- 网络综合布线与组网实战指南
- 黄治国 李颖
- 1885字
- 2021-04-01 15:14:37
2.1.1 双绞线的分类
双绞线是综合布线工程中最常用的一种传输介质,被广泛应用于综合布线系统的水平布线子系统。双绞线布线成本低廉、连接可靠、维护简单,可用于数据传输,还可以用于语音和多媒体传输。
双绞线的绝缘皮内封装有一对或一对以上的双绞线,为了降低干扰,每一对双绞线一般由两根绝缘铜导线相互缠绕而成,每根铜导线的绝缘层上分别涂有不同的颜色,便于接线时区分,如图2-1所示。
双绞线的分类有两种方法:一种是按照是否屏蔽进行分类,另一种是按照电气性能的不同进行分类。下面分别介绍这两种分类方法。
1.按照是否屏蔽
按照绝缘层外部是否拥有金属屏蔽层,可以把双绞线分为屏蔽双绞线和非屏蔽双绞线两种。在区分时,可以直观地通过外保护套内是否有铝锡包裹来判断。
图2-1 双绞线
(1)非屏蔽双绞线
非屏蔽双绞线(Unshielded Twisted Pair,UTP)由多对双绞线和绝缘材料(如PVC)护套等直接构成,如图2-2和图2-3所示,分别为UTP电缆外观和横截面图。非屏蔽双绞线由于价格便宜、施工简单,被广泛应用于各种规模网络布线工程的水平布线和工作区布线。
图2-2 UTP双绞线
图2-3 UTP截面图
(2)屏蔽双绞线
在护套层内,甚至在每个线对外增加一层金属屏蔽层,以提高抗电磁干扰能力的双绞线,被称为屏蔽双绞线。屏蔽双绞线又分为FTP、STP和S/STP三类,下面分别介绍。
● FTP(Foil Twisted Pair):也称为F/UTP(Foil/Unshielded Twisted Pair)或STP(Screened Twisted Pair),采用整体屏蔽结构,在多对双绞线外包裹铝箔构成,屏蔽层之外是电缆绝缘护套,
如图2-4所示。FTP双绞线通常应用于电磁干扰较为严重或对数据传输安全性要求较高的布线区域。
图2-4 FTP屏蔽双绞线
提示:屏蔽双绞线使用金属屏蔽层来降低外界的电磁干扰(EMI),当屏蔽层被正确接地后,可将接收到的电磁干扰信号变成电流信号,与双绞线形成的干扰信号电流反向。只要两个电流是对称的即可抵消,从而不给接收端带来噪声。可是,屏蔽层不连续或者屏蔽层电流不对称时,就会降低甚至完全失去屏蔽效果而导致噪声。FTP更适合并易于端接在屏蔽插座上,而金属箔能对孔洞提供更好的覆盖,对高频干扰抑止更有效;缺点是如果操作不当,屏蔽层容易断裂。
● STP(Shielded Twisted Pair):也称S/FTP(Shielded/Foil Twisted Pair),是指每个线对都有各自的屏蔽层,在每对线对外包裹铝箔后,然后在铝箔外包裹铜编织网。该结构不仅可以减少外界的电磁干扰,而且可以有效控制线对之间的综合串扰,如图2-5所示。STP屏蔽双绞线通常应用于电磁干扰非常严重、对数据传输安全性要求很高的布线区域。
● S/STP(Shielded /Shielded Twisted Pair):也称为F/FTP(Foil/Foil Twisted Pair)是指每个线对都使用金属箔屏蔽电缆,有效抑止内部串扰,并且在4对线外再加金属箔进行屏蔽,提供附加电磁干扰防护,如图2-6所示。
图2-5 STP屏蔽双绞线
图2-6 S/STP双绞线
2.按照电气性能的不同
根据电气性能的不同,可以将双绞线分为一类、二类、三类、四类、五类、超五类、六类、超六类、七类等。不同类别的双绞线,其性能、价格和应用范围等都有很大的不同。除了传统的语音系统仍在采用三类双绞线之外,目前的网络布线系统基本上都采用超五类或六类非屏蔽双绞线。
(1)超五类双绞线
超五类(Enhanced Category 5,CAT5e)双绞线,是对五类双绞线的部分性能加以改善后的电缆。相比普通的五类双绞线,超五类双绞线的近端串扰、衰减串扰比、回波损耗等性能参数都有所提髙,但其传输带宽仍与五类双绞线相同(100MHz)。超五类双绞线可以提供100Mbit/s的通信带宽,并拥有升级至千兆的潜力,主要应用于100base-T和1000base-T网络。
超五类双绞线采用4个绕对和1条抗拉线(也称为剥皮拉绳),线对的颜色分别为白橙、橙、白绿、绿、白蓝、蓝、白棕和棕,如图2-7所示。
(2)六类双绞线
相比超五类非屏蔽双绞线,六类(Category 6)非屏蔽双绞线的各项参数都有了较大的提高,带宽也扩展至250MHz或更高。六类双绞线在外形和结构上与五类或超五类双绞线都有一定的差别,增加了绝缘的十字骨架,将双绞线的4对线分别置于十字骨架的4个凹槽内,如图2-8所示。
(3)七类双绞线
六类和七类布线系统最明显的差别就是带宽:六类信道提供了至少200MHz的综合衰减对串扰比以及整体250MHz的带宽;而七类布线系统可以提供至少500MHz的综合衰减对串扰比和600MHz的整体带宽。六类和七类布线系统的另外一个差别在于它们的结构:六类布线系统既可以使用非屏蔽电缆,也可以使用屏蔽电缆;而七类布线系统只基于屏蔽电缆。
图2-7 超五类屏蔽双绞线
图2-8 六类非屏蔽双绞线
在七类线缆中,每一对线都有一个屏蔽层,4对线合在一起还有一个公共的大屏蔽层,如图2-9所示。
图2-9 七类双绞线
提示:从物理结构上来看,七类线缆具有比六类线缆更大的直径,通常采用23AWG(美国线缆规格)裸铜线,而六类、超五类、五类和其他类型的线缆,则采用24AWG裸铜线。由于CAT7网线直径非常粗,布线难度较高,且成本高昂,因此目前的优选方案是以CAT 6a实现100m距离10Gbit/s传输速率为主流。