雙絞線(TP:Twisted Pairwire)是綜合布線工程中很常用的一種傳輸介質(zhì)。
雙絞線由兩根具有絕緣保護(hù)層的銅導(dǎo)線組成。
把兩根絕緣的銅導(dǎo)線按必定密度彼此絞在一起,可降低信號(hào)攪擾的程度,每一根導(dǎo)線在傳輸中輻射的電波會(huì)被另一根線上發(fā)出的電波抵消。
雙絞線一般由兩根22～26號(hào)絕緣銅導(dǎo)線彼此纏繞而成。
如果把一對(duì)或多對(duì)雙絞線放在一個(gè)絕緣套管中便成了雙絞線電纜。
在雙絞線電纜(也稱雙扭線電纜)內(nèi),不同線對(duì)具有不同的扭絞長(zhǎng)度,一般地說(shuō),扭絞長(zhǎng)度在38.1cm至14cm內(nèi),按逆時(shí)針?lè)较蚺そg,相臨線對(duì)的扭絞長(zhǎng)度在12.7cm以上。
與其他傳輸介質(zhì)比較,雙絞線在傳輸間隔、信道寬度和數(shù)據(jù)傳輸速度等方面均受到必定限制,但價(jià)格較為低廉。
目前,雙絞線可分為非屏蔽雙絞線(UTP:Unshilded Twisted Pair)和屏蔽雙絞線(STP:Shielded Twisted Pair)。
雖然雙絞線首要是用來(lái)傳輸模仿聲響信息的,但同樣適用于數(shù)字信號(hào)的傳輸,特別適用于較短間隔的信息傳輸。
在傳輸期間,信號(hào)的衰減比較大,而且發(fā)生波形畸變。
采用雙絞線的局域網(wǎng)的帶寬取決于所用導(dǎo)線的質(zhì)量、長(zhǎng)度及傳輸技術(shù)。
只要精心選擇和裝置雙絞線,就能夠在有限間隔內(nèi)達(dá)到每秒幾百萬(wàn)位的可靠傳輸率。
當(dāng)間隔很短,而且采用特殊的電子傳輸技術(shù)時(shí),傳輸率可達(dá)100Mbps～155Mbps。
由于利用雙絞線傳輸信息時(shí)要向周圍幅射,信息很容易被竊聽(tīng),因此要花費(fèi)額外的價(jià)值加以屏蔽。
屏蔽雙絞線電纜的外層由鋁泊包裹,以減小幅射,但并不能完全消除輻射。
屏蔽雙絞線價(jià)格相對(duì)較高,裝置時(shí)要比非屏蔽雙絞線電纜困難。
類似于同軸電纜,它有必要配有支持屏蔽功能的特殊連結(jié)器和相應(yīng)的裝置技術(shù)。
但它有較高的傳輸速率,100米內(nèi)可達(dá)到155Mbps。
別的,非屏蔽雙絞線電纜具有以下優(yōu)點(diǎn):(1)無(wú)屏蔽外套,直徑小,節(jié)省所占用的空間;(2)重量輕、易彎曲、易裝置;(3)將串?dāng)_減至很小或加以消除;(4)具有阻燃性;(5)具有獨(dú)立性和靈活性,適用于結(jié)構(gòu)化綜合布線。
二、規(guī)格型號(hào)EIA/TIA為雙絞線電纜定義了五種不同質(zhì)量的型號(hào)。
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)綜合布線運(yùn)用第三、四、五類。
這五種型號(hào)如下：1、 類：首要用于傳輸語(yǔ)音（一類規(guī)范首要用于八十年代初之前的電話線纜），不用于數(shù)據(jù)傳輸。
2、第二類：傳輸頻率為1MHz，用于語(yǔ)音傳輸和很高傳輸速率4Mbps的數(shù)據(jù)傳輸，常見(jiàn)于運(yùn)用4Mbps規(guī)范令牌傳遞協(xié)議的舊的令牌網(wǎng)。
