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屏蔽電纜和非屏蔽之爭(zhēng)，以及到底哪種電纜為銅纜結(jié)構(gòu)化布線網(wǎng)絡(luò)提供了最好的解決方案，在業(yè)內(nèi)已經(jīng)是由來(lái)已久。選擇非屏蔽雙絞線 (UTP) 電纜和錫箔雙絞線 (FTP) (或美國(guó)眾所周知的屏蔽雙絞線 (ScTP))并不是一個(gè)很容易做出的決策。事實(shí)上，從各種選項(xiàng)中選擇適當(dāng)?shù)钠帘渭夹g(shù)，并確保這些技術(shù)的

正確和運(yùn)行，要遠(yuǎn)比FTP或UTP的選擇重要的多。

   世界各地的一般慣例有所不同。在英國(guó)、大多數(shù)歐洲、美國(guó)和亞洲國(guó)家，通常把UTP電纜作為最經(jīng)濟(jì)的、并足以滿足大多數(shù)安裝要求的選項(xiàng)。在

德國(guó)及歐洲的其它國(guó)家，包括法國(guó)、瑞士和奧地利，FTP則占主導(dǎo)地位。

在安裝系統(tǒng)時(shí)，真正的問(wèn)題之一是數(shù)據(jù)完整性。屏蔽系統(tǒng)的根本目標(biāo)是防止數(shù)據(jù)受到潛在的電磁干擾 (EMI)，如工業(yè)設(shè)施和機(jī)場(chǎng)及運(yùn)行關(guān)鍵系統(tǒng)的地方，如軍事基地和醫(yī)院。

設(shè)計(jì)精良、安裝正確的FTP布線網(wǎng)絡(luò)無(wú)疑將改善非屏蔽系統(tǒng)上的信號(hào)完整性。然而，Molex企業(yè)布線網(wǎng)絡(luò)部提醒用戶注意，為了有效地工作，屏蔽必須正確接地。事實(shí)上，這并不是一直能夠簡(jiǎn)便實(shí)現(xiàn)的。接地不良的屏蔽系統(tǒng)實(shí)際上會(huì)較開(kāi)始時(shí)采用非屏蔽系統(tǒng)提供更差的性能水平。在最壞情況下，屏蔽本身可能會(huì)成為一個(gè)輻射源，生成電流接地環(huán)路，或接收周?chē)�輻射，向相領(lǐng)的數(shù)據(jù)電纜發(fā)出有害干擾。

屏蔽的類(lèi)型

屏蔽分成幾種不同的類(lèi)型。兩個(gè)或多個(gè)絞線或四條電纜可以包到一個(gè)整體屏蔽中。另外，絞合電纜的每個(gè)線對(duì)也可以單獨(dú)屏蔽。此外，這些單獨(dú)屏蔽的電纜可以或不可以覆蓋第二層整體屏蔽（稱為金屬錫箔內(nèi)線對(duì) (PiMF)）。

不管是哪種設(shè)計(jì)，為了確保有效性，屏蔽必須在電子上從端到端是連續(xù)的，并且正確接地。在選擇屏蔽布線系統(tǒng)時(shí)，選擇整體的端到端解決方案也很重要。采用不同系統(tǒng)的混合組件，可能會(huì)因阻抗不匹配而導(dǎo)致問(wèn)題。屏蔽系統(tǒng)的成本，包括所需的額外安裝工作，通常較同等的UTP解決方案高20–30%。

標(biāo)準(zhǔn)和法則

EMI或射頻干擾 (RFI) 是指給設(shè)備或系統(tǒng)運(yùn)行帶來(lái)不利影響的任何不希望的信號(hào)。在歐洲，EMC 法案89/336/EEC及其補(bǔ)充法案92/31/EEC中規(guī)定了輻射及對(duì)電磁輻射的抗干擾性要求。在美國(guó)，聯(lián)邦通信委員會(huì) (FCC) 對(duì)美國(guó)制造或銷(xiāo)售的任何設(shè)備都作了類(lèi)似的規(guī)定。

通過(guò)測(cè)量生成的放射物的場(chǎng)強(qiáng)，可以確定輻射。其單位是伏/米，其通常的頻率范圍為30kHz 到 1000MHz。EMC法規(guī)為信息技術(shù)設(shè)備提供了一個(gè)產(chǎn)品家族標(biāo)準(zhǔn)--EN55022，它規(guī)定了EMI輻射的測(cè)試程序和可以接受的限度。

通過(guò)測(cè)試，并證實(shí)該設(shè)備在存在相應(yīng)水平的EMI時(shí)仍能繼續(xù)有效運(yùn)行，可以確定對(duì)EMI的抗干擾能力 (或敏感度)。目前還沒(méi)有針對(duì)IT設(shè)備的抗干擾能力測(cè)試產(chǎn)品家族標(biāo)準(zhǔn)，因此目前其包含在EN50082-1 (國(guó)內(nèi)、商業(yè)和照明行業(yè)) 和 EN50082-2 (工業(yè)環(huán)境)這兩個(gè)一般標(biāo)準(zhǔn)中。這些標(biāo)準(zhǔn)和IEC1000-4系列基本標(biāo)準(zhǔn)用來(lái)對(duì)IT設(shè)備進(jìn)行抗干擾能力測(cè)試。

