雙絞線(TP:Twisted Pairwire)是綜合布(bù)線(xiàn)工程中很常用的一種傳輸介質。
雙絞線由兩(liǎng)根具有絕緣保護(hù)層的銅導線組成。
把兩根絕緣的(de)銅導線(xiàn)按必定密度彼此絞(jiǎo)在一起(qǐ),可降低信號攪(jiǎo)擾的程度,每(měi)一根導(dǎo)線在傳輸中輻射的(de)電波會被另一根線(xiàn)上發出的電(diàn)波(bō)抵消。
雙絞線(xiàn)一(yī)般由兩根22~26號絕緣銅導線彼此(cǐ)纏(chán)繞而成。
如果把一對(duì)或多對雙絞線放在一個絕緣(yuán)套管中便成了雙絞線電纜。
在雙(shuāng)絞(jiǎo)線電纜(也稱雙扭線電纜)內(nèi),不同線對具有不(bú)同的扭絞(jiǎo)長度,一般地說,扭絞長度(dù)在38.1cm至(zhì)14cm內,按逆時(shí)針方向扭絞,相臨線對(duì)的扭絞長度在(zài)12.7cm以上。
與其他傳輸介質比較,雙絞線在傳輸間隔、信道寬度和數(shù)據傳輸速度等方麵均受到必定限製(zhì),但價格較為低廉。
目前,雙絞線可分為非屏蔽雙絞線(UTP:Unshilded Twisted Pair)和屏(píng)蔽雙絞線(STP:Shielded Twisted Pair)。
雖然雙(shuāng)絞線首要是(shì)用來(lái)傳輸模仿聲響信息的,但同樣適用於數字(zì)信號的傳輸,特別(bié)適(shì)用於較短間隔的(de)信(xìn)息傳輸。
在傳輸期間,信號的衰減(jiǎn)比較大,而且發生波形畸變。
采用雙絞(jiǎo)線的局域網的帶寬取決於所用(yòng)導線的質量、長度(dù)及傳輸技(jì)術。
隻要精心選擇和裝置(zhì)雙絞線,就能夠在有限間隔內達到(dào)每秒幾(jǐ)百萬位的可靠傳(chuán)輸率。
當間隔很短,而且采用(yòng)特殊的電子傳輸技術時,傳(chuán)輸率可達100Mbps~155Mbps。
由於(yú)利用雙絞線傳輸信息時要向周圍(wéi)幅射,信息很容易被竊聽,因(yīn)此要花費額外的價值(zhí)加以屏蔽。
屏蔽雙絞線電纜的外層由(yóu)鋁泊包(bāo)裹,以減小幅射,但並不能完全消除(chú)輻射。
屏蔽雙絞線價格相(xiàng)對較高,裝置時要比非屏蔽雙絞線電纜困難。
類似於同(tóng)軸電纜,它(tā)有必要配有支持屏蔽功能的特殊連結(jié)器和相應的裝置技術。
但它有較高的傳輸速(sù)率,100米內可達到155Mbps。
別的,非(fēi)屏蔽雙絞線電纜具有以(yǐ)下優點:(1)無屏蔽外套,直徑小,節省所占用的空間;(2)重量輕、易彎曲、易(yì)裝置;(3)將串(chuàn)擾減(jiǎn)至很小或加以消除;(4)具有阻燃性;(5)具有(yǒu)獨立性和靈活(huó)性(xìng),適用於結構化綜合布線。
二、規格型號EIA/TIA為雙絞線電纜定義了五種不同質(zhì)量的型號。
計算機網絡綜合布線運用第三、四、五類(lèi)。
這五種型(xíng)號如下:1、 類:首要用於傳輸語音(一類規範首要用於八十(shí)年代初之前的電話線纜),不用於數(shù)據傳輸。
2、第二類:傳輸頻率(lǜ)為1MHz,用(yòng)於語音(yīn)傳輸(shū)和很高傳輸速率4Mbps的數據傳輸,常(cháng)見於運用4Mbps規範令(lìng)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(sù)率為10Mbps的數據傳輸,首要用於(yú)10base-T。
4、第四類:該類電纜的傳輸頻率(lǜ)為(wéi)20MHz,用於語音傳輸和很高傳輸(shū)速率16Mbps的數據傳輸(shū),首要用於(yú)基於令牌的局域網和10base-T/100base-T。
5、第五類:該(gāi)類電纜添加了(le)繞線(xiàn)密度,外套一種高質量的絕(jué)緣材料,傳輸頻率為100MHz,用於語音傳輸和很高傳(chuán)輸速率為100Mbps的數據傳(chuán)輸(shū),首要(yào)用於100base-T和10base-T網絡,這是很常用的以太網電纜。
雙絞線分為屏蔽雙絞線與非屏(píng)蔽雙絞線(xiàn)兩大類。
