综合布线笔记2

1》双绞线

定义:把两根具有绝缘保护层的铜导线互相绞合在一起，便形成了双绞线。

双绞线一般由两根规格为22、24或26绝缘铜导线相互缠绕而成。

把一对或多对双绞线放在一个绝缘套管中便构成了双绞线电缆。

双绞的好处：每一根导线在传输中辐射出来的电波会被另一根导线上发出的电波抵消。

今年来，随着双绞线技术和生产工艺的不断发展，使得在传输距离、信道宽度和数据传输速度等方面都有了较大的突破，加之双绞线的价格跟其他传输介质相比较的话笔记比较低廉，而且目前局域网主要采用以太网技术和星型拓扑结构，相应的结构化布线主要采用双绞线，双绞线既可以传输语音信号又可以传输数字信号。

按照AWG（美国线缆标准），双绞线的绝缘铜导线线芯大小有22、24和26等多种规格，常用的是24AWG，直径为0.51mm。规格的标记数字越大，表明导线的线芯越细。

2》双绞线的种类与型号

1.屏蔽双绞线

背景：随着电气设备的大量应用，通信链路会受到越来越多的电子干扰，这些干扰来自如电力传输线、汽车发动机、电动机、大功率的无线电和雷达信号之类的信号源。如果这些信号产生在双绞线电缆的附近，则可能会带来噪声的破坏或干扰。另一方面电缆导线中传输的信号能量的辐射，也会对邻近的网络系统设备和电缆产生EMI（电磁干扰）。

针对于以上的情形，在双绞线电缆中增加屏蔽层的目的就是：提高电缆的物理性能和电气性能，减少电缆信号传输中的EMI。

屏蔽层屏蔽的原理：将噪声转变成直流电，屏蔽层上的噪声电流与双绞线上的噪声电流方向相反，因而两者可以相互抵消。

电缆屏蔽层的设计有如下的几种方式：

A.屏蔽整个电缆。

B.屏蔽电缆中的线对。

C.屏蔽电缆中的单根导线

电缆屏蔽层由金属箔、金属丝、或金属网几种材料构成

分类：STP-A

STP-A：屏蔽每个线对，如下图所示





FTP：金属箔屏蔽双绞线，屏蔽整个电缆。





注意：通信线路仅仅采用屏蔽双绞线电缆还不足以起到良好的屏蔽作用，还必须考虑接地和端节点的屏蔽问题。良好的接地时噪声在屏蔽层形成电流，电流在双绞线上相互抵消的前提，但是屏蔽层里若有断点（如端接点）或电流不对称，双绞线里的电流会产生干扰。因此，为了起到良好的屏蔽作用，屏蔽式布线系统中的每一个元件（双绞线、水晶头、信息模块）等必须全部进行屏蔽且接地良好。

2.UTP（非屏蔽双绞线）





上图是5类4对24AWG-UTP，可以看出UTP没有金属屏蔽层，在绝缘套管中封装了若干对双绞线，每对双绞线按一定的密度互相绞合在一起，提高了抵抗系统本身电子噪声和电磁干扰的能力，但它不能防止周围的电子干扰。UTP中还有一条撕剥线，使套管更容易脱落。

