| 解析:屏蔽电缆的技术和市场发展的问题 |
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| http://www.cnfp.net 时间:2005-6-13 18:10:57来源:eNet硅谷动力
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未来的保证
没有一种数据传输技术是永恒的,一个明确的论点是屏蔽线缆比非屏蔽线缆更有可能成为未来的主导。这是因为屏蔽线缆固有的抗干扰性以及屏蔽所提供的抗辐射性。全屏蔽(STP)和非屏蔽(UTP)都可被设计成6类线缆,它具有超过300MHz的带宽,而7类(S-STP)具有超过650MHz的带宽。
线对单独屏蔽的双绞线缆,比如STP-A和新一代的STP线缆有着超过屏蔽线缆的特殊优势。事实上,它可以支持所有当今主要的协议包括TP- PMD(通常称为FDDI),快速以太网和ATM。新一代100W S-STP系统的生产商宣称已达到300MHz,并且NEXT值超过6类系统约100倍。屏蔽线对防止线对之间的串扰,从而允许更高的初始信号强度和更高的频率限制。
屏蔽双绞线布线系统(包括100W和150W)相比UTP系统,需要额外的费用。但是,他们仍被用户视为比多模式光纤便宜的选择。重要的是,许多业主更熟悉高性能铜缆技术。屏蔽布线系统具有300MHz的特征,比6类UTP更能保证未来使用并可立即安装和连接。
屏蔽线如何工作
屏蔽线缆首先提供一个反射屏障,它可以防止与双绞线上差模信号耦合产生的射频影响;其次提供一个防止能量传播到电缆外(RF泄漏)的反射屏障。所选择的材料必须有能力防止辐射波进入线缆,最小化辐射波的吸收(防止衰减)并且最大化反射辐射波。通常,材料传导性越好,其反射能力也越强。
另一个屏蔽材料选择的重要参数是需要屏蔽的信号的频率。趋肤效应表明:导体内的电流穿透深度随频率的增加而减少。“表皮深度”是信号强度被减小到约为表面值的37%时的深度。对于被铝箔层包裹的30MHz信号来说,表皮深度约为0.6mil。因此1.5或2.0mil的铝箔层几乎完全可以屏蔽 30MHz或更高频率的信号。
金属编织层增加电缆强度和金属质量。这可以防止衰减,加强导热以通过火焰测试,并对低频信号起到补充屏蔽作用。
随着发射或进入信号的频率增加,由于针孔效应和屏蔽层的不规则折叠,屏蔽层厚度变得不再重要,而屏蔽层的重叠变得更加重要。对于高频率信号,需要为屏蔽层设计大的褶皱和间隙。因此,推荐使用屏蔽层短折叠或铝箔层重叠以防止无线效应。
设计良好的屏蔽电缆可以有效地为信号出入提供免疫性。对于屏蔽双绞线,这可以防止来自无绳电话,荧光灯和办公设备的干扰。在独立屏蔽线对中,对降低线对间串扰有很好的效果。
UTP 故障案例 美国中西部的一家大型电子设备公司有一架专供管理层使用的小型飞机。他们在本地机场设立了办公室来负责飞行运营的所用问题。这个小型办公室中的网络包括了一个文件服务器,7台PC和4个打印机,这些设备使用超五类UTP连接。
几乎就在安装后他们发现了网络故障。据信息系统主管说,NetWare系统平均每天要坏4到5次。因为它是远端站点,这给IT部门和网络用户带来了极大的影响。
IT主管怀疑是布线系统引起了这些问题,但是要证实这一点比较困难。物理层确实满足超五类。所有的组件也满足要求,并且在布线系统安装后经过手持测试仪的测试后也通过了。事实上,他们怀疑故障可能与布线系统有关的真正原因是这个“L”型的建筑中的平均距离为80-85米,这接近 EIA/TIA568标准100米的长度限制。这个IT主管也同大多数的最终用户一样,被告知UTP是一个平衡系统,对外界干扰具有免疫性。
为了测试故障可能与布线有关的猜测,他们实验用6类屏蔽线连接服务器和一个工作点。结果的成功让他们稍稍乐观起来。在重新进行办公室布线之前,他们考虑使用光纤到桌面,因为光纤完全不受电磁干扰。然而,IT主管表示,光纤的选择受到价格的限制,网络接口卡相当昂贵并且在有其它便宜的解决方案时,他没有理由花这些钱。
他们最终决定使用6类屏蔽线缆和连接器对办公室进行重新布线。当新的线缆以同样长度运行时,他们的问题被彻底解决了。使用6类屏蔽线缆连接的新的以太网真正防止了机场附近的电磁辐射干扰。
其它屏蔽系统 有一种普遍的观点认为屏蔽布线系统很少被用到。事实并不是这样。因为现在非屏蔽系统的使用量很大,以致于看起来似乎屏蔽线缆并没有卖出去多少。其实越来越多的网络设计者正在对此表示怀疑,他们相信屏蔽线缆不管在解决EMI或RFI问题上都更具吸引力。
一个大型的商业和军用航空设备生产商最近在最初的200个信息点网络建设中安装使用6类屏蔽布线系统。用户已经开始关注EMI对于生产网络的影响,并且认为屏蔽网络的安全性是值得为之付出额外代价的。结果是肯定的,接下来的1600信息点也同样安装相同的系统。
在一个严重雷电放电区的军事站点,用户考虑选择的布线系统必须能够保证高度可靠的网络运行。相比光缆,客户更喜欢铜缆解决方案。同时,他们认为光纤连接器在湿度高的环境中不可靠。最后,这个军事站点中的大部分连接使用了屏蔽线缆,并且他们认为这项技术很有效。整个布线系统,线缆安装连接非常严格,屏蔽连接器也具有高可靠性。
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