3、第三類:指目前在ANSI和EIA/TIA568規(guī)范中指定的電纜。
該電纜的傳輸頻率為16MHz,用于語(yǔ)音傳輸及很高傳輸速率為10Mbps的數(shù)據(jù)傳輸，首要用于10base-T。
4、第四類:該類電纜的傳輸頻率為20MHz,用于語(yǔ)音傳輸和很高傳輸速率16Mbps的數(shù)據(jù)傳輸，首要用于基于令牌的局域網(wǎng)和10base-T/100base-T。
5、第五類:該類電纜添加了繞線密度,外套一種高質(zhì)量的絕緣材料,傳輸頻率為100MHz,用于語(yǔ)音傳輸和很高傳輸速率為100Mbps的數(shù)據(jù)傳輸，首要用于100base-T和10base-T網(wǎng)絡(luò)，這是很常用的以太網(wǎng)電纜。
雙絞線分為屏蔽雙絞線與非屏蔽雙絞線兩大類。
在這兩大類中又分100歐姆電纜、雙體電纜、大對(duì)數(shù)電纜、150歐姆屏蔽電纜。
具體型號(hào)有多種,如圖1所示。
圖中AWG表示美國(guó)線纜規(guī)格。
 三、功能指標(biāo)對(duì)于雙絞線,用戶很關(guān)心的是表征其功能的幾個(gè)指標(biāo)。
這些指標(biāo)包括衰減、近端串?dāng)_、阻抗特性、分布電容、直流電阻等。
(1)衰減   衰減(Attenuation)是沿鏈路的信號(hào)損失度量。
衰減與線纜的長(zhǎng)度有關(guān)系,隨著長(zhǎng)度的添加,信號(hào)衰減也隨之添加。
衰減用"db"作單位,表示源傳送端信號(hào)到接納端信號(hào)強(qiáng)度的比率。
由于衰減隨頻率而改變,因此,應(yīng)丈量在使用范圍內(nèi)的悉數(shù)頻率上的衰減。
(2)近端串?dāng)_   串?dāng)_分近端串?dāng)_和遠(yuǎn)端串?dāng)_(FEXT),測(cè)驗(yàn)儀首要是丈量NEXT,由于存在線路損耗,因此FEXT的量值的影響較小。
近端串?dāng)_(NEXT)損耗是丈量一條UTP鏈路中從一對(duì)線到另一對(duì)線的信號(hào)耦合。
對(duì)于UTP鏈路,NEXT是一個(gè)關(guān)鍵的功能指標(biāo),也是很難精確丈量的一個(gè)指標(biāo)。
隨著信號(hào)頻率的添加,其丈量難度將加大。
   NEXT并不表示在近端點(diǎn)所發(fā)生的串?dāng)_值,它只是表示在近端點(diǎn)所丈量到的串?dāng)_值。
這個(gè)量值會(huì)隨電纜長(zhǎng)度不同而變,電纜越長(zhǎng),其值變得越小。
同時(shí)發(fā)送端的信號(hào)也會(huì)衰減,對(duì)其它線對(duì)的串?dāng)_也相對(duì)變小。
實(shí)驗(yàn)證明,只有在40米內(nèi)丈量得到的NEXT是較真實(shí)的。
如果另一端是遠(yuǎn)于40米的信息插座,那么它會(huì)發(fā)生必定程度的串?dāng)_,但測(cè)驗(yàn)儀可能無(wú)法丈量到這個(gè)串?dāng)_值。
因此,很好在兩個(gè)端點(diǎn)都進(jìn)行NEXT丈量。
現(xiàn)在的測(cè)驗(yàn)儀都配有相應(yīng)設(shè)備,使得在鏈路一端就能丈量出兩端的NEXT值。
NEXT測(cè)驗(yàn)的結(jié)果參照表1和表2。
表1 各種連接為很大長(zhǎng)度時(shí)各種頻率下的衰減極限