在這兩大類中又分(fèn)100歐姆電纜、雙體電纜、大對數電纜(lǎn)、150歐姆屏蔽(bì)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(sān)、功能指標對於雙絞線,用戶(hù)很關心的(de)是表征其功(gōng)能的幾個指標。
這(zhè)些指標包括衰減、近端串擾、阻抗特性、分布電容、直流電阻等。
(1)衰(shuāi)減 衰減(Attenuation)是(shì)沿(yán)鏈路的信號損失度(dù)量(liàng)。
衰減與線纜的長度有關係,隨(suí)著長度的添加,信號衰減也隨之添加。
衰(shuāi)減用"db"作(zuò)單位,表示源傳送端信號到接納端信號(hào)強度的比率(lǜ)。
由(yóu)於衰減隨頻率而改(gǎi)變,因此,應丈(zhàng)量在使用範圍內的悉數頻率上的衰減。
(2)近端(duān)串擾 串擾分(fèn)近端串擾和遠端串擾(FEXT),測(cè)驗儀(yí)首要是丈量NEXT,由於存在線路損耗,因此FEXT的量值的(de)影(yǐng)響較小。
近端串擾(NEXT)損(sǔn)耗是丈量一條UTP鏈路中從一(yī)對線到另一對線的信(xìn)號(hào)耦合。
對於UTP鏈路,NEXT是一個關鍵的功能指標,也是很難精確丈量的一(yī)個指標。
隨著信號(hào)頻率的添加,其丈量(liàng)難度將加大。
NEXT並(bìng)不表示在(zài)近端點所(suǒ)發生的串擾值,它隻是表示在近端(duān)點所丈(zhàng)量到的串擾值。
這個量值會隨電纜長度不同而變,電纜越長(zhǎng),其值變得越(yuè)小。
同時發送端的信號也會衰減,對其它線對的串擾也相對變小。
實驗證明,隻有(yǒu)在40米內(nèi)丈量得到的(de)NEXT是較真實的。
如果另一端是遠於40米的信息(xī)插座,那(nà)麽它會發(fā)生必(bì)定程度(dù)的串擾,但測驗儀可能無法丈(zhàng)量到(dào)這個串(chuàn)擾值。
因此,很好在兩個端點都(dōu)進行NEXT丈(zhàng)量。
現在的測驗儀都配有相應設備,使(shǐ)得在鏈路(lù)一端就能丈量出兩端的NEXT值。
NEXT測驗的結(jié)果參(cān)照表1和(hé)表2。
表(biǎo)1 各種連接為很大長度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2 特定(dìng)頻率下的NEXT衰(shuāi)減極(jí)限
頻率(MHz) | 很小NEXT |
信道(100米) | 鏈路(90米) |
| 3類 | 4類 | 5類 | 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(nèi)容,但某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(biāo)。
(3)直流電(diàn)阻 TSB67無(wú)此參數。
直流環路電阻會耗費一部分(fèn)信號,並將其轉變(biàn)成熱量。
它是(shì)指一對導線電阻的和,11801規(guī)格的雙絞線的直流電阻不(bú)得大於19.2歐姆(mǔ)。
每(měi)對間的差異不能太大(小於 0.1歐姆),否則表示接觸不良,有(yǒu)必(bì)要檢(jiǎn)查連接點。
(4)特性阻抗 與(yǔ)環路(lù)直(zhí)流電阻不同,特性阻抗包(bāo)括電阻及頻率為1~100MHz的電感(gǎn)阻(zǔ)抗及電容阻抗,它與(yǔ)一對電(diàn)線之間的間隔及(jí)絕緣體的電氣(qì)功能有關。
各種電纜有不同的特性阻抗,而雙絞線電(diàn)纜則有100歐姆 、120歐姆及150歐姆幾種。
(5)衰(shuāi)減串擾比(ACR) 在某些頻率範圍,串擾與(yǔ)衰減量的比(bǐ)例關係是反映電纜功能的另一個重要參數(shù)。
ACR有時也以信噪比(SNR :Signal-Noice ratio)表示,它由很差的衰減量與NEXT量值的差(chà)值計算。
ACR值較大,表示抗攪擾的(de)能力更強。
一般係(xì)統要求至少(shǎo)大於10分貝。
(6)電纜特性 通信信(xìn)道的質(zhì)量(liàng)是由它的電纜特性描述的。
SNR是在考(kǎo)慮(lǜ)到攪擾信號的情況下,對數據(jù)信號(hào)強度的一個度量。
