屏蔽電纜的原理

屏蔽布線(xiàn)系統是在普通非屏蔽布線(xiàn)系統的外面加上金屬屏蔽層,利用金屬屏蔽層的反射、吸收及趨膚效應實(shí)現防止電磁干擾及電磁輻射的功能,屏蔽系統綜合利用了雙絞線(xiàn)的平衡原理及屏蔽層的屏蔽作用,因而具有非常好的電磁兼容(EMC)特性。
電磁兼容(EMC)是指電子設備或網(wǎng)絡(luò )系統具有一定的抵抗電磁干擾的能力,同時(shí)不能產(chǎn)生過(guò)量的電磁輻射。也就是說(shuō),要求該設備或網(wǎng)絡(luò )系統能夠在比較惡劣的電磁環(huán)境中正常工作,同時(shí)又不能輻射過(guò)量的電磁波干擾周?chē)渌O備及網(wǎng)絡(luò )的正常工作。
U/UTP(非屏蔽)電纜的平衡特性并不只取決于部件本身的質(zhì)量(如絞對),而會(huì )受到周?chē)h(huán)境的影響。因為U/UTP(非屏蔽)周?chē)慕饘?、隱蔽的“地”、施工中的牽拉、彎曲等等情況都會(huì )破壞其平衡特性,從而降低EMC性能。
所以,要獲得持久不變的平衡特性,只有一個(gè)解決方案:在所有芯線(xiàn)外加多一層鋁箔進(jìn)行接地。鋁箔為脆弱的雙絞芯線(xiàn)增加了保護,同時(shí)為U/UTP(非屏蔽)電纜人為的創(chuàng )造了一個(gè)平衡環(huán)境。從而形成我們現在所說(shuō)的屏蔽電纜。
屏蔽電纜的屏蔽原理不同于雙絞的平衡抵消原理,屏蔽電纜是在四對雙絞線(xiàn)的外面加多一層或兩層鋁箔,利用金屬對電磁波的反射、吸收和趨膚效應原理(所謂趨膚效應是指電流在導體截面的分布隨頻率的升高而趨于導體表面分布,頻率越高,趨膚深度越小,即頻率越高,電磁波的穿透能力越弱),有效的防止外部電磁干擾進(jìn)入電纜,同時(shí)也阻止內部信號輻射出去,干擾其它設備的工作。
實(shí)驗表明,頻率超過(guò)5MHz的電磁波只能透過(guò)38μm厚的鋁箔。如果讓屏蔽層的厚度超過(guò)38μm,就使能夠透過(guò)屏蔽層進(jìn)入電纜內部的電磁干擾的頻率主要在5MHz以下。而對于5MHz以下的低頻干擾可應用雙絞線(xiàn)的平衡原理有效的抵消。
根據布線(xiàn)zui早的定義,分為非屏蔽線(xiàn)纜-UTP和屏蔽線(xiàn)纜-STP兩種。后來(lái)隨著(zhù)技術(shù)的發(fā)展和各家不同的工藝,衍生出了很多不同屏蔽的種類(lèi):
1.F/UTPFoilScreenedCable單層的鋁箔屏蔽結構;
2.FoilandBraidScreenedCable鋁箔和銅質(zhì)編織網(wǎng)雙層屏蔽結構,a)SF/UTP鋁箔和銅質(zhì)編織網(wǎng)同時(shí)包裹在四對線(xiàn)的外層;b)S/FTP(PIMF)線(xiàn)對單對鋁箔屏蔽加上包裹在四對線(xiàn)的外層的銅質(zhì)編織網(wǎng)PIMF=PairinMetalFoil。
屏蔽電纜抵抗外界干擾主要體現在:信號傳輸的完整性可以通過(guò)屏蔽系統得到一定的保證。屏蔽布線(xiàn)系統可以防止傳輸數據受到外界電磁干擾和射頻干擾的影響。電磁干擾(EMI)主要是低頻干擾,馬達、熒光燈以及電源線(xiàn)是通常的電磁干擾源。射頻干擾(RFI)是高頻干擾,主要是無(wú)線(xiàn)頻率干擾,包括無(wú)線(xiàn)電、電視轉播、雷達及其他無(wú)線(xiàn)通信。
對于抵抗電磁干擾,選擇編織層屏蔽zui為有效,也就是金屬網(wǎng)屏蔽,因其具有較低的臨界電阻。而對于射頻干擾,金屬箔層屏蔽zui有效,因為金屬網(wǎng)屏蔽所產(chǎn)生的縫隙可使得高頻信號自由地進(jìn)出。對于高低頻混合的干擾場(chǎng),則要采用金屬箔層加金屬網(wǎng)的組合屏蔽方式,也就是S/FTP形式的雙層屏蔽電纜,這樣可使得金屬網(wǎng)屏蔽適用于低頻范圍的干擾,金屬箔屏蔽適用于高頻范圍的干擾。
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問(wèn)
千萬(wàn)次的拖鏈電纜應該選擇什么樣的電纜拖鏈?
答拖鏈電纜與電纜拖鏈是理想的搭配。原則上,當電纜拖鏈出現損傷時(shí),拖鏈及其內部的電纜都需要更換,可見(jiàn),電纜拖鏈的選擇對于拖鏈電纜的使用時(shí)限至關(guān)重要。所以,耐彎曲千萬(wàn)次的拖鏈電纜當然需要搭配耐彎曲千萬(wàn)次的電纜拖鏈。
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問(wèn)
高柔線(xiàn)怎么分辨?
答高柔線(xiàn)的分辨一般是通過(guò)材料和工藝,這對于非專(zhuān)業(yè)人員來(lái)說(shuō)難度較高。 流行這樣一種觀(guān)點(diǎn):辨別高柔線(xiàn)較簡(jiǎn)單的方法是看銅絲的線(xiàn)徑,線(xiàn)徑越細,高柔線(xiàn)的品質(zhì)越高。這種只關(guān)注高柔線(xiàn)表面現象,不理解本質(zhì),有明顯錯誤的觀(guān)點(diǎn),卻被不良廠(chǎng)商利用,造成高柔線(xiàn)纜市場(chǎng)亂象。
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