雙絞線(TP:Twisted Pairwire)是綜(zōng)合布線工程中很常用的一種(zhǒng)傳輸介質。
雙絞線由兩根具(jù)有絕緣保護層的銅導線組成。
把兩(liǎng)根絕緣的銅導線按必定密度彼此絞在(zài)一起,可降低信號攪擾的程度,每一根導線在(zài)傳輸中輻射(shè)的電波(bō)會被另一根線上發出的電波抵消。
雙絞線一般由兩(liǎng)根22~26號絕緣銅導(dǎo)線彼此纏繞而成。
如(rú)果把一對或多(duō)對雙絞線放在一個絕緣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(lǎn))內,不同線對具有不同的扭絞(jiǎo)長度,一般地說,扭(niǔ)絞長度在38.1cm至14cm內,按逆時針(zhēn)方向扭絞,相臨線對的扭絞長度在12.7cm以上。
與其(qí)他傳輸介質(zhì)比較(jiào),雙絞線在(zài)傳輸間隔、信道寬度和數據傳輸速(sù)度等方麵均受到必定限製,但價格較(jiào)為低廉。
目前(qián),雙絞線可分為非屏蔽雙絞(jiǎo)線(UTP:Unshilded Twisted Pair)和屏(píng)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的,但同(tóng)樣適用(yòng)於數字信號的傳輸(shū),特別適用於較短間(jiān)隔的信息傳輸。
在(zài)傳輸期間,信號的衰(shuāi)減比較大,而且發生波形(xíng)畸(jī)變。
采(cǎi)用雙絞線(xiàn)的局域網的帶寬取決於所用導(dǎo)線的質量、長度及傳輸技術。
隻要精心選擇和裝置雙絞線,就能夠在有限間隔內達到每秒幾百萬位的可靠傳輸率。
當間隔很短,而且(qiě)采用特(tè)殊的電子傳輸技術時,傳輸率可達100Mbps~155Mbps。
由於利用雙絞線(xiàn)傳輸信息時要向周圍幅射,信息很容易被竊聽,因此要花費(fèi)額外的價值加以屏蔽。
屏蔽雙絞線電纜的外層由鋁泊包裹(guǒ),以減小幅射,但並不能完全消除輻射。
屏蔽雙絞(jiǎo)線價格相對較高,裝置時要比(bǐ)非屏蔽雙絞線(xiàn)電纜困難。
類似於(yú)同軸電纜,它有必要配有支持屏蔽功能的特殊(shū)連結器和相應的裝置技術。
但它有較高的傳(chuán)輸速率,100米內可達到155Mbps。
別的,非屏蔽雙絞線電纜具有以下(xià)優點:(1)無屏蔽外套,直徑小,節省所占用的空間(jiān);(2)重量輕、易彎曲、易裝置(zhì);(3)將串擾減至很小或加以消除(chú);(4)具有阻燃性(xìng);(5)具有獨立性和靈活性(xìng),適用(yòng)於結構化綜合布線。
二、規格型號(hào)EIA/TIA為雙絞線電(diàn)纜定義了五種不同質量的型號。
計算機網(wǎng)絡綜合布線運用第三、四、五類。
這五種型號如下: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的電話線纜),不用於數據傳輸。
2、第二類:傳輸頻率為1MHz,用(yòng)於語音傳(chuán)輸和很(hěn)高傳輸速率4Mbps的數據傳(chuán)輸,常見於運用(yòng)4Mbps規範令牌傳遞協議的舊的令牌網。
3、第三(sān)類:指目前在ANSI和(hé)EIA/TIA568規範(fàn)中指(zhǐ)定的電纜。
該電纜的傳輸頻率為16MHz,用(yòng)於語音傳輸及很高傳輸速率為10Mbps的數據傳(chuán)輸,首要用於10base-T。
4、第(dì)四類:該類電纜的傳輸(shū)頻率為20MHz,用於語音傳輸和很高傳輸速率16Mbps的數據傳輸,首要用(yòng)於基於令牌的局域網和10base-T/100base-T。
5、第五類:該(gāi)類電纜添加了繞線密度,外套一種高質量的(de)絕緣材料,傳輸頻率為100MHz,用於語音傳輸和很高傳輸速率為100Mbps的數(shù)據(jù)傳輸,首要用於100base-T和10base-T網絡,這是很常用的以(yǐ)太網(wǎng)電纜(lǎn)。
雙絞(jiǎo)線分為屏蔽雙絞線與非屏(píng)蔽雙絞線兩大類。