如(rú)果SNR過低(dī),將導致數據(jù)信(xìn)號在被接納時,接納器不能分(fèn)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,有必要定義一個很小的可接納的SNR。
四、測驗數據(jù)100歐姆(mǔ)4對非(fēi)屏蔽雙絞線有3類線、4類線、5類線和超5類線之分。
首要(yào)的功能指標為衰減、分布電容、直流(liú)電阻、直流電阻偏差(chà)值、阻抗特性、返回損耗(hào)、近端串擾。
規範測(cè)驗數據如表1所示。
表3 雙絞線的規範(fàn)測驗數據(a)
類型 | 率減(單位(wèi)db) | 分布電容(以1khz計量) | 直流電阻(zǔ)20oC丈量校(xiào)正值 | 直流電阻(zǔ)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/100米 | 5% |
4類(lèi) | <2.050sqrt(f) + 0.1(f) | <330pf/100米 | 同(tóng)上 | 5% |
5類(lèi) | <1.9267sqrt(f) + 0.075(f) | <330pf/100米 | 同上 | 5% |
(b)
類(lèi)型 | 阻抗特性1Mhz至很高(gāo)的參考頻率值 | 返回損耗丈量長(zhǎng)度>100米 | 近端串擾丈量長度>100米 |
3類 | 100歐姆 + 15% | 12db | 43db |
4類 | 同上 | 12db | 58db |
5類 | 同上 | 23db | 64db |
五、常用的(de)雙絞線電纜綜合布線中很常用(yòng)的雙(shuāng)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格為24的(de)實芯裸銅導體,以氟化乙烯做絕緣材料,傳輸(shū)頻率達100MHz。
導線組成如表(biǎo)4所示,物理結構如圖2所示。
表4 導線顏色(sè)編碼
線對 | 顏色碼 |
1 | 白/藍//藍 |
2 | 白/橙//橙 |
3 | 白/綠//綠 |
4 | 白/棕//棕 |
圖2 5類(lèi)4對非(fēi)屏蔽雙絞線電氣特性如表5所(suǒ)示。
其間,"9.38 歐姆MAX. Per100m @ 20℃"是(shì)指(zhǐ)在20℃的恒定溫度下,每100米的雙絞線的電阻為9.38 歐姆(下表中類同)。
表5 5類4對非屏蔽雙絞線電氣特(tè)性(xìng)
頻率需求(Hz) | 阻(zǔ)抗 | 衰減(jiǎn)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 |
2、5類4對24AWG100歐(ōu)姆(mǔ)屏蔽電纜它是美國線規為24的裸(luǒ)銅(tóng)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(zǔ)成如表6所示,物理結構如圖3所示,電氣特性(xìng)如表7所示。
表6中屏蔽項"0.002[0.051]
裁線機鋁/聚(jù)酯帶很小(xiǎo)交疊@20℃及一根24AWG TPC漏電線"的意義是:·屏蔽層厚度為(wéi)0.002厘米或0.051英寸。
·@20℃代表在20℃恒定溫度(dù)下。
表6 導(dǎo)線顏色編碼
線對(duì) | 顏色碼 | 屏蔽 |
1 | 白/藍//藍 | 0.002[0.051]鋁/聚脂帶很小交疊@20o及一根 24AWG TPC 漏電線。
|
2 | 白/橙//橙 |
3 | 白/綠//綠(lǜ) |
4 | 白/棕//棕 |
表7 5類4對24AWG100歐(ōu)姆屏蔽電纜電氣特性(xìng)
頻(pín)率需求(Hz) | 阻抗 | 衰減值(zhí)(dh/100)Max | NEXT(db)(很差對) | 直流阻抗 |
256K | - | 1.1 | - | 9.38歐姆(mǔ)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(bì)軟線它由4對線和一根26AWG TPC漏電線組成,傳輸頻(pín)率達100MHz。
導(dǎo)線(xiàn)組成如表8所示,物理(lǐ)結構(gòu)如圖4所(suǒ)示,電氣特性如表9所示(shì)。
