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关键词:

双绞线

定义

参数

择要:双绞线(twisted pair,TP)是一种综合布线工程中最常用的传输介质,是由两根具有绝缘保护层的铜导线组成的。把两根绝缘的铜导线按必然密度相互绞在一路,每一根导线在传输中辐射出来的电波会被另一根线上发出的电波抵消,有效低落旌旗灯号滋扰的程度。

双绞线

双绞线(twisted pair,TP)是一种综合布线工程中最常用的传输介质,是由两根具有绝缘保护层的铜导线组成的。万博体育app官方网把两根绝缘的铜导线按必然密度相互绞在一路,每一根导线在传输中辐射出来的电波会被另一根线上发出的电波抵消,有效低落旌旗灯号滋扰的程度。

双绞线一样平常由两根22~26号绝缘铜导线互相萦绕纠缠而成,“双绞线”的名字也是由此而来。实际应用时,双绞线是由多对双绞线一路包在一个绝缘电缆套管里的。假如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 [1],但日常生活中一样平常把“双绞线电缆”直接称为“双绞线”。

与其他传输介质比拟,双绞线在传输间隔,信道宽度和数据传输速率等方面均受到必然限定,但价格较为低廉。

道理

双绞线是由一对互相绝缘的金属导线绞合而成。采纳这种要领,不仅可以抵御一部分来自外界的电磁波滋扰,也可以低落多对绞线之间的互相滋扰。把两根绝缘的导线相互绞在一路,滋扰旌旗灯号感化在这两根互相绞缠在一路的导线上是同等的(这个滋扰旌旗灯号叫做共模旌旗灯号),在接管旌旗灯号的差分电路中可以将共模旌旗灯号打消,从而提掏出有用旌旗灯号(差模旌旗灯号)。

双绞线的感化是使外部滋扰在两根导线上孕育发生的噪声(在专业领域里,把无用的旌旗灯号叫做噪声)相同,以便后续的差分电路提掏出有用旌旗灯号,差分电路是一个减法电路,两个输入端同相的旌旗灯号(共模旌旗灯号)互相抵消(m-n),反相的旌旗灯号相称于x-(-y),获得增强。理论上,在双绞线及差分电路中m=n,x=y,相称于滋扰旌旗灯号被完全打消,有用旌旗灯号越发,但在实际运行中是有必然差异的。

在一个电缆套管里的,不合线对具有不合的扭绞长度,一样平常地说,扭绞长度在38.1mm~140mm内,按逆时针偏向扭绞,相临线对的扭绞长度在12.7mm以内。双绞线一个扭绞周期的长度,叫做节距,节距越小(扭线越密),抗滋扰能力越强 。

分类

按照有无樊篱层分类

根据有无樊篱层,双绞线分为樊篱双绞线(Shielded Twisted Pair,STP)与非樊篱双绞线(Unshielded Twisted Pair,UTP)。

樊篱双绞线在双绞线与外层绝缘封套之间有一个金属樊篱层。樊篱双绞线分为STP和FTP(Foil Twisted-Pair),STP指每条线都有各自的樊篱层,而FTP只在全部电缆有樊篱装配,并且两端都精确接地时才起感化。以是要求全部系统是樊篱器件,包括电缆、信息点、水晶头和配线架等,同时修建物必要有优越的接地系统。樊篱层可削减辐射,防止信息被窃听,也可阻拦外部电磁滋扰的进入,使樊篱双绞线比同类的非樊篱双绞线具有更高的传输速度。然则在实际施工时,很难整个完美接地,从而使樊篱层本身成为最大年夜的滋扰源,导致机能以致远不如非樊篱双绞线。以是,除非有特殊必要,平日在综合布线系统中只采纳非樊万博体育app官方网篱双绞线。

非樊篱双绞线(UnshieldedTwisted Pair,缩写UTP)是一种数据传输线,由四对不合颜色的传输线所组成,广泛用于以太网路和电话线中 [4]。非樊篱双绞线电缆具有以下优点:1.无樊篱外套,直径小,节省所占用的空间,资源低;2.重量轻,易弯曲,易安装;3.将串扰减至最小或加以打消;4.具有阻燃性;5.具有自力性和机动性,适用于布局化综合布线。是以,在综合布线系统中,非樊篱双绞线获得广泛利用 。

