雙絞線的分析第一頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期二雙絞線概述應用學科:通信科技（一級學科）；線纜傳輸與接入(二級科學)

雙絞線是綜合布線工程中最常用的一種傳輸介質。雙絞線采用了一對互相絕緣的金屬導線互相絞合的方式來抵御一部分外界電磁波干擾，更主要的是降低自身信號的對外干擾。把兩根絕緣的銅導線按一定密度互相絞在一起，可以降低信號干擾的程度，每一根導線在傳輸中輻射的電波會被另一根線上發出的電波抵消?！半p絞線”的名字也是由此而來。第二頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期二雙絞線基本原理雙絞線一般由兩根22-26號絕緣銅導線相互纏繞而成，實際使用時，雙絞線是由多對雙絞線一起包在一個絕緣電纜套管里的。典型的雙絞線有四對的，也有更多對雙絞線放在一個電纜套管里的。這些我們稱之為雙絞線電纜。在雙絞線電纜（也稱雙扭線電纜）內，不同線對具有不同的扭絞長度，一般地說，扭絞長度在38.1mm至14cm內，按逆時針方向扭絞。相臨線對的扭絞長度在12.7mm以上，一般扭線的越密其抗干擾能力就越強，與其他傳輸介質相比，雙絞線在傳輸距離，信道寬度和數據傳輸速度等方面均受到一定限制，但價格較為低廉。第三頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期二雙絞線種類按照屏蔽層的有無分類1.屏蔽雙絞線(ShieldedTwistedPair，STP)2.非屏蔽雙絞線(UnshieldedTwistedPair，UTP)屏蔽雙絞線在雙絞線與外層絕緣封套之間有一