屏蔽線纜的優(yōu)勢(shì)淺析

                      屏蔽線纜的優(yōu)勢(shì)淺析

     使用屏蔽系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)可以在技術(shù)上通過(guò)不同的復(fù)雜參數(shù)來(lái)進(jìn)行證明，如耦合衰減，屏蔽效率和轉(zhuǎn)移阻抗等。但是從一個(gè)用戶(hù)的角度來(lái)看，可能zui有意義的就是一個(gè)基于屏蔽電纜的布線解決方案在不斷提升的高速網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用世界中的實(shí)際優(yōu)勢(shì)。
    今天，越來(lái)越多的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用需要屏蔽電纜和屏蔽布線解決方案。實(shí)際上，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備制造商們已安裝了屏蔽連接件，使網(wǎng)絡(luò)設(shè)備在不使用非常復(fù)雜和敏感的數(shù)字信號(hào)處理DSP技術(shù)的前提下，避免電磁輻射和提高抵抗干擾能力。甚至是那些在電路中設(shè)計(jì)了濾波器和增強(qiáng)電路的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，仍然可以從屏蔽布線系統(tǒng)中受益。從周?chē)h(huán)境中的獲得的EMI必須在儀器中被過(guò)濾、耗散和補(bǔ)償。受到越小的外在噪音影響，所需的DSP設(shè)備就越便宜。
   但是為什么電磁噪音或干擾在持續(xù)的影響著我們的網(wǎng)絡(luò)？EMI是受電場(chǎng)和磁場(chǎng)影響而隨機(jī)產(chǎn)生的噪音。各種電子設(shè)備，例如日光燈、電力線、收音機(jī)、電視和以及電腦，都會(huì)產(chǎn)生電磁干擾。當(dāng)過(guò)多的電磁干擾或噪音被正在傳輸?shù)男盘?hào)獲得，接受端或許會(huì)認(rèn)為數(shù)據(jù)不正確。在客戶(hù)端收到不正確的數(shù)據(jù)，設(shè)備里的網(wǎng)卡會(huì)發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，并要求發(fā)送端重新發(fā)送。這樣會(huì)由于相同數(shù)據(jù)的發(fā)送和重發(fā)浪費(fèi)寶貴的時(shí)間，從而減少網(wǎng)絡(luò)總的數(shù)據(jù)傳輸量。這些轉(zhuǎn)換的加重會(huì)影響到網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行效率。
   UTP電纜的擁護(hù)者們堅(jiān)信，電磁噪音可以通過(guò)電纜的平衡（雙絞）被抵消。這意味著EMI首先被UTP電纜所接收，隨后才被抵消。直到現(xiàn)在為止，只是簡(jiǎn)單的平衡和過(guò)濾在起作用。但是，新一代的高速網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用正在發(fā)展中，而隨之新的環(huán)境污染產(chǎn)生了。不斷提升的速率需要利用擴(kuò)展頻寬的新的技術(shù)來(lái)推動(dòng)，這樣會(huì)受到更多的EMI源的影響，并且?guī)?lái)新的問(wèn)題。而且，辦公桌上的自動(dòng)化設(shè)備的增多，隨之帶來(lái)了更多的高頻電磁場(chǎng)來(lái)污染環(huán)境。

   當(dāng)EMI只是簡(jiǎn)單的影響一部分的網(wǎng)絡(luò)用戶(hù)的使用的時(shí)候，作為一個(gè)信息源，也許將會(huì)給某些犯罪活動(dòng)提供機(jī)會(huì)。因此，許多*、軍事或財(cái)政機(jī)關(guān)所安裝的布線系統(tǒng)出于安全原因，必須進(jìn)行必要的保護(hù)。為了防止一些重要的被竊聽(tīng)，或者妨礙到安全系統(tǒng)，所以使用屏蔽電纜進(jìn)行布線。

    UTP電纜的支持者會(huì)在某些電磁環(huán)境比較惡劣的地方繼續(xù)維持他們的解決方案。事實(shí)上，平衡的電纜的確可以擁有抵抗EMI的能力。然而，理想的平衡是不可能存在的。你知道“”的絞對(duì)在安裝后會(huì)發(fā)生什么嗎？事實(shí)上是不可能保持雙絞的 – 即平衡被破壞了。你可以期望你的電纜在安裝過(guò)程中不要彎曲，或者你可以使用屏蔽電纜作為必要的保護(hù)。

另外，由于芯線雙絞絞距長(zhǎng)度不可能無(wú)限的減小，因此線對(duì)雙絞的平衡和過(guò)濾功效只能到達(dá)30-40MHz。Ｇigabit Ethernet，622Mbps ATM和2.5Gbps ATM這些高速網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用，需要使用復(fù)雜的編碼方法和運(yùn)行在100MHz以上高頻段，所有這些都會(huì)由于EMI而導(dǎo)致更多的信號(hào)減弱。因此，屏蔽電纜所提供的保護(hù)對(duì)于保證網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行性能有著更為實(shí)際的意義。

    此外，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)h(huán)境的影響。這意味著如果電纜沒(méi)有足夠的“分離”或獨(dú)立于環(huán)境，平衡特性有可能被破壞。在理想條件下，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備產(chǎn)生的信號(hào)是*對(duì)稱(chēng)的，但是它會(huì)被比如電纜等不平衡的傳輸信道所破壞。這表示在整個(gè)鏈路上的接地線的阻抗必須保持*不變。并且要求在非屏蔽布線系統(tǒng)的附近不能有金屬物體存在，因?yàn)樵陔娎|周?chē)娜魏我黄饘俣紩?huì)破壞UTP電纜的平衡特性，從而影響到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。這意味著基于屏蔽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)。

    屏蔽電纜的制造是相當(dāng)專(zhuān)業(yè)的，但是由于在屏蔽布線系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)已經(jīng)*考慮到EMI的問(wèn)題，所以屏蔽電纜的安裝是相當(dāng)輕松的。屏蔽布線系統(tǒng)的安裝并不需要像非屏蔽系統(tǒng)那樣嚴(yán)格。比如，zui小距離的要求UTP電纜與電力線之間允許的zui小距離是屏蔽電纜的3倍。

    屏蔽電纜比較UTP電纜的優(yōu)勢(shì)在于，它針對(duì)了電子設(shè)備的廣泛使用而導(dǎo)致的EMI影響的加深。而且，網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用速率的提升意味著網(wǎng)絡(luò)對(duì)于EMI會(huì)更加的敏感。