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双绞线(Twisted Pair,TP)是一种综合布线工程中常用的传输介质,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一定密度互相绞在一起,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,降低信号干扰的程度。
概述:
双绞线一般由两根22~26号绝缘铜导线相互缠绕而成,“双绞线”的名字也是由此而来。实际使用时,双绞线是由多对双绞线一起包在一个绝缘电缆套管里的。如果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 ,但日常生活中一般把“双绞线电缆”直接称为“双绞线”。
与其他传输介质相比,双绞线在传输距离,信道宽度和数据传输速度等方面均受到一定限制,但价格较为低廉。
性能指标:
对于双绞线,使用者关心的是表征其性能的几个指标。这些指标包括衰减、近端串扰、阻抗特性、分布电容、直流电阻等。
1.衰减(Attenuation)
衰减是沿链路的信号损失度量。衰减与线缆的长度有关系,随着长度的增加,信号衰减也随之增加。衰减用“db”作单位,表示源传送端信号到接收端信号强度的比率。由于衰减随频率而变化,因此,应测量在应用范围内的全部频率上的衰减。
2.近端串扰
串扰分近端串扰和远端串扰(FEXT),测试仪主要是测量NEXT,由于存在线路损耗,因此FEXT的量值的影响较小。近端串扰(NEXT)损耗是测量一条非屏蔽双绞线链路中从一对线到另一对线的信号耦合。对于非屏蔽双绞线链路,NEXT是一个关键的性能指标,也是难准确测量的一个指标。随着信号频率的增加,其测量难度将加大。NEXT并不表示在近端点所产生的串扰值,它只是表示在近端点所测量到的串扰值。这个量值会随电缆长度不同而变,电缆越长,其值变得越小。同时发送端的信号也会衰减,对其它线对的串扰也相对变小。实验证明,只有在40米内测量获得的NEXT是较真实的。如果另一端是远于40米的信息插座,那么它会产生一定程度的串扰,但测试仪可能无法测量到这个串扰值。因此,在两个端点都进行NEXT测量。大部分测试仪都配有相应设备,使得在链路一端就能测量出两端的NEXT值。NEXT测试的结果参照下表:
频率(MHz) | 衰减(20℃) | |||||
信道(100米) | 链路(90米) | |||||
介质类别 | 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 |
频率(MHz) | NEXT | |||||
信道(100米) | 链路(90米) | |||||
介质类别 | 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、特性阻抗、衰减串扰比等指标。
3.直流电阻
直流环路电阻会消耗一部分信号,并将其转变成热量。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于19.2欧姆。每对间的差异不能太大(小于 0.1欧姆),否则表示接触不良,检查连接点。
4.特性阻抗
与环路直流电阻不同,特性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距离及绝缘体的电气性能有关。各种电缆有不同的特性阻抗,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映电缆性能的另一个重要参数。ACR有时也以信噪比(SNR :Signal-Noice ratio)表示。ACR值较大,表示抗干扰的能力更强。一般系统要求至少大于10分贝。
6.电缆特性
通信信道的品质是由它的电缆特性描述的。SNR是在考虑到干扰信号的情况下,对数据信号强度的一个度量。如果SNR过低,将导致数据信号在被接收时,接收器不能分辨数据信号和噪音信号,引起数据错误。因此,为了将数据错误限制在一定范围内,定义一个可接收的SNR