要求(qiú),那麽就能處理從使用共享到高速(sù)LAN使用的任何問題。
超(chāo)5類布線(xiàn)係統的NEXT隻有5類線要求的1/8。
信噪比(Structural Return Loss)是衡量線纜阻抗一致性(xìng)的規範,阻抗的改變引起反射。
一部分信號的能量(liàng)被反射到發送(sòng)端,構成噪聲。
SRL是丈量能量(liàng)改變的規範,由於線(xiàn)纜結構改變而導致阻抗改變,使得信號的能量發生改變。
反射的(de)能量越少,意味著傳輸信號越(yuè)完整,在線纜上的噪聲越(yuè)小。
比起一般5類雙絞線,超5類係統在100MHz的頻率下運行時,為用(yòng)戶提(tí)供8db近端(duān)串擾的餘量,用戶的設備受到的攪擾隻有一般(bān)5類線係統的1/4,使係統具有更強的獨(dú)立性和可靠性。