布線結(jié)構(gòu)怎樣融入這一情形中目前尚不明確。DTI任命的著名實(shí)體為英國(guó)Molex企業(yè)布線網(wǎng)絡(luò)部提供的建議證實(shí)，SI 2372: 1992 第13條規(guī)定中排除了結(jié)構(gòu)化布線，因?yàn)榻ㄖ�物中的大型安裝不能進(jìn)行EMC評(píng)估是可以接受的。此外SI第17條規(guī)定中把布線系統(tǒng)歸在無(wú)源系統(tǒng)中，因此不在電磁法規(guī)的管理范圍之內(nèi)。

英國(guó)的電磁兼容性測(cè)試實(shí)驗(yàn)室 (EMCTLA) 聲稱，布線產(chǎn)品“不會(huì)導(dǎo)致電磁干擾，其性能也不會(huì)受到這些干擾的影響”。因此在布線組件上不要求顯示CE標(biāo)志；事實(shí)上這樣做是不合法的。

職責(zé)

對(duì)已經(jīng)安裝的IT系統(tǒng)，有源設(shè)備的制造商和系統(tǒng)安裝商應(yīng)共同承擔(dān)電磁兼容能力的次要職責(zé)。而保證符合法規(guī)要求的最終職責(zé)取決于系統(tǒng)的所有者。

Molex 企業(yè)布線網(wǎng)絡(luò)部一直在一系列安裝項(xiàng)目上執(zhí)行EMC測(cè)試，以收集數(shù)據(jù)，就EMC和屏蔽問(wèn)題為最終用戶和安裝人員提供更好的建議。在對(duì)包括有源設(shè)備和布線組件的典型配置進(jìn)行測(cè)試時(shí)，如果正確安裝，UTP和FTP解決方案均能夠滿足相應(yīng)的輻射和抗干擾能力標(biāo)準(zhǔn)。

發(fā)展前景

雙絞線電纜通過(guò)耦合線對(duì)每一半的信號(hào)，可以互相抵消正負(fù)信號(hào)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)電磁兼容性。為了有效工作，絞合必須保持良好的平衡。

對(duì)電纜進(jìn)行縱向平衡測(cè)試是當(dāng)前的爭(zhēng)議焦點(diǎn)。歐洲EN50173標(biāo)準(zhǔn)中正在考慮在標(biāo)準(zhǔn)中包含此項(xiàng)測(cè)試。采用的測(cè)試方法以耦合衰減為基礎(chǔ)，但許多人認(rèn)為這種方法存在許多缺陷，甚至根本不夠�？v向平衡測(cè)試的其它方法包括線路注入和天線技術(shù)。

國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)ISO/IEC/SC25中目前正在草議的七類(lèi)規(guī)范將規(guī)定PiMF屏蔽，并端接到一條屏蔽導(dǎo)線上。預(yù)計(jì)必須使用這種屏蔽水平，來(lái)滿足規(guī)定傳輸帶寬約為600MHz的標(biāo)準(zhǔn)的性能需求。替代方案必須不要求屏蔽，而且要比銅纜解決方案提供更高的性能，這種替代方案當(dāng)然是光纖。

目前，選擇屏蔽還是非屏蔽及選擇使用哪種屏蔽仍然是一個(gè)復(fù)雜的問(wèn)題。最終用戶可以采用的最佳建議是在每次安裝新系統(tǒng)時(shí)，咨詢資深的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)人員。

常見(jiàn)布線系統(tǒng)屏蔽問(wèn)題技術(shù)解答

屏蔽布線系統(tǒng)源于歐洲，它是在普通非屏蔽布線系統(tǒng)的外面加上金屬屏蔽層，利用金屬屏蔽層的反射、吸收及趨膚效應(yīng)實(shí)現(xiàn)防止電磁干擾及電磁輻射的功能，屏蔽系統(tǒng)綜合利用了雙絞線的平衡原理及屏蔽層的屏蔽作用，因而具有非常好的電磁兼容（EMC）特性。我們可以看到，在整個(gè)歐洲，大多數(shù)的最終用戶會(huì)選擇屏蔽布線系統(tǒng)。目前，屏蔽布線系統(tǒng)已經(jīng)為越來(lái)越多的用戶所認(rèn)識(shí)，它在電磁兼容方面的良好性能也正在為越來(lái)越多的人所認(rèn)可。所以，市場(chǎng)上的屏蔽布線產(chǎn)品已不只局限于歐洲產(chǎn)品，越來(lái)越多的廠商提供屏蔽布線產(chǎn)品。在最新發(fā)布的北美布線TIA/EIA-568-B標(biāo)準(zhǔn)中，屏蔽電纜和非屏蔽電纜同時(shí)被作為水平布線的推薦媒介，從而結(jié)束了北美沒(méi)有屏蔽系統(tǒng)的歷史。

