【導(dǎo)讀】選擇非屏蔽雙絞線(UTP)電纜和錫箔雙絞線(FTP)(或美國眾所周知的屏蔽雙絞線并不是一個很容易做出的決策。事實上,從各種選項中選擇適當?shù)钠帘渭夹g(shù),并確保這些技術(shù)的正確安裝和運行,要遠比FTP或UTP的選擇重要的多。
屏蔽電纜和非屏蔽之爭,以及到底哪種電纜為銅纜結(jié)構(gòu)化布線網(wǎng)絡(luò)提供了最好的解決方案,在業(yè)內(nèi)已經(jīng)是由來已久。選擇非屏蔽雙絞線(UTP)電纜和錫箔雙絞線(FTP)(或美國眾所周知的屏蔽雙絞線(ScTP))并不是一個很容易做出的決策。事實上,從各種選項中選擇適當?shù)钠帘渭夹g(shù),并確保這些技術(shù)的正確安裝和運行,要遠比FTP或UTP的選擇重要的多。
圖題:非屏蔽雙絞線
世界各地的一般慣例有所不同。在英國、大多數(shù)歐洲、美國和亞洲國家,通常把UTP電纜作為最經(jīng)濟的、并足以滿足大多數(shù)安裝要求的選項。在德國及歐洲的其它國家,包括法國、瑞士和奧地利,F(xiàn)TP則占主導(dǎo)地位。
在安裝系統(tǒng)時,真正的問題之一是數(shù)據(jù)完整性。屏蔽系統(tǒng)的根本目標是防止數(shù)據(jù)受到潛在的電磁干擾(EMI),如工業(yè)設(shè)施和機場及運行關(guān)鍵系統(tǒng)的地方,如軍事基地和醫(yī)院。
設(shè)計精良、安裝正確的FTP布線網(wǎng)絡(luò)無疑將改善非屏蔽系統(tǒng)上的信號完整性。然而,Molex企業(yè)布線網(wǎng)絡(luò)部提醒用戶注意,為了有效地工作,屏蔽必須正確接地。事實上,這并不是一直能夠簡便實現(xiàn)的。接地不良的屏蔽系統(tǒng)實際上會較開始時采用非屏蔽系統(tǒng)提供更差的性能水平。在最壞情況下,屏蔽本身可能會成為一個輻射源,生成電流接地環(huán)路,或接收周圍輻射,向相領(lǐng)的數(shù)據(jù)電纜發(fā)出有害干擾。
屏蔽的類型
屏蔽分成幾種不同的類型。兩個或多個絞線或四條電纜可以包到一個整體屏蔽中。另外,絞合電纜的每個線對也可以單獨屏蔽。此外,這些單獨屏蔽的電纜可以或不可以覆蓋第二層整體屏蔽(稱為金屬錫箔內(nèi)線對(PiMF))。
不管是哪種設(shè)計,為了確保有效性,屏蔽必須在電子上從端到端是連續(xù)的,并且正確接地。在選擇屏蔽布線系統(tǒng)時,選擇整體的端到端解決方案也很重要。采用不同系統(tǒng)的混合組件,可能會因阻抗不匹配而導(dǎo)致問題。
屏蔽系統(tǒng)的成本,包括所需的額外安裝工作,通常較同等的UTP解決方案高20–30%。
標準和法則
EMI或射頻干擾(RFI)是指給設(shè)備或系統(tǒng)運行帶來不利影響的任何不希望的信號。在歐洲,EMC法案89/336/EEC及其補充法案92/31/EEC中規(guī)定了輻射及對電磁輻射的抗干擾性要求。在美國,聯(lián)邦通信委員會(FCC)對美國制造或銷售的任何設(shè)備都作了類似的規(guī)定。
通過測量生成的放射物的場強,可以確定輻射。其單位是伏/米,其通常的頻率范圍為30kHz到1000MHz。EMC法規(guī)為信息技術(shù)設(shè)備提供了一個產(chǎn)品家族標準--EN55022,它規(guī)定了EMI輻射的測試程序和可以接受的限度。
通過測試,并證實該設(shè)備在存在相應(yīng)水平的EMI時仍能繼續(xù)有效運行,可確定對EMI的抗干擾能力(或敏感度)。目前還沒有針對IT設(shè)備的抗干擾能力測試產(chǎn)品家族標準,因此其包含在EN50082-1(國內(nèi)、商業(yè)和照明行業(yè))和EN50082-2(工業(yè)環(huán)境)中。這些標準和IEC1000-4系列基本標準用來對IT設(shè)備進行抗干擾能力測試。
布線結(jié)構(gòu)怎樣融入這一情形中目前尚不明確。DTI任命的著名實體為英國Molex企業(yè)布線網(wǎng)絡(luò)部提供的建議證實,SI2372:1992第13條規(guī)定中排除了結(jié)構(gòu)化布線,因為建筑物中的大型安裝不能進行EMC評估是可以接受的。此外SI第17條規(guī)定中把布線系統(tǒng)歸在無源系統(tǒng)中,因此不在電磁法規(guī)的管理范圍之內(nèi)。英國的電磁兼容性測試實驗室(EMCTLA)聲稱,布線產(chǎn)品“不會導(dǎo)致電磁干擾,其性能也不會受到這些干擾的影響”。因此在布線組件上不要求顯示CE標志;事實上這樣做是不合法的。
職責
對已經(jīng)安裝的IT系統(tǒng),有源設(shè)備的制造商和系統(tǒng)安裝商應(yīng)共同承擔電磁兼容能力的次要職責。而保證符合法規(guī)要求的最終職責取決于系統(tǒng)的所有者。
Molex企業(yè)布線網(wǎng)絡(luò)部一直在一系列安裝項目上執(zhí)行EMC測試,以收集數(shù)據(jù),就EMC和屏蔽問題為最終用戶和安裝人員提供更好的建議。在對包括有源設(shè)備和布線組件的典型配置進行測試時,如果正確安裝,UTP和FTP解決方案均能夠滿足相應(yīng)的輻射和抗干擾能力標準。
發(fā)展前景
雙絞線電纜通過耦合線對每一半的信號,可以互相抵消正負信號,進而實現(xiàn)電磁兼容性。為了有效工作,絞合必須保持良好的平衡。
對電纜進行縱向平衡測試是當前的爭議焦點。歐洲EN50173標準中正在考慮在標準中包含此項測試。采用的測試方法以耦合衰減為基礎(chǔ),但許多人認為這種方法存在許多缺陷,甚至根本不夠。縱向平衡測試的其它方法包括線路注入和天線技術(shù)。
國際標準委員會ISO/IEC/SC25中目前正在草議的七類規(guī)范將規(guī)定PiMF屏蔽,并端接到一條屏蔽導(dǎo)線上。預(yù)計必須使用這種屏蔽水平,來滿足規(guī)定傳輸帶寬約為600MHz的標準的性能需求。替代方案必須不要求屏蔽,而且要比銅纜解決方案提供更高的性能,這種替代方案當然是光纖。
目前,選擇屏蔽還是非屏蔽及選擇使用哪種屏蔽仍然是一個復(fù)雜的問題。最終用戶可以采用的最佳建議是在每次安裝新系統(tǒng)時,咨詢資深的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計人員。