頻率(MHz)	很大率減20oC
	信道(100米)			鏈路(90米)
	3類	4類	5類	3類	4類	5類
1	4.2	2.6	2.5	3.2	2.2	2.1
4	7.3	4.8	4.5	6.1	4.3	4.0
8	10.2	6.7	6.3	8.8	6	5.7
10	11.5	7.5	7.0	10	6.8	6.3
16	14.9	9.9	9.2	13.2	8.8	8.2
20		11	10.3		9.9	9.2
25			11.4			10.3
31.25			12.8			11.5
62.5			18.5			16.7
100			24			21.6

表2 特定頻率下的NEXT衰減極限

頻率(MHz)	很小NEXT
	信道(100米)			鏈路(90米)
	3類	4類	5類	3類	4類	5類
1	39.1	53.3	60.0	40.1	54.7	60.0
4	29.3	43.3	50.6	30.7	45.1	51.8
8	24.3	38.2	45.6	25.9	40.2	47.1
10	22.7	36.6	44.0	24.3	38.6	45.5
16	19.3	33.1	40.6	21	35.3	42.3
20		31.4	39.0		33.7	40.7
25			37.4			39.1
31.25			35.7			37.6
62.5			30.6			32.7
100			27.1			29.3

   以上兩個(gè)指標(biāo)是TSB67測(cè)驗(yàn)的首要內(nèi)容,但某些型號(hào)的測(cè)驗(yàn)儀還能夠給出直流電阻、特性阻抗、衰減串?dāng)_比等指標(biāo)。
(3)直流電阻   TSB67無(wú)此參數(shù)。
直流環(huán)路電阻會(huì)耗費(fèi)一部分信號(hào),并將其轉(zhuǎn)變成熱量。
它是指一對(duì)導(dǎo)線電阻的和,11801規(guī)格的雙絞線的直流電阻不得大于19.2歐姆。
每對(duì)間的差異不能太大(小于 0.1歐姆),否則表示接觸不良,有必要檢查連接點(diǎn)。
(4)特性阻抗   與環(huán)路直流電阻不同,特性阻抗包括電阻及頻率為1～100MHz的電感阻抗及電容阻抗,它與一對(duì)電線之間的間隔及絕緣體的電氣功能有關(guān)。
各種電纜有不同的特性阻抗,而雙絞線電纜則有100歐姆 、120歐姆及150歐姆幾種。
(5)衰減串?dāng)_比(ACR)   在某些頻率范圍,串?dāng)_與衰減量的比例關(guān)系是反映電纜功能的另一個(gè)重要參數(shù)。
ACR有時(shí)也以信噪比(SNR :Signal-Noice ratio)表示,它由很差的衰減量與NEXT量值的差值計(jì)算。
ACR值較大,表示抗攪擾的能力更強(qiáng)。
一般系統(tǒng)要求至少大于10分貝。
(6)電纜特性   通信信道的質(zhì)量是由它的電纜特性描述的。
SNR是在考慮到攪擾信號(hào)的情況下,對(duì)數(shù)據(jù)信號(hào)強(qiáng)度的一個(gè)度量。
如果SNR過(guò)低,將導(dǎo)致數(shù)據(jù)信號(hào)在被接納時(shí),接納器不能分辨數(shù)據(jù)信號(hào)和噪音信號(hào),很終引起數(shù)據(jù)錯(cuò)誤。
因此,為了將數(shù)據(jù)錯(cuò)誤限制在必定范圍內(nèi),有必要定義一個(gè)很小的可接納的SNR。
四、測(cè)驗(yàn)數(shù)據(jù)100歐姆4對(duì)非屏蔽雙絞線有3類線、4類線、5類線和超5類線之分。
首要的功能指標(biāo)為衰減、分布電容、直流電阻、直流電阻偏差值、阻抗特性、返回?fù)p耗、近端串?dāng)_。
規(guī)范測(cè)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表1所示。
表3 雙絞線的規(guī)范測(cè)驗(yàn)數(shù)據(jù)(a)

類型	率減(單位db)	分布電容(以1khz計(jì)量)	直流電阻20oC丈量校正值	直流電阻偏差值20o時(shí)丈量校正值
3類	<2.320sqrt(f) + 0.238(f)	<330pf/100米	<9.38歐姆/100米	5%
4類	<2.050sqrt(f) + 0.1(f)	<330pf/100米	同上	5%
5類	<1.9267sqrt(f) + 0.075(f)	<330pf/100米	同上	5%

(b)

類型	阻抗特性1Mhz至很高的參考頻率值	返回?fù)p耗丈量長(zhǎng)度>100米	近端串?dāng)_丈量長(zhǎng)度>100米
3類	100歐姆 + 15%	12db	43db
4類	同上	12db	58db
5類	同上	23db	64db