按照频率和信噪比进行分类

双绞线常见的有三类线,五类线和超五类线,以及六类线,前者线径细而后者线径粗,详细型号如下:

1)一类线(CAT1):线缆最高频率带宽是750kHZ,用于报警系统,或只适用于语音传输(一类标准主要用于八十年代初之前的电话线缆),不用于数据传输。

2)二类线(CAT2):线缆最高频率带宽是1MHZ,用于语音传输和最高传输速度4Mbps的数据传输,常见于应用4MBPS规范令牌通报协议的旧的令牌网。

3)三类线(CAT3):指在ANSI和EIA/TIA568标准中指定的电缆,该电缆的传输频率16MHz,最高传输速度为10Mbps(10Mbit/s),主要利用于语音、10Mbit/s以太网(10BASE-T)和4Mbit/s令牌环,最大年夜网段长度为100m,采纳RJ形式的连接器,已淡出市场。

4)四类线(CAT4):该类电缆的传输频率为20MHz,用于语音传输和最高传输速度16Mbps(指的是16Mbit/s令牌环)的数据传输,主要用于基于令牌的局域网和10BASE-T/100BASE-T。最大年夜网段长为100m,采纳RJ形式的连接器,未被广泛采纳。

5)五类线(CAT5):该类电缆增添了绕线密度,外套一种高质量的绝缘材料,线缆最高频率带宽为100MHz,最高传输率为100Mbps,用于语音传输和最高传输速度为100Mbps的数据传输,主要用于100BASE-T和1000BASE-T收集,最大年夜网段长为100m,采纳RJ形式的连接器。这是最常用的以太网电缆。在双绞线电缆内,不合线对具有不合的绞距长度。平日,4对双绞线绞距周期在38.1mm长度内,按逆时针偏向扭绞,一对线对的扭绞长度在12.7mm以内。

6)超五类线(CAT5e):超5类具有衰减小,串扰少,并且具有更高的衰减与串扰的比值(ACR)和信噪比(SNR)、更小的时耽偏万博体育app官方网差,机能获得很大年夜前进。超5类线主要用于千兆位以太网(1000Mbps)。

7)六类线(CAT6):该类电缆的传输频率为1MHz~250MHz,六类布线系统在200MHz时综合衰减串扰比(PS-ACR)应该有较大年夜的余量,它供给2倍于超五类的带宽。六类布线的传输机能远远高于超五类标准,最适用于传输速度高于1Gbps的利用。六类与超五类的一个紧张的不合点在于:改良了在串扰以及回波损耗方面的机能,对付新一代全双工的高速收集利用而言,精良的回波损耗机能是极紧张的。六类标准中取消了基础链路模型,布线标准采纳星形的拓扑布局,要求的布线间隔为:永远链路的长度不能跨越90m,信道长度不能跨越100m。

8)超六类或6A(CAT6A):此类产品传输带宽介于六类和七类之间,传输频率为500MHz,传输速率为10Gbps,标准外径6mm。和七类产品一样,国家还没有出台正式的检测标准,只是行业中有此类产品,各厂家发布一个测试值。

9)七类线(CAT7):传输频率为600MHz,传输速率为10Gbps,单线标准外径8mm,多芯线标准外径6mm。

类型数字越大年夜、版本越新,技巧越先辈、带宽也越宽,当然价格也越贵。这些不合类型的双绞线标注措施是这样规定的,假如是标准类型则按CATx要领标注,如常用的五类线和六类线,则在线的外皮上标注为CAT 5、CAT 6。而假如是改进版,就按xe要领标注,如超五类线就标注为5e(字母是小写,而不是大年夜写)。

无论是哪一种线,衰减都随频率的升高而增大年夜。在设计布线时,要斟酌到受到衰减的旌旗灯号还该当有足够大年夜的振幅,以便在有噪声滋扰的前提下能够在接管正直确地被检测出来。双绞线能够传送多高速度(Mb/s)的数据还与数字旌旗灯号的编码措施有很大年夜的关系。

序列标准

在北美,也是在国际上最有影响力的3家综合布线组织如下。ANSI(American National Standards Institute,美国国家标准协会)TIA(Telecommunication Industry Association,美国通信工业协会)EIA(Electronic Ind万博体育app官方网ustries Alliance,美国电子工业协会)。因为TIA和ISO两组织常常进行标准拟订方面的和谐,以是TIA和ISO颁布的标准的区别不是很大年夜。在北美,甚至举世,在双绞线标准中利用最广的是ANSI/EIA/TIA-568A和ANSI/EIA/TIA-568B(实际上应为ANSI/EIA/TIA-568B.1,简称为T568B)。这两个标准最主要的不合便是芯线序列的不合:

EIA/TIA 568A的线序定义依次为绿白、绿、橙白、蓝、蓝白、橙、棕白、棕,其标号如下表所示:

绿白

绿

橙白

蓝白

棕白

1

2

3

4

5

6

7

8

EIA/TIA 568B的线序定义依次为橙白、橙、绿白、蓝、蓝白、绿、棕白、棕,其标号如下表所示:

橙白

绿白

蓝白

绿

棕白

1

2

3

4

5

6

7

8

根据568A和568B标准,RJ-45连接头(俗称水晶头)各触点在收集连接中,对传输旌旗灯号来说它们所起的感化分手是:1、2用于发送,3、6用于接管,4、5,7、8是双向线;对与其相连接的双绞线来说,为低落互相滋扰,标准要求1、2必须是绞缠的一对线,3、6也必须是绞缠的一对线,4、5互相绞缠,7、8互相绞缠。由此可见实际上两个标准568A和568B没有本色的差别,只是连接RJ-45时8根双绞线的线序排列不合,在实际的收集工程施工中较多采纳568B标准 。

制作步骤

下面先容最基础的纵贯5类线的制作措施,其他类型网线的制作措施类似,不合的只是跳线措施不一样而已。

步骤1:用双绞线网线钳(当然也可以用其他剪线对象)把5类双绞线的一端剪齐(最好先剪一段相符布线长度要求的网线),然后把剪齐的一端插入到网线钳用于剥线的缺口中,留意网线不能弯。

步骤2:轻细握紧压线钳逐步扭转一圈(无须担心会毁坏网线里面芯线的皮,由于剥线的两刀片之间留有必然间隔,这间隔平日便是里面4对芯线的直径),让刀口划开双绞线的保护胶皮,拔下胶皮。当然也可应用专门的剥线对象来剥下保护胶皮。留意:剥线长度平日应正好为水晶头长度,这样可以有效避免剥线过长或过短造成的麻烦。剥线过长则不美不雅,另一方面因网线不能被水晶头卡住,轻万博体育app官方网易松动;剥线过短,因有外皮存在,太厚,不能完全插到水晶头底部,造成水晶头插针不能与网线芯线齐全打仗。

步骤3:剥除外皮后即可见到双绞线网线的4对8条芯线,并且可以看到每对的颜色都不合。每对萦绕纠缠的两根芯线是由一种染有响应颜色的芯线加上一条只染有少许响应颜色的白色相间芯线组成。四条全色芯线的颜色为:棕色、橙色、绿色、蓝色。

步骤4:把每对都是互相萦绕纠缠在一路的线缆一一解开。解开后则根据规则把几组线缆依次地排列好并理顺,排列的时刻应该留意只管即便避免线途经多的萦绕纠缠和重叠。把线缆依次排列并理顺之后,因为线缆之前是互相萦绕纠缠着的,是以线缆会有必然的弯曲,应该把线缆只管即便扯直并维持线缆平扁。把线缆扯直的措施也十分简单,使用双手抓着线缆然后向两个相反偏向用力,并高低扯一下即可。

步骤5:把线缆依次排列好并理顺压直之后,应该细心反省一遍,之后使用压线钳的剪线刀口把线缆项部裁剪划一。

步骤6:把收拾好的线缆插入水晶头内。必要留意的是,要将水晶头有塑造料弹簧片的一壁向下,有针脚的一壁向上,使有针脚的一端指向阔别自己的偏向,有方型孔的一端对着自己。此时,最左边的是第1脚,最右边的是第8脚,另外依次顺序排列。插入的时刻必要留意渐渐地用力把8条线缆同时沿IU一45头内的8个线槽插入,不停插到线槽的顶端。留意:裁剪的时刻应该是水平偏向插入,否则线缆长度不一会影响到线缆与水晶头的正常打仗。若之前把保护层剥下过多的话,可以在这里将过长的细线剪短,保留去掉落外层保护层的部分约为15mm,这个长度恰恰能将各细导线插入到各自的线槽。假如该段留得过长,一来会因为线缆不再互绞而增添串扰,二来会因为水晶头不能压住护套而可能导致电缆从水晶头中脱出,造成线路的打仗不良以致中断。在着末一步的压线之前,可以从水晶头的顶部反省,看看是否每一组线缆都牢牢地顶在水晶头的末尾。