常用的双绞线电缆封装有4对双绞线，其他还有25对、50对和100对等大对数的双绞线电缆，大对数双绞线电缆用于语音通信的布线系统的干线子系统中。

常见的UTP型号如下：

CAT1、CAT2、CAT3、CAT4、CAT5、CAT5e、CAT6、CAT7

5类电缆最高频率带宽为100MHZ，最高传输速率为100MBPS，主要应用于100Mbps的快速以太网，最大网段长为100m，采用RJ形式的连接器。

超5类：是增强型的5类电缆，性能优于5类线，这是目前广泛使用的传输介质，市场占有份额很大。

6类双绞线：线缆频率带宽为250MHZ以上，通常可达600MHZ。目前发展较快。

7类双绞线：线缆频率带宽为600MHZ以上，目前的应用范围和使用面还不够大，其成本和施工技术要求较高。

注意：电缆的频率带宽与电缆的传输速率是不同的，Mbps是衡量单位时间内线路传输的二进制位的数量。而MHz是衡量单位时间内线路中电信号的振荡次数。

UTP的优点：

无屏蔽外套，直径小，节省所占用的空间

质量小，易弯曲、易安装

将串扰减至最小或加以消除

具有阻燃性

具有独立性和灵活性，适用于结构化综合布线

3》大对数电缆

即大对数干线电缆，一般为25对（或更多）成束的电缆结构，在外观上看，为直径更大的单根电缆。它也同样采用色彩编码进行管理，每个线对束都有不同的色彩编码，同一束内的每个线对又有不同的色彩编码。

4》双绞线的电气特性参数

1.线缆链路长度

NVP（额定传输速度）=线缆中信号传播速度/光速*100%，一般的取值60%-90%。

而线缆链路的物理长度=NVP*T（信号在线路上的往返传播延迟)/2。

2.特性阻抗

是指链路在规定工作频率范围内呈现的电阻。结构化布线所用的电缆为100欧。

无论使用哪一类线，每对芯线的特性阻抗在整个的工作带宽范围内应保持恒定、均匀。链路上任何点的阻抗不连续将导致该链路信号反射和信号畸变。

各种电缆有不同的特性阻抗，双绞线电缆有100欧、120欧、150欧几种。

3.直流环路电阻

在基本链路方式、永久链路方式或是通道链路方式下，无论是5类、超5类、还是6类线缆，每个线对的直流电阻在20-30摄氏度的环境下最大值不超过30欧。

4.衰减

是指信号在传输时在一定长度的线缆中的损耗。

随着长度的增加，信号的衰减也随之增加；同时衰减还与频率有直接的关系；衰减越低，信号传输的距离就越远。

5.近端串扰（NEXT）

当信号在一个线对上传输时，会同时将一小部分信号感应到其他的线对上，这将对其信号传输造成不良干扰，NEXT就是这种干扰对同在近端的传送线对与接收线对所产生的影响。

近端串扰和线缆类别，连接方式和频率有关。

6.相邻线对综合近端串扰

4对线缆中3对线缆传输信号时对另1对线缆的近端串扰的组合。

7.近端串音衰减（FEXT）

简称远端串扰：远端串扰是指从链路近端某一个线对发送的信号经过该电路衰减,在链路远端干扰相邻其他接受线对的串扰信号,即在链路远端经链路衰减了的串扰。

8.等效远端串扰

ELFEXT=FEXT-Attenuation

9.PSELFEXT（综合等效远端串扰）

表明4对线中3对线传输信号时对另一对线缆在远端所产生的干扰。

10.ACR（衰减串扰比）

ACR=NEXT-A

同一频率下NEXT合衰减的差值，他对于表示信号和噪声串扰之间的关系有着重要的价值。

ACR的值越高，意味着对外界的抗干扰能力就越强。

如果ACR的值为负，说明噪声的强度高于所传送的信号的强度。

11.综合衰减串扰比（PSACR）

4对线缆中3对线缆传输信号的时对另一对线缆所产生的综合影响。

12.回波损耗（RL）

数据传输中，当遇到线路中阻抗不匹配时，部分能量会发射回发送端，回波损耗反映了因阻抗不匹配反射回来的能量大小。

电缆制造过程中的结构变化、连接器和布线安装等3中因素是影响回波损耗数值的主要因素。

13.传输延迟（PD）

信号从信道的一端到达另一端所需要的时间，即测试脉冲沿每对电缆传输的时间。

时延越小系统的性能就越好。对5类链路传输10-30MHZ的频率信号时，要求线缆中任一线对的传输时延《=1000ns；对于超5类和6类链路要求时延《=548ns。

14.延迟偏离

最短的传输延迟线对和其他线对间的差别。

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