布线系统中的屏蔽技术.doc

布线系统中的屏蔽技术屏蔽综合布线系统源于欧洲，它是在普通非屏蔽布线系统的外面加上金属屏蔽层，利用金属屏蔽层的反射、吸收及趋肤效应实现防止电磁干扰及电磁辐射的功能，屏蔽系统综合利用了双绞线的平衡原理及屏蔽层的屏蔽作用，因而具有非常好的电磁兼容(emc)特性。我们可以看到，在整个欧洲，大多数的最终用户会选择屏蔽布线系统。目前，屏蔽布线系统已经为越来越多的用户所认识，它在电磁兼容方面的良好性能也正在为越来越多的人所认可。所以，市场上的屏蔽布线产品已不只局限于欧洲产品，越来越多的厂商提供屏蔽布线产品。在最新发布的北美布线tia/eia-568-b标准中，屏蔽电缆和非屏蔽电缆同时被作为水平布线的推荐媒介，从而结束了北美没有屏蔽系统的历史。常见的屏蔽问题和解答问：什么是emc?答：emc是电磁兼容性，是指电子设备或网络系统具有一定的抵抗电磁干扰的能力，同时不能产生过量的电磁辐射。也就是说，要求该设备或网络系统能够在比较恶劣的电磁环境中正常工作，同时有不能辐射过量的电磁波干扰周围其它设备及网络的正常工作。问：utp电缆是理想的平衡传输系统，为什么还要用ftp电缆?答：utp电缆是通过芯线的双绞来达到emc性能，这意味着emi首先被utp电缆所接收，随后才被抵消。但是，随着频率的提高，utp的emc性能将会下降。经过测量发现，将电缆双绞只能满足到30mhz的emc性能，对于更高的电磁干扰双绞线将无能为力。而到目前为止，大多数的实际网络应用的工作频率都低于30mhz。并且，理想的平衡传输系统是不存在的。utp电缆的平衡特性并不只取决于部件本身的质量(如绞对)，而会受到周围环境的影响。因为utp周围的金属、隐蔽的地、施工中的牵拉、弯曲等等情况都会破坏其平衡特性，从而降低emc性能。事实上，我们安装电缆是通常会将它穿入金属导管、塑料导管或者其他有着不同接地阻抗的保护中。所以，要获得持久不变的对地性能，只有一个解决方案：在所有芯线外加多一层铝箔进行接地。铝箔为脆弱的双绞芯线增加了保护，同时为utp电缆人为的创造了一个平衡环境。这意味着基于ftp电缆的屏蔽解决方案是独立于环境的，即与环境无关。ftp是融合了utp的平衡特性和施工灵活性和stp的屏蔽效果，即平衡与屏蔽原理的完美结合。问：ftp电缆的屏蔽原理是什么?答：不同于双绞的平衡抵消原理，ftp电缆是在四对双绞线的外面加多一层或两层铝箔，利用金属对电磁波的反射、吸收和趋肤效应原理(所谓趋肤效应是指电流在导体截面的分布随频率的升高而趋于导体表面分布，频率越高，趋肤深度越小，即频率越高，电磁波的穿透能力越弱)，有效的防止外部电磁干扰进入电缆，同时也阻止内部信号辐射出去，干扰其它设备的工作。实验表明，频率超过5mhz的电磁波只能透过38m厚的铝箔。如果让屏蔽层的厚度超过38m，例如耐克森的ftp电缆为两层25m厚的铝箔屏蔽，就使能够透过屏蔽层进入电缆内部的电磁干扰的频率主要在5mhz以下。而对于5mhz以下的低频干扰可应用双绞的原理有效的抵消。问：我们如何测量屏蔽和非屏蔽系统之间的性能差异?答：ftp电缆的屏蔽系统的优势是提供较utp电缆更好的emc性能，它是基于将系统隔绝于外部电磁环境。因为外部存在的电磁环境会影响到整个布线系统的数据传输。到目前为止，还没有性能指标或测试方法来表达或比较emc性能。值得高兴的是欧洲标准化委员会cenelec已开始这项工作(耐克森综合布线系统参与其中)，耦合衰减(coupling attenuation)被定义为测量emc性能的指标。该指标也被写进国际布线标准iso/iec11801第二版本中。耐克森屏蔽布线解决方案耐克森是ftp系列电缆的发明者，是屏蔽技术的领导者。其屏蔽系列产品均获得了丹麦独立电子实验室delta、美国保险实验室ul及美国etl检测机构的测试及认证。系列布线产品的指标远远高于iso/iec 11801、eia/tia568b及en50173标准的规定。耐克森f2tp电缆采用了当今全球独一无二的双层纵包铝箔屏蔽结构，即在utp电缆的外面纵包两层25um厚的铝箔，这种双层纵包结构既可以避免电缆弯曲或受热时屏蔽层出现微小的缝隙，又减小了转移阻抗，提高了屏蔽效果，同时使接地(包括屏蔽接地和保护接地)更加方便、可靠。这种高性能的屏蔽电缆安装起来也非常方便，其外径只有6.35毫米。对于10mhz以上的电磁波，利用屏蔽层的反射，吸收及趋肤效应的机理来抵消电磁干扰及电磁辐射，频率越高，屏蔽层的效果越明显。对于低频(5mhz)电磁波,则利用双绞线的平衡特性抵消。这种双层铝箔屏蔽电缆的最大特点有两个方面：既具有卓越的屏蔽性能，又最大限度地方便用户安装。从电磁兼容(emc)的方面考虑，电缆的屏蔽层必须与大面积的金属表面环绕接触，即所谓的360o接地(grounding)。在耐克森双层铝箔屏蔽系统中，只需将里面一层屏蔽层卡在耐克森专利产品clip-