步骤7:压线。在着末一步压线之前,此时可以从水晶头的顶部反省,看看是否每一组线缆都牢牢地顶在水晶头的末尾。确认无误之后就可以把水晶头插入压线钳的8P槽内压线了,把水晶头插入后,用力握紧线钳,若力气不敷的话,可以应用双手一路压,这样压的历程使得水晶头凸出在外貌的针脚整个压入水晶并头内,施力之后听到一声稍微的“啪”即可。

步骤8:压线之后水晶头凸出在外貌的针脚整个压入水晶并头内,而且水晶头下部的塑料扣位也压紧在网线的灰色保护层之上。到此,水晶头就制作完毕了。

机能指标

对付双绞线,应用者最关心的是表征其机能的几个指标。这些指标包括衰减、近端串扰、阻抗特点、散播电容、直流电阻等。

1.衰减(Attenuation)

衰减是沿链路的旌旗灯号丧掉度量。衰减与线缆的长度有关系,跟着长度的增添,旌旗灯号衰减也随之增添。衰减用“db”作单位,表示源传送端旌旗灯号到接管端旌旗灯号强度的比率。因为衰减随频率而变更,是以,应丈量在利用范围内的整个频率上的衰减。

2.近端串扰

串扰分近端串扰和远端串扰(FEXT),测试仪主如果丈量NEXT,因为存在线路损耗,是以FEXT的量值的影响较小。近端串扰(NEXT)损耗是丈量一条非樊篱双绞线链路中从一对线到另一对线的旌旗灯号耦合。对付非樊篱双绞线链路,NEXT是一个关键的机能指标,也是最难正确丈量的一个指标。跟着旌旗灯号频率的增添,其丈量难度将加大年夜。NEXT并不表示在近端点所孕育发生的串扰值,它只是表示在近端点所丈量到的串扰值。这个量值会随电缆长度不合而变,电缆越长,其值变得越小。同时发送真个旌旗灯号也会衰减,对其它线对的串扰也相对变小。实验证实,只有在40米内丈量获得的NEXT是较真实的。假如另一端是远于40米的信息插座,那么它会孕育发生必然程度的串扰,但测试仪可能无法丈量到这个串扰值。是以,最好在两个端点都进行NEXT丈量。大年夜部分测试仪都配有响应设备,使得在链路一端就能丈量出两真个NEXT值。NEXT测试的结果参照下表:

各类双绞线连接为最大年夜长度时各类频率下的衰减极限

频率(MHz)

最大年夜衰减(20℃)

信道(100米)

链路(90米)

介质种别

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

特定频率下的NEXT衰减极限

频率(MHz)

最小NEXT

信道(100米)

链路(90米)

介质种别

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测试的主要内容,但某些型号的测试仪还可以给出直流电阻、特点阻抗、衰减串扰比等指标。

3.直流电阻

直流环路电阻会耗损一部分旌旗灯号,并将其改变成热量。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年夜于19.2欧姆。每对间的差异不能太大年夜(小于 0.1欧姆),否则表示打仗不良,必须反省连接点。

4.特点阻抗

与环路直流电阻不合,特点阻抗包括电阻及频率为1~100MHz的电感阻抗及电容阻抗,它与一对电线之间的间隔及绝缘体的电气机能有关。各类电缆有不合的特点阻抗,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)

在某些频率范围,串扰与衰减量的比例关系是反应电缆机能的另一个紧张参数。ACR无意偶尔也以信噪比(SNR :Signal-Noice ratio)表示,它由最差的衰减量与NEXT量值的差值谋略。ACR值较大年夜,表示抗滋扰的能力更强。一样平常系统要求至少大年夜于10分贝。

6.电缆特点

通信信道的品德是由它的电缆特点描述的。SNR是在斟酌到滋扰旌旗灯号的环境下,对数据旌旗灯号强度的一个度量。假如SNR过低,将导致数据旌旗灯号在被接管时,接管器不能分辨数据旌旗灯号和噪音旌旗灯号,终极引起数据差错。是以,为了将数据差错限定在必然范围内,必须定义一个最小的可接管的SNR。

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