布線(xiàn)系統中的屏蔽及非屏蔽

布線(xiàn)系統中的屏蔽及非屏蔽
* 為什么目前電磁兼容引起重視?
　　 一方面,　　數據通信速率迅速增長(cháng),因為通信已不只局限于語(yǔ)音,數據,還包括高質(zhì)量的圖象信號。以局域網(wǎng)技術(shù)來(lái)講,網(wǎng)絡(luò )速率已經(jīng)從以前的10MBPS提高到100MBPS,乃至ATM155MBPS,622MBPS, 及目前議論較多的GBPS局域網(wǎng)技術(shù)。網(wǎng)絡(luò )速率的提高,意味著(zhù)工作頻率的提高,而高頻信號更易于受到電磁干擾,這就是在布線(xiàn)系統中引入電磁兼容概念的原因。
    另一方面,外界電磁環(huán)境越來(lái)越惡劣，新的電磁干擾源不斷產(chǎn)生，如無(wú)線(xiàn)尋呼,移動(dòng)電話(huà),微蜂窩個(gè)人通信系統等相繼出現,而且工作頻率不斷提高。
　　 * UTP(非屏蔽雙絞線(xiàn))電纜的EMC原理及局限性 UTP電纜屬于平衡傳輸系統,它利用扭絞來(lái)抵消電磁干擾及電磁輻射。但是,利用這種平衡性來(lái)抵消電磁干擾及電磁輻射需要具備以下的條件:
　 1) UTP必須是理想的平衡系統 UTP只有具有理想的平衡特性才能有效地抵消電磁干擾及電磁輻射,但是,理想的平衡UTP是不存在的,因為:
　　 a)UTP的平衡特性受周?chē)h(huán)境影響 當UTP電纜附近存在金屬物體或隱蔽接地時(shí),由于不同導體與金屬物體或地的距離不同,UTP的平衡特性會(huì )遭到破壞。 實(shí)驗表明,將UTP電纜穿入25.4MM鋼管中,其衰減會(huì )增大2.5%,說(shuō)明其特性阻抗減小了,從而表明UTP受周?chē)h(huán)境影響。
　  b)彎曲也會(huì )破壞UTP的平衡特性 在實(shí)際安裝時(shí),電纜不可避免要彎曲。當電纜彎曲時(shí),相鄰絞節將疏密不同,不能有效抵消電磁干擾及電磁輻射。
　  2)UTP的節距與電磁干擾或信號波長(cháng)相比必須充分小,才能有效地抵消電磁干擾和電磁輻射,即節距越小,EMC性能越好。 但是,雙絞線(xiàn)的絞結節距不可能無(wú)限減小。實(shí)驗表明,當外界電磁干擾或網(wǎng)絡(luò )工作頻率超過(guò)30MHZ時(shí),UTP的EMC性能下降,即網(wǎng)絡(luò )的可靠性降低,誤碼率增大,電磁輻射也相應增大,UTP廠(chǎng)商的技術(shù)資料里也承認這一點(diǎn)。

　　以前的網(wǎng)絡(luò )一般工作在較低的頻率范圍,如10MBPS以太網(wǎng)工作頻率為10MHZ以?xún)?16MHZ令牌網(wǎng)的工作頻率在16MHZ以?xún)?UTP系統在這樣低的工作頻帶內具有一定的EMC能力,而且計算機通信具有出錯重發(fā)及糾錯能力,所以網(wǎng)絡(luò )能夠在一定的電磁環(huán)境中正常工作。
　　但是,隨著(zhù)快速以太網(wǎng)(100MBPS),ATM(155MBPS,622MBPS)及GBPS以太網(wǎng)技術(shù)逐漸實(shí)用化,網(wǎng)絡(luò )的工作頻率不斷提高,同時(shí)外界電磁干擾頻率也日益提高,UTP的平衡特性已不足以抵消網(wǎng)絡(luò )本身的電磁輻射及外界的電磁干擾。所以,對于高速網(wǎng)絡(luò ),非屏蔽系統要依賴(lài)壓縮編碼技術(shù),將高速數據壓縮到30MHZ以下,如ATM155MBPS，采用CAP16編碼技術(shù)將帶寬壓縮到25.8MHZ。采用復雜的編碼方式固然可以提高頻譜利用率,但是需要在布線(xiàn)系統的兩端加編碼及解碼設備,網(wǎng)絡(luò )成本增加,而抗干擾能力降低,可靠性下降。