双绞线抗干扰原理.doc

补充知识：双绞线抗干扰及抗串扰原理 一、 双绞线传输原理信号传输可分为非平衡式和平衡式两种传输方式。同轴电缆属于非平衡传输线，双绞线属于平衡传输线。假如要用双绞线传输视频信号，必须在发送端将非平衡信号转换为平衡信号，在接收端再将平衡信号转换为非平衡信号。一个基本的双绞线视频传输系统如图所示。图中的A1是差分信号发送放大器，完成非平衡到平衡的转换，A2是差分信号接收放大器，完成平衡到非平衡的转换。图1二、双绞线（超五类双绞线）消除干扰的原理 在双绞线中，干扰主要来自以下两方面：第一，外部干扰。第二，同一电缆内部对线之间的相互串扰。下面，我们对双绞线消除干扰的原理进行分析。1、 双绞线对外部干扰的抑制1.1 干扰信号对平行线的干扰，见图2。Us为干扰信号源，干扰电流Is在双线的两条导线L1、L2上产生的干扰电流分别是I1和I2。由于L1距离干扰源较近，因此，I1I2，I=I1I20，有干扰电流存在。 图21.2 干扰信号对扭绞双线回路的干扰，见图3。与图2不同的是，双线回路在中点位置进行了一次扭绞。在L1上存在干扰电流I11和I12，在L2上存在干扰电流I21和I22, 干扰电流I=I21+I22-I11-I12，由于两段线路的条件相同，所以，总干扰电流I=0。所以只要设置合理的绞距，就能达到消除干扰的目的。图32、同一电缆内部各线对之间的串扰2.1 两个未绞双线回路间的串扰，见图4。其中Ue为主串回路，Us为被串回路。导线L1上的电流I1在被串回路L3和L4中产生感应电流I31和I41 ,I41I31，在被串回路中形成串扰电流I11=I41-I31，同样，导线L2上的电流I2在被串回路L3和L4中产生感应电流I32和I42，I42I32，在被串回路中形成串扰电流I12=I32-I42，总干扰电流I=I11+I12，由于L1与L3、L4的距离比L2较近，I=I11+I120，在回路Us中形成干扰。 图42.2 两个绞距相同的回路如图5所示。回路Ue和回路Us同时在中点位置作扭绞，因此，两个回路的4根导线之间的相对关系与未绞是完全相同的，根据以上分析可知，是不能起到消除串扰的作用。Ue和Us分别在对方回路中产生干扰电流Is和Ie，所以当两个绞合的双线回路绞距相同时，不能消除串扰。图52.3 两个绞距不同的双线回路见图6。回路Ue在中点作扭绞。回路Us除在中点作扭绞外，还在A段和B段的二分之一处分别作扭绞。 下面以回路Ue为主串回路，回路Us为被串回路。分为A、B两段，先分析A段的串扰。在A段内，回路Ue未作扭绞，而回路Us在二分之一处作扭绞；根据1.2节的分析可知，由于回路Us在A段的中点扭绞，导线L1对回路Us的干扰电流为零。同样道理，导线L2对回路Us的干扰电流也为零。因此，在A段，回路Ue对回路Us的串扰电流为零。 B段的情况与A段完全相同，在B段串扰电流也为零。因此，回路Ue对回路Us的总串扰为零。所以，两个独立的双绞线回路，只要设计合理的绞距，是可以消除相互串扰. 图62.4 一条超五类双绞线电缆由4对线组成。每对线各自按反时针方向扭绞。4对线的绞距是各不相同的（对于绞距，没有量化标准，各