五、常用的雙絞線電纜綜合布線中很常用的雙絞線電纜有以下幾種:1、5類4對(duì)非屏蔽雙絞線它是美國(guó)線纜規(guī)格為24的實(shí)芯裸銅導(dǎo)體,以氟化乙烯做絕緣材料,傳輸頻率達(dá)100MHz。
導(dǎo)線組成如表4所示,物理結(jié)構(gòu)如圖2所示。
表4 導(dǎo)線顏色編碼

線對(duì)	顏色碼
1	白/藍(lán)//藍(lán)
2	白/橙//橙
3	白/綠//綠
4	白/棕//棕

圖2 5類4對(duì)非屏蔽雙絞線電氣特性如表5所示。
其間,"9.38 歐姆MAX. Per100m @ 20℃"是指在20℃的恒定溫度下,每100米的雙絞線的電阻為9.38 歐姆(下表中類同)。
表5 5類4對(duì)非屏蔽雙絞線電氣特性

頻率需求(Hz)	阻抗	衰減值(dh/100)Max	NEXT(db)(很差對(duì))	直流阻抗
256K	-	1.1	-	9.38歐姆MAX.Per 100m @ 20oC
512K	-	1.5	-
772K	-	1.8	66
1M	85~115   歐姆	2.1	64
4M		4.3	55
10M		6.6	49
16M		8.2	46
20M		9.2	44
31.25M		11.8	42
62.50M		17.1	37
100M		22.0	34

2、5類4對(duì)24AWG100歐姆屏蔽電纜它是美國(guó)線規(guī)為24的裸銅導(dǎo)體,以氟化乙烯做絕緣材料,內(nèi)有一24AWG TPG漏電線。
傳輸頻率達(dá)100MHz,導(dǎo)線組成如表6所示,物理結(jié)構(gòu)如圖3所示,電氣特性如表7所示。
表6中屏蔽項(xiàng)"0.002[0.051]裁線機(jī)鋁/聚酯帶很小交疊@20℃及一根24AWG TPC漏電線"的意義是:·屏蔽層厚度為0.002厘米或0.051英寸。
·@20℃代表在20℃恒定溫度下。
表6 導(dǎo)線顏色編碼

線對(duì)	顏色碼	屏蔽
1	白/藍(lán)//藍(lán)	0.002[0.051]鋁/聚脂帶很小交疊@20o及一根 24AWG TPC 漏電線。
2	白/橙//橙
3	白/綠//綠
4	白/棕//棕

表7 5類4對(duì)24AWG100歐姆屏蔽電纜電氣特性

頻率需求(Hz)	阻抗	衰減值(dh/100)Max	NEXT(db)(很差對(duì))	直流阻抗
256K	-	1.1	-	9.38歐姆MAX.Per 100m @ 20oC
512K	-	1.5	-
772K	-	1.8	66
1M	85~115   歐姆	2.1	64
4M		4.3	55
10M		6.6	49
16M		8.2	46
20M		9.2	44
31.25M		11.8	42
62.50M		17.1	37
100M		22.0	34

3、5類4對(duì)26AWG屏蔽軟線它由4對(duì)線和一根26AWG TPC漏電線組成,傳輸頻率達(dá)100MHz。
導(dǎo)線組成如表8所示,物理結(jié)構(gòu)如圖4所示,電氣特性如表9所示。
表8 導(dǎo)線顏色編碼

線對(duì)	顏色碼	屏蔽
1	白/藍(lán)//藍(lán)	0.002[0.051]鋁/聚脂帶箔內(nèi)有一段26AWG TPC 漏電線。
2	白/橙//橙
3	白/綠//綠
4	白/棕//棕

 4. 5類4對(duì)24AWG非屏蔽軟線它由4對(duì)線組成,用于高速數(shù)據(jù)傳輸,適合于擴(kuò)展傳輸間隔,使用于互連或跳接線。
傳輸速率達(dá)100MHz。
導(dǎo)線組成如表9所示,它的物理結(jié)構(gòu)如圖5所示, 電氣特性如表10所示。
表9 導(dǎo)線顏色編碼