在這兩大類中(zhōng)又分100歐姆(mǔ)電(diàn)纜、雙體電纜、大對數電纜、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(guó)線(xiàn)纜規格。
三、功能指標(biāo)對於雙絞線,用戶很關心的是表征其功能的幾個指標。
這些指標包括衰減、近端串擾、阻抗特性、分布電容、直流電(diàn)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,隨著長度的添加,信號衰減也隨(suí)之添加。
衰減用"db"作單位,表示源傳送端信號到接(jiē)納端信號強度的比率。
由於衰減隨頻(pín)率而改變,因(yīn)此,應丈量在使用範圍內的悉數(shù)頻率上的衰減。
(2)近端串擾 串擾分近端串擾和遠端串擾(FEXT),測驗儀首要是丈量NEXT,由於存在線路損耗,因此FEXT的量(liàng)值的影響較小。
近端串擾(NEXT)損(sǔn)耗是丈(zhàng)量一條UTP鏈路中從一對線到另一對線的信號耦合。
對於(yú)UTP鏈路,NEXT是一個(gè)關(guān)鍵的功能指標,也(yě)是很難精確丈量的(de)一個指標。
隨著信號頻率的添加,其(qí)丈量難度將加大。
NEXT並不表示在近端點所發生的串擾值(zhí),它(tā)隻是表示在近(jìn)端點所丈量到的串擾值。
這個量值會隨電纜長度不同而變,電纜越長,其(qí)值變得(dé)越小。
同時發送端的信號也(yě)會衰減(jiǎn),對其它線對的串擾也相(xiàng)對(duì)變小。
實驗證明,隻有在40米內丈量得到的NEXT是較真實的。
如果另一端是遠於40米的(de)信息插(chā)座,那麽它會發生必定程度的串擾,但測(cè)驗儀可能無法丈(zhàng)量到這(zhè)個串擾值。
因此,很好在兩個端點都進(jìn)行NEXT丈量。
現在的測驗儀都配有相應設備,使得(dé)在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(jiē)為很大長度時(shí)各種頻率下的衰減極限
| 頻率(MHz) | 很大(dà)率減20oC |
| 信道(100米) | 鏈路(90米) |
| 3類(lèi) | 4類 | 5類 | 3類(lèi) | 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 特定頻率下的NEXT衰減極限
| 頻率(MHz) | 很小NEXT |
| 信道(100米) | 鏈(liàn)路(90米) |
| 3類(lèi) | 4類(lèi) | 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(cè)驗的(de)首要內容,但某些型號的測驗儀還能夠給出(chū)直流電阻、特性阻(zǔ)抗、衰減串擾比等指標。
(3)直流電阻 TSB67無(wú)此參數。
直流環路電阻會耗費(fèi)一部分信(xìn)號,並將其轉變成熱量。
它是指一對導線電阻的和,11801規格的(de)雙絞(jiǎo)線的直流電阻不得大於19.2歐姆。
每對間的差異不能太大(小於 0.1歐姆),否則表示接觸不良,有必要檢查(chá)連接點。
(4)特性阻抗 與環路直流電阻不同,特性阻抗包(bāo)括電阻及(jí)頻率為1~100MHz的電感阻抗及(jí)電容阻抗,它與一對電線之間的間隔及絕緣體的電氣功能有關。
各種電纜有不同的特性阻抗,而雙絞線電纜則有100歐(ōu)姆 、120歐姆及150歐姆幾種。
(5)衰減串擾(rǎo)比(ACR) 在某(mǒu)些頻率範圍,串擾(rǎo)與衰減量(liàng)的比例關係是(shì)反(fǎn)映電纜功(gōng)能(néng)的另一個重要參數。
ACR有時也(yě)以信噪比(SNR :Signal-Noice ratio)表示,它(tā)由很(hěn)差的衰減量與NEXT量(liàng)值(zhí)的(de)差值計算。
ACR值較大,表示抗攪擾的能力更強。
一般係統要求至少大於10分貝。
(6)電纜特性 通信信道的質量是(shì)由它的(de)電纜特性描述的。
SNR是在考慮到攪擾信號(hào)的情況下(xià),對(duì)數據信(xìn)號強度的一個度量。
