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电缆知识:屏蔽布线系统的4个疑问解答

远东电缆2018-02-12 07:10:07

综合布线中从大类别区分有两种布线方式分别是非屏蔽布线和屏蔽布线两类别,屏蔽布线的方式最早源于欧洲,其主要在普通非屏蔽布线系统的外面加上金属屏蔽层,原理是利用金属屏蔽层的发射、吸收以及趋肤效应实现防止电磁干扰及电磁辐射的功能,屏蔽系统综合利用了双绞线平衡的原理以及屏蔽层的屏蔽作用,因此其具有非常好的电磁兼容(EMC)特性。此外,屏蔽布线在电磁兼容方面也慢慢地显露优势,目前欧美、北美等众多国家电缆行业都已经使用此类布线了。


基于屏蔽布线具有的优势能助力互联网的快速发展,很多大型数据中心都是使用屏蔽布线系统,因此使用屏蔽布线系统是以后网络布线的主要趋势之一。下面我们来看看网络布线的过程中屏蔽布线相关的问题。


第一、什么是EMC特性?


EMC是电磁兼容性,是指电子设备或网络系统具有一定的抵抗电磁干扰的能力,同时不能产生过量的电磁辐射。也就是说,要求该设备或网络系统能够在比较恶劣的电磁环境中正常工作,同时有不能辐射过量的电磁波干扰周围其它设备及网络的正常工作。


第二、如何测量屏蔽和非屏蔽系统之间的性能差异?


FTP电缆的屏蔽系统的优势是提供较UTP电缆更好的EMC性能,它是基于将系统隔绝于外部电磁环境。因为外部存在的电磁环境会影响到整个布线系统的数据传输。到目前为止,还没有性能指标或测试方法来表达或比较EMC性能。


第三、UTP电缆是理想的平衡传输系统,为什么还要用FTP电缆?


UTP电缆是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。但是,随着频率的提高,UTP的EMC性能将会 下降。经过测量发现,将电缆双绞只能满足到30MHz的EMC性能,对于更高的电磁干扰双绞线将无能为力。而到目前为止,大多数的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,我们安装电缆是通常会将它穿入金属导管、塑料导管或者其他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 **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。


第四、FTP电缆的屏蔽原理是什么?


不同于双绞线的平衡抵消原理,FTP电缆是在四对双绞线的外面加多一层或两层铝箔,利用金属对电磁波的反射、吸收和趋肤效应原理(所谓趋肤效应是指电 流在导体截面的分布随频率的升高而趋于导体表面分布,频率越高,趋肤深度越小,即频率越高,电磁波的穿透能力越弱),有效的防止外部电磁干扰进入电缆,同 时也阻止内部信号辐射出去,干扰其它设备的工作。


通过实验表明,频率超过5MHz的电磁波只能透过38μm厚的铝箔。如果让屏蔽层的厚度超过38μm,例如耐克森的FTP电缆为两层25μm厚的铝箔 屏蔽,就使能够透过屏蔽层进入电缆内部的电磁干扰的频率主要在5MHz以下。而对于5MHz以下的低频干扰可应用双绞的原理有效的抵消。