　　常見(jiàn)的屏蔽問(wèn)題和解答

問(wèn)：什么是EMC？　

答：EMC是電磁兼容性，是指電子設(shè)備或網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)具有一定的抵抗電磁干擾的能力，同時(shí)不能產(chǎn)生過(guò)量的電磁輻射。也就是說(shuō)，要求該設(shè)備或網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)能夠在比較惡劣的電磁環(huán)境中正常工作，同時(shí)有不能輻射過(guò)量的電磁波干擾周?chē)�其它設(shè)備及網(wǎng)絡(luò)的正常工作。

問(wèn)：UTP電纜是理想的平衡傳輸系統(tǒng)，為什么還要用FTP電纜？

　答：UTP電纜是通過(guò)芯線的雙絞來(lái)達(dá)到EMC性能，這意味著EMI首先被UTP電纜所接收，隨后才被抵消。但是，隨著頻率的提高，UTP的EMC性能將會(huì)下降。經(jīng)過(guò)測(cè)量發(fā)現(xiàn)，將電纜雙絞只能滿足到30MHz的EMC性能，對(duì)于更高的電磁干擾雙絞線將無(wú)能為力。而到目前為止，大多數(shù)的實(shí)際網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的工作頻率都低于30MHz。并且，理想的平衡傳輸系統(tǒng)是不存在的。UTP電纜的平衡特性并不只取決于部件本身的質(zhì)量（如絞對(duì)），而會(huì)受到周?chē)�環(huán)境的影響。因?yàn)?SPAN lang=EN-US>UTP周?chē)�的金屬、隱蔽的“地”、施工中的牽拉、彎曲等等情況都會(huì)破壞其平衡特性，從而降低EMC性能。事實(shí)上，我們安裝電纜是通常會(huì)將它穿入金屬導(dǎo)管、塑料導(dǎo)管或者其他有著不同接地阻抗的保護(hù)中。所以，要獲得持久不變的對(duì)地性能，只有一個(gè)解決方案：在所有芯線外加多一層鋁箔進(jìn)行接地。鋁箔為脆弱的雙絞芯線增加了保護(hù)，同時(shí)為UTP電纜人為的創(chuàng)造了一個(gè)平衡環(huán)境。這意味著基于FTP電纜的屏蔽解決方案是獨(dú)立于環(huán)境的，即與環(huán)境無(wú)關(guān)。FTP是融合了UTP的平衡特性和施工靈活性和STP的屏蔽效果，即平衡與屏蔽原理的完美結(jié)合。

問(wèn)：FTP電纜的屏蔽原理是什么？

答：不同于雙絞的平衡抵消原理，FTP電纜是在四對(duì)雙絞線的外面加多一層或兩層鋁箔，利用金屬對(duì)電磁波的反射、吸收和趨膚效應(yīng)原理（所謂趨膚效應(yīng)是指電流在導(dǎo)體截面的分布隨頻率的升高而趨于導(dǎo)體表面分布，頻率越高，趨膚深度越小，即頻率越高，電磁波的穿透能力越弱），有效的防止外部電磁干擾進(jìn)入電纜，同時(shí)也阻止內(nèi)部信號(hào)輻射出去，干擾其它設(shè)備的工作。實(shí)驗(yàn)表明，頻率超過(guò)5MHz的電磁波只能透過(guò)38μm厚的鋁箔。如果讓屏蔽層的厚度超過(guò)38μm，例如耐克森的FTP電纜為兩層25μm厚的鋁箔屏蔽，就使能夠透過(guò)屏蔽層進(jìn)入電纜內(nèi)部的電磁干擾的頻率主要在5MHz以下。而對(duì)于5MHz以下的低頻干擾可應(yīng)用雙絞的原理有效的抵消。

問(wèn)：我們?nèi)绾螠y(cè)量屏蔽和非屏蔽系統(tǒng)之間的性能差異？

答：FTP電纜的屏蔽系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)是提供較UTP電纜更好的EMC性能，它是基于將系統(tǒng)隔絕于外部電磁環(huán)境。因?yàn)橥獠看嬖诘碾姶怒h(huán)境會(huì)影響到整個(gè)布線系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸。到目前為止，還沒(méi)有性能指標(biāo)或測(cè)試方法來(lái)表達(dá)或比較EMC性能。值得高興的是歐洲標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)CENELEC已開(kāi)始這項(xiàng)工作（耐克森綜合布線系統(tǒng)參與其中），耦合衰減（coupling attenuation）被定義為測(cè)量EMC性能的指標(biāo)。該指標(biāo)也被寫(xiě)進(jìn)國(guó)際布線標(biāo)準(zhǔn)ISO/IEC11801第二版本中。

謝謝LZ

又學(xué)了知識(shí)

學(xué)習(xí)中

學(xué)習(xí)

好好學(xué)習(xí)一下，謝謝樓主！

太好了

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謝謝樓主

好資料啊，多謝樓主！