如果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(yīn)此,為了將數(shù)據錯(cuò)誤限製在必定範圍(wéi)內,有必要定義一個很小的可接納的SNR。
四(sì)、測(cè)驗(yàn)數據100歐姆4對非屏蔽雙絞線有3類線、4類線、5類線和超(chāo)5類線之分。
首要的(de)功(gōng)能指標為衰減、分布(bù)電容、直(zhí)流電阻、直(zhí)流(liú)電阻偏差值、阻抗特性、返回損耗、近端串擾。
規範測驗數據如表1所示。
表3 雙絞線的規範測驗數據(a)
| 類型 | 率減(單位db) | 分布電容(以1khz計量) | 直流電阻20oC丈量校(xiào)正值 | 直流電阻(zǔ)偏差值20o時丈量校正值 |
| 3類 | <2.320sqrt(f) + 0.238(f) | <330pf/100米 | <9.38歐(ōu)姆/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 | 阻抗特性1Mhz至很高的參考頻率值 | 返(fǎn)回損耗丈量長度>100米 | 近端(duān)串擾丈量長(zhǎng)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(cháng)用的(de)雙絞線電(diàn)纜綜合布線中(zhōng)很常用的雙絞線電纜有(yǒu)以下幾種:1、5類4對非屏蔽雙絞線它(tā)是美國線纜規格為(wéi)24的實芯裸銅導(dǎo)體,以氟化乙烯做絕緣材料,傳輸頻率達100MHz。
導線組(zǔ)成如表4所示,物理結構如圖2所示(shì)。
表4 導線顏色編碼
| 線對(duì) | 顏色碼 |
| 1 | 白(bái)/藍//藍 |
| 2 | 白(bái)/橙//橙 |
| 3 | 白(bái)/綠//綠 |
| 4 | 白/棕//棕 |
圖2 5類(lèi)4對非屏蔽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℃的恒定溫度下(xià),每100米的(de)雙(shuāng)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(shuāng)絞線電氣特性
| 頻率需(xū)求(Hz) | 阻抗 | 衰減值(dh/100)Max | NEXT(db)(很差對) | 直流阻抗(kàng) |
| 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歐姆屏蔽(bì)電纜(lǎn)它是(shì)美國(guó)線規為24的(de)裸銅導體,以氟化乙烯(xī)做絕緣材(cái)料,內有一24AWG TPG漏(lòu)電線。
傳輸頻率達100MHz,導線組成如表6所示,物理結構如圖3所示,電(diàn)氣特性如表7所示。
表6中屏蔽項"0.002[0.051]
裁線機鋁/聚酯帶很小交疊@20℃及一根24AWG TPC漏電線"的意義是:·屏蔽層厚度(dù)為(wéi)0.002厘米或0.051英寸。
·@20℃代表在20℃恒定溫度下。
表(biǎo)6 導線顏色編碼
| 線對(duì) | 顏色碼 | 屏(píng)蔽 |
| 1 | 白(bái)/藍//藍 | 0.002[0.051]鋁/聚脂帶(dài)很小交疊@20o及一根 24AWG TPC 漏電(diàn)線。
|
| 2 | 白/橙(chéng)//橙 |
| 3 | 白(bái)/綠//綠 |
| 4 | 白/棕//棕 |
表7 5類(lèi)4對24AWG100歐姆屏蔽電纜電(diàn)氣特性(xìng)
| 頻(pín)率需求(Hz) | 阻抗 | 衰減值(dh/100)Max | NEXT(db)(很差對) | 直(zhí)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(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 |
3、5類4對26AWG屏蔽軟線它(tā)由4對線(xiàn)和一根(gēn)26AWG TPC漏電線組成(chéng),傳輸頻率達100MHz。