線對(duì)	顏色碼
1	白/藍(lán)//藍(lán)
2	白/橙//橙
3	白/綠//綠
4	白/棕//棕

 表10 5類424WAG100對(duì)非屏蔽軟線電氣特性

頻率需求(Hz)	阻抗	衰減值(dh/100)Max	NEXT(db)(很差對(duì))	直流阻抗
256K	-	-	-	8.8 歐姆MAX.Per 100m @ 20oC
512K	-	-	-
772K	-	2.0	66
1M	85~115   歐姆	2.3	64
4M		5.3	55
10M		8.2	49
16M		10.5	46
20M		11.8	44
31.25M		15.4	42
62.50M		22.3	37
100M		28.9	34

六、超5類布線系統(tǒng)超5類布線系統(tǒng)是一個(gè)非屏蔽雙絞線(UTP)布線系統(tǒng),通過(guò)對(duì)它的"鏈接"和"信道"功能的測(cè)驗(yàn)表明,它超越TIA/EIA568的5類線要求。
與一般的5類UTP比較,其衰減更小,串?dāng)_更少,同時(shí)具有更高的衰減與串?dāng)_的比值(ACR)和信噪比(SRL)、更小的時(shí)延誤差,功能得到了提高。
它具有四大優(yōu)點(diǎn):(1)提供了堅(jiān)實(shí)的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ),能夠方便轉(zhuǎn)移、更新網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。
(2)能夠滿足大多數(shù)使用的要求,而且滿足低偏差和低串?dāng)_總和的要求。
(3)被認(rèn)為是為將來(lái)網(wǎng)絡(luò)使用提供的解決方案。
(4)充足的功能余量,給裝置和測(cè)驗(yàn)帶來(lái)方便。
與5類線纜比較,超5類在近端串?dāng)_、串?dāng)_總和、衰減和信噪比四個(gè)首要指標(biāo)上都有較大的改進(jìn)。
近端串?dāng)_(NEXT)是評(píng)估功能的很重要的規(guī)范。
一個(gè)高速的LAN在傳送和接納數(shù)據(jù)時(shí)是同步的。
NEXT是當(dāng)傳送與接納同時(shí)進(jìn)行時(shí)所發(fā)生的攪擾信號(hào)。
NEXT的單位是db,它表示傳送信號(hào)與串?dāng)_信號(hào)之間的比值。
在一般使用中,衡量NEXT的規(guī)范方法是用一對(duì)線進(jìn)行傳送,另一對(duì)線用于接納,如10BASET和TokenRing,甚至100BASET 和155Mbps ATM。
但是,有時(shí)候也能夠運(yùn)用別的兩對(duì)線,并接到另一工作站,這樣能夠加速LAN的速度,如622Mbps ATM和1000BASE-T,不只用一對(duì)(可能用悉數(shù)的4對(duì)線)來(lái)傳送和接納。
在一根線纜中運(yùn)用多對(duì)線進(jìn)行傳送會(huì)添加這根線纜的串?dāng)_。
現(xiàn)在的四對(duì)5類雙絞線沒(méi)有考慮這種情況。
串?dāng)_總和( Power Sum NEXT)是從多個(gè)傳輸端發(fā)生NEXT的和。
如果一個(gè)布線系統(tǒng)能夠滿足5類線在Power Sum下的NEXT要求,那么就能處理從使用共享到高速LAN使用的任何問(wèn)題。
超5類布線系統(tǒng)的NEXT只有5類線要求的1/8。
信噪比(Structural Return Loss)是衡量線纜阻抗一致性的規(guī)范,阻抗的改變引起反射。
一部分信號(hào)的能量被反射到發(fā)送端,構(gòu)成噪聲。
SRL是丈量能量改變的規(guī)范,由于線纜結(jié)構(gòu)改變而導(dǎo)致阻抗改變,使得信號(hào)的能量發(fā)生改變。
反射的能量越少,意味著傳輸信號(hào)越完整,在線纜上的噪聲越小。
比起一般5類雙絞線,超5類系統(tǒng)在100MHz的頻率下運(yùn)行時(shí),為用戶提供8db近端串?dāng)_的余量,用戶的設(shè)備受到的攪擾只有一般5類線系統(tǒng)的1/4,使系統(tǒng)具有更強(qiáng)的獨(dú)立性和可靠性。