讓它扭曲:雙絞線與非雙絞線

我該如何吸引你,讀者?我是應該非常注重技術和行業,使這篇文章麵向“工程師”,還是應該將這篇文章轉向“哲學家”?根據主題的不同,一個可能比另一個更適合。相反,我決定為“藝術家”寫這個博客,兩者都可以考慮。

雙絞線:“為了藝術家”

電纜都是通信係統的重要組成部分。它們是世界各地使用的一種重要的傳播媒介。一種跨多個行業使用的電纜是多導體電纜。它是一種至少有2根絕緣銅導體的電纜,其整體結構可能根據應用的不同而不同。另一種形式的多導體電纜稱為多對電纜。雖然它們都可以被認為是多導體電纜,這些電纜之間的主要區別是它們的導體結構。多芯電纜由多個芯線組成,多對電纜(又稱雙絞線)的導線被絞成一對。這兩種電纜有時都被稱為“數據電纜”或“電子電纜”。這些名稱是根據這些電纜通常用於的應用程序而命名的。其中一些應用包括數據傳輸係統、通信係統、音頻係統、電源傳輸等。

有些人可能會問,扭曲導體的意義是什麼?我會告訴你們這一點這與功能有關。大多數現代以太網網絡都使用雙絞線。一對電線擰成一圈,就形成了傳輸數據的電路。說到數據通信,我們都知道帶寬是一個主要因素。

有不同的因素會影響電纜的性能,如噪聲和其他信號幹擾(EMI, RFI, ESI)。其中一個因素與磁力有關。我們都知道電產生磁性。當一個高頻信號沿著電線傳輸時,它會產生一個磁場,可以在電纜內的相鄰電線上誘發一個信號。這種感應信號叫做“串擾”,是電磁幹擾的一種形式。想象一下,如果你正在用手機聊天,你可以聽到另一段對話正在發生。你會很難進行這樣的對話,以至於你可能會結束它。想象一下今天的傳輸方式。大量的數據將不會被發送。

隨著當今控製和通信係統的日益複雜,加上信號必須傳播的距離的增加,電氣幹擾相關故障的頻率也增加了。為了減少電磁幹擾和抵抗外界幹擾,有必要對電線進行扭曲。通過扭轉電線,噪音信號的一部分向一個方向(發送),而另一部分向相反的方向(接收)。這種扭轉有助於減弱導線上的磁效應,因此由於不同的扭轉,外部波抵消了。這也有助於減少相鄰雙絞線(串擾)的幹擾。扭轉的程度也對應於類別級別。專為千兆網絡設計的6類電纜比3類(10mbps)以太網電纜更緊湊。

雙絞線有兩種類型:UTP (un屏蔽雙絞線)和STP(屏蔽雙絞線)。

UTP電纜

在UTP電纜中,每根單獨的銅線都被絕緣材料覆蓋,然後每對銅線相互纏繞。該電纜完全依賴於雙絞線產生的抵消效應,以減少RFI(射頻幹擾)和EMI(電磁幹擾)產生的信號退化。扭轉的數量也有助於減少對之間的串擾。扭轉次數越多,對偶間的EMI降低越多。這是用於電話的主要線路類型,在計算機網絡中非常常見,特別是作為補丁電纜,因為它具有很高的靈活性。使用UTP電纜有一些優點。其一是它的尺寸小,這在安裝過程中是有利的,由於有一個小的外徑,這種電纜不像粗大的電纜那樣快地充滿布線管道。除了易於安裝之外,這種電纜比其他類型的網絡媒體更便宜。UTP電纜由於能夠與大多數主要的網絡結構一起使用而很受歡迎。

使用UTP電纜也有一些缺點。UTP電纜比其他一些類型的媒體更容易受到電噪聲和幹擾,信號增強距離小於同軸或光纖電纜。

STP電纜

在STP電纜中,每對導線都包裹在金屬箔中,通常是鋁箔。這種電纜結合了抵消和絞線技術與屏蔽技術。在包裹完對,整體電線再次包裹金屬編織或箔。特別是在以太網網絡安裝中,STP電纜用於減少電纜內的電噪聲(串擾)和來自外部幹擾(如EMI和RFI)的電噪聲。STP電纜也可以幫助提供接地。STP電纜比UTP電纜能更好地防止信號幹擾。然而,STP電纜比UTP電纜更昂貴,安裝更困難。此外,這條電纜必須正確接地,因為如果沒有正確接地,屏蔽就會像天線一樣接收到額外的無用信號。由於這些因素,以及大多數建築物已經使用了UTP的事實,在連接以太網網絡時,UTP的使用較少。

簡而言之,多導體電纜在配電應用中具有高性能的通用用途。由於多對電纜允許更高的數據速度,它們擅長於與數據傳輸相關的任務。如果您正在尋找連接您的自動化設施,辦公室甚至家庭,MISUMI為您提供了許多選擇多導體和多對電纜的需求。

關於作者

帕特裏克•愛爾蘭人

帕特裏克是MISUMI公司的產品開發分析師。他擁有north Illinois University的生物科學學士學位、化學輔修學位和工商管理碩士學位。他是認證的六西格瑪綠帶,並在化工製造業工作了7年。

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