導(dǎo)線(xiàn)組成如表8所示,物理結構如圖4所示,電氣特性如表9所示。
表8 導線顏色(sè)編碼
| 線對 | 顏色碼 | 屏蔽 |
| 1 | 白/藍(lán)//藍 | 0.002[0.051]鋁/聚脂帶箔內有(yǒu)一段26AWG TPC 漏(lòu)電線。
|
| 2 | 白/橙//橙(chéng) |
| 3 | 白(bái)/綠//綠 |
| 4 | 白/棕(zōng)//棕 |
4. 5類4對(duì)24AWG非(fēi)屏蔽軟(ruǎn)線它由4對線組成,用於高速數據傳輸,適合於擴展傳輸間隔(gé),使用於互連或跳接線。
傳輸速率達100MHz。
導線組成如表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 | 顏色碼 |
| 1 | 白/藍(lán)//藍(lán) |
| 2 | 白/橙//橙 |
| 3 | 白/綠//綠 |
| 4 | 白/棕//棕 |
表10 5類424WAG100對非屏蔽軟線(xiàn)電氣特性
| 頻率需(xū)求(Hz) | 阻抗 | 衰減值(dh/100)Max | NEXT(db)(很差對(duì)) | 直流阻抗 |
| 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類布線係統超5類(lèi)布線係統是一個非屏蔽雙絞線(UTP)布線係統,通過(guò)對它(tā)的"鏈接"和"信道"功能的測驗表明(míng),它超越TIA/EIA568的5類線要求。
與一般的5類UTP比較,其衰減更小,串擾更少,同時具有更高的衰減與串(chuàn)擾的比(bǐ)值(ACR)和(hé)信噪比(SRL)、更小的時延誤差,功(gōng)能得到了提高。
它具有(yǒu)四(sì)大優點:(1)提供了堅實的網絡基礎,能(néng)夠方便轉移、更新網絡技術。
(2)能夠滿足大多數使用的要求,而且滿足低偏差和低串擾總和的要求。
(3)被認為是為(wéi)將來網絡使用提供的解決(jué)方案。
(4)充足的功能餘量,給裝置和測驗帶來(lái)方便。
與5類線纜比較(jiào),超5類在近端串擾、串擾總和、衰減和信噪(zào)比四(sì)個首要指標上都有較大的改(gǎi)進。
近(jìn)端(duān)串(chuàn)擾(NEXT)是評估功能的(de)很重要(yào)的規範。
一個高速的LAN在傳送和接(jiē)納數據時是同步(bù)的。
NEXT是(shì)當傳送與接納同時進(jìn)行時所發生(shēng)的攪擾信號。
NEXT的單位(wèi)是db,它表示傳送信號與串擾信號之間的比值。
在一般使(shǐ)用中(zhōng),衡量NEXT的規範方法是用一對線進行傳送,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,並接到另一工作站,這樣能夠加速LAN的速度(dù),如(rú)622Mbps ATM和1000BASE-T,不隻用一對(可(kě)能用悉數的4對線)來傳送和接納。
在一根線纜中運用多對線進行傳送會添加這根線纜的串擾。
現在的四對5類雙絞線(xiàn)沒有考慮這種情(qíng)況。
串擾總和( Power Sum NEXT)是從多(duō)個傳輸端發生NEXT的和。
如果一個布線係(xì)統能夠滿足5類線在Power Sum下的NEXT要求(qiú),那(nà)麽就能處理從使用共享到高速LAN使(shǐ)用的任何問題。
超5類布線(xiàn)係統的NEXT隻有5類線要求的1/8。
信噪(zào)比(Structural Return Loss)是衡量線纜阻抗一致性的規範,阻抗的改變引(yǐn)起反射。
一部(bù)分信號的能量被反射到發送端,構成噪聲。
SRL是丈量能量改變的規範,由於線纜結構改變而導致(zhì)阻(zǔ)抗改變,使得信(xìn)號(hào)的能量發生改變。
反射的能量越少(shǎo),意味著傳輸信號越完整,在線纜上的噪聲越小。
比起一般5類雙(shuāng)絞線,超5類係統在100MHz的頻率下運行時,為用戶提供(gòng)8db近端串擾(rǎo)的餘量,用戶(hù)的設備受到的攪擾隻有一般5類線係統的1/4,使係統具有更強的獨立性和可靠性。