布線系統(tǒng)中的屏蔽技術(shù).doc

布線系統(tǒng)中的屏蔽技術(shù)屏蔽綜合布線系統(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越多的人所認(rèn)可。所以，市場上的屏蔽布線產(chǎn)品已不只局限于歐洲產(chǎn)品，越來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)束了北美沒有屏蔽系統(tǒng)的歷史。常見的屏蔽問題和解答問：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)生過量的電磁輻射。也就是說，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)有不能輻射過量的電磁波干擾周圍其它設(shè)備及網(wǎng)絡(luò)的正常工作。問：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電纜是通過芯線的雙絞來達(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)過測量發(fā)現(xiàn)，將電纜雙絞只能滿足到30mhz的emc性能，對于更高的電磁干擾雙絞線將無能為力。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)，而會(huì)受到周圍環(huán)境的影響。因?yàn)閡tp周圍的金屬、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：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電纜是在四對雙絞線的外面加多一層或兩層鋁箔，利用金屬對電磁波的反射、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)部信號輻射出去，干擾其它設(shè)備的工作。實(shí)驗(yàn)表明，頻率超過5mhz的電磁波只能透過38m厚的鋁箔。如果讓屏蔽層的厚度超過38m，例如耐克森的ftp電纜為兩層25m厚的鋁箔屏蔽，就使能夠透過屏蔽層進(jìn)入電纜內(nèi)部的電磁干擾的頻率主要在5mhz以下。而對于5mhz以下的低頻干擾可應(yīng)用雙絞的原理有效的抵消。問：我們?nèi)绾螠y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，還沒有性能指標(biāo)或測試方法來表達(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)被定義為測量emc性能的指標(biāo)。該指標(biāo)也被寫進(jìn)國際布線標(biāo)準(zhǔn)iso/iec11801第二版本中。耐克森屏蔽布線解決方案耐克森是ftp系列電纜的發(fā)明者，是屏蔽技術(shù)的領(lǐng)導(dǎo)者。其屏蔽系列產(chǎn)品均獲得了丹麥獨(dú)立電子實(shí)驗(yàn)室delta、美國保險(xiǎn)實(shí)驗(yàn)室ul及美國etl檢測機(jī)構(gòu)的測試及認(rèn)證。系列布線產(chǎn)品的指標(biāo)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于iso/iec 11801、eia/tia568b及en50173標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。耐克森f2tp電纜采用了當(dāng)今全球獨(dú)一無二的雙層縱包鋁箔屏蔽結(jié)構(gòu)，即在utp電纜的外面縱包兩層25um厚的鋁箔，這種雙層縱包結(jié)構(gòu)既可以避免電纜彎曲或受熱時(shí)屏蔽層出現(xiàn)微小的縫隙，又減小了轉(zhuǎn)移阻抗，提高了屏蔽效果，同時(shí)使接地(包括屏蔽接地和保護(hù)接地)更加方便、可靠。這種高性能的屏蔽電纜安裝起來也非常方便，其外徑只有6.35毫米。對于10mhz以上的電磁波，利用屏蔽層的反射，吸收及趨膚效應(yīng)的機(jī)理來抵消電磁干擾及電磁輻射，頻率越高，屏蔽層的效果越明顯。對于低頻(5mhz)電磁波,則利用雙絞線的平衡特性抵消。這種雙層鋁箔屏蔽電纜的最大特點(diǎn)有兩個(gè)方面：既具有卓越的屏蔽性能，又最大限度地方便用戶安裝。從電磁兼容(emc)的方面考慮，電纜的屏蔽層必須與大面積的金屬表面環(huán)繞接觸，即所謂的360o接地(grounding)。在耐克森雙層鋁箔屏蔽系統(tǒng)中，只需將里面一層屏蔽層卡在耐克森專利產(chǎn)品clip-