浅谈综合布线系统中的屏蔽技术解决方案
、FTP、STP线缆的技术性能对比请参见表1、2(忽略,详见本期杂志)。
在系统布线中,采用屏蔽双绞线还是采用非屏蔽双绞线,在业界仍存争论。坚持用非屏蔽观点的人认为:屏蔽系统是指整个系统全过程屏蔽,其本身是一个好的设想,可提高信号传输的速率,但安装标准要求高、投资大;虽然屏蔽能够抵抗噪音干扰,提高传输速率,但如果在布线过程中稍有不慎,就会影响整个系统的屏蔽效果,反而会降低系统的性能;全屏蔽布线的传输带宽,低于同样成本的多棱光纤;从性能价格比来说,水平布线子系统仍将是非屏蔽双绞线和光纤的世界。而执用屏蔽观点的人认为:屏蔽系统可提高稳定性能以及高质量的传输信号,能够提供较高的传输带宽,可支持未来高速的网络系统,并提高更远的传输距离。施工要求高是专业安装公司的事情,只要严格按照布线规范要求操作,就会为用户提供屏蔽布线系统。
布线系统采用非屏蔽双绞线还是屏蔽双绞线,从施工的质量、工期和投资来看有明显的差异。非屏蔽系统采用非屏蔽双绞线,施工比较简单,质量标准要求低,施工工期较短,投资低。而屏蔽系统采用屏蔽双绞线,对屏蔽层的处理要求很高,除了要求链路的屏蔽层不能有断点外,还要求屏蔽通路必须是完整的全过程屏蔽。从目前的施工条件来讲,很难达到整个系统的全过程屏蔽。因此从客观上,要求设计人员在语音通信、数据通信和图像通信传输介质选择时,要对非屏蔽双绞线、屏蔽双绞线和光纤的技术指标有所了解。即语音通信:3类或更高的100Ω非屏蔽双绞线;一般的数据通信:5类的100Ω非屏蔽双绞线,150Ω屏蔽双绞线;高速数据通信:2芯的62.5/125μm光纤;可视通信:5类的100Ω非屏蔽双绞线,2芯的62.5/125μm光纤等。
3.平衡传输
UTP电缆通过芯线的双绞来达到EMC性能,这意味着EMI首先被UTP电缆所接收,随后才被抵消。
但随着频率的提高,UTP的EMC性能将会下降。经测量发现,电缆双绞只能满足到30MHz的EMC性能,对于更高的电磁干扰将无能为力。而目前多数实际网络应用的工作频率都低于30MHz,并且,理想的平衡传输系统是不存在的。UTP电缆的平衡特性并不只取决于部件本身的质量(如绞对),而会受到周围环境的影响。因为UTP周围的金属、隐蔽的“地”、施工中的牵拉、弯曲等情况都会破坏其平衡特性,从而降低EMC性能。事实上,我们安装电缆通常会将它穿入金属导管、塑料导管或者其它有着不同接地阻抗的保护中。所以,要获得持久不变的对地性能,只有一个解决方案,在所有芯线外加多一层铝箔进行接地。铝箔为脆弱的双绞芯线增加了保护,同时为UTP电缆人为的创造了一个平衡环境。这意味着基于FTP电缆的屏蔽解决方案是独立于环境的,即与环境无关。FTP是融合了UTP的平衡特性和施工灵活性和STP的屏蔽效果,即平衡与屏蔽原理的完美结合。
3.1 FTP、UTP的衰减
FTP电缆的衰减指标完全符合ISO/IEC11801和EIA/TIA568B等相关标准。如果将UTP电缆穿入金属导管中,其阻抗特性将下降而导致衰减增大。FTP电缆在制造过程中考虑到周围铝箔的影响,已经在制造工艺中加以补偿。
3.2 FTP、UTP的传输距离
电缆的传输距离是由电缆的衰减和传播时延决定的??与是否屏蔽没有关系。影响传输距离最关键的因素是传播时延,它是由电缆的NVP值决定:普通UTP电缆的NVP大约0.66,耐克森的UTP、FTP、STP电缆的NVP在0.68左右。
3.3 辐射与接地
系统的屏蔽性能由最差部分的性能决定,屏蔽系统最薄弱的部分是信息插座及机柜内的模块化跳线盘,可以通过以下的方法提高其EMC性能:远离干扰源,如电梯、空调、动力设备、日光灯、移动通信基站等,并采用带有EMC屏蔽罩的信息插座和跳线盘;电缆部分与信息插座和跳线盘相比,电缆广泛分布在整个建筑中,周围的电磁环境更加复杂,无法预测和控制,所以电缆部分是整个布线系统中最需要加以电磁保护的部分。
通过FTP电缆的屏蔽原理可以了解到,屏蔽层不接地也具有屏蔽功效,铝箔屏蔽层的屏蔽作用与接地无关。但如果接地不好,FTP的屏蔽层将成为干扰源。综合布线系统作为无源产品,本身不会产生电磁辐射,但如果接地不良,电缆的屏蔽层会吸收外在的电磁干扰,传导后向外辐射。当然向外的辐射也需
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