表8 導線顏色編碼
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 |
3 | 白/綠//綠 |
4 | 白(bái)/棕(zōng)//棕 |
4. 5類4對24AWG非屏蔽(bì)軟線它由(yóu)4對線組成,用於高(gāo)速(sù)數據傳輸,適合於(yú)擴展傳輸間隔,使用於互(hù)連或跳接線。
傳輸速率達100MHz。
導(dǎo)線組成如表9所示,它的物理結構如圖5所示, 電氣特性如表10所示。
表9 導線顏色編碼
線對 | 顏(yán)色碼(mǎ) |
1 | 白/藍(lán)//藍 |
2 | 白/橙//橙 |
3 | 白/綠//綠 |
4 | 白/棕//棕 |
表10 5類424WAG100對非屏(píng)蔽軟線電氣特性
頻率需求(Hz) | 阻(zǔ)抗 | 衰(shuāi)減值(zhí)(dh/100)Max | NEXT(db)(很差對) | 直流阻抗 |
256K | - | - | - | 8.8 歐姆(mǔ)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類布線係統超5類布線係統是一個非屏蔽雙絞(jiǎo)線(UTP)布線係統,通過對它(tā)的"鏈接"和"信道"功能的測驗(yàn)表明,它超越TIA/EIA568的5類線要求。
與一般(bān)的5類UTP比(bǐ)較,其衰減更小,串擾更少,同時具有更高的衰減與(yǔ)串擾的比值(ACR)和信噪比(SRL)、更小的(de)時延(yán)誤差,功能得到了提高。
它具有四大優點:(1)提供了堅實的網絡基礎,能夠方便轉(zhuǎn)移、更新網絡技術。
(2)能夠滿足大多數使用的(de)要求,而且滿(mǎn)足低偏差和低串擾總和的要求。
(3)被(bèi)認為是為將來網絡使用提供的解決方案。
(4)充足的功能餘量,給裝置和測驗帶來(lái)方(fāng)便。
與5類線纜比較(jiào),超5類在近端串擾、串擾(rǎo)總和、衰減和信噪比四個首要指(zhǐ)標上都有(yǒu)較大的改進(jìn)。
近(jìn)端串擾(rǎo)(NEXT)是評估功能的很重要的規範。
一個高(gāo)速的LAN在傳送和接納數據時是(shì)同步的。
NEXT是當傳送與接納(nà)同時進行(háng)時所發生的攪(jiǎo)擾信號。
NEXT的單位是db,它表示傳送(sòng)信號與串擾信號之(zhī)間的比值(zhí)。
在一般使用中,衡量NEXT的規範方法是用一對線進(jìn)行傳送,另一對線用於接納,如10BASET和TokenRing,甚至100BASET 和155Mbps ATM。
但是,有時候也能夠運用別的兩對線(xiàn),並接到另一工作站,這樣能夠加速LAN的速度,如622Mbps ATM和1000BASE-T,不隻用一對(可能用悉數的4對線)來傳送和接納。
在一(yī)根線纜中運(yùn)用多對線進行(háng)傳送會添加這根線纜(lǎn)的串擾。
現在的四對5類雙絞線(xiàn)沒有考慮這種情況(kuàng)。
串擾總和( Power Sum NEXT)是從多(duō)個傳輸(shū)端發生NEXT的和。
如果一個布線係統能(néng)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LAN使用的任何問題。
超5類布線係統的NEXT隻有5類(lèi)線要求的1/8。
信(xìn)噪比(Structural Return Loss)是衡量線纜阻抗一致性的規範,阻抗的改變引起(qǐ)反射。
一(yī)部分信號的能量被(bèi)反射到發送端(duān),構成噪聲。
SRL是丈量(liàng)能量改變的規範,由(yóu)於線(xiàn)纜結構改(gǎi)變而導致阻抗改變,使得信號(hào)的能量發生改變。
反(fǎn)射的能量(liàng)越少(shǎo),意味著傳輸(shū)信號越完整(zhěng),在(zài)線纜上的噪聲越(yuè)小(xiǎo)。
比起一般5類雙絞線,超5類係統在100MHz的頻率(lǜ)下運行時,為用戶提供8db近端串(chuàn)擾的餘量,用戶的設備受到(dào)的攪(jiǎo)擾隻有一般5類線係統的1/4,使(shǐ)係統具(jù)有更強(qiáng)的獨立(lì)性和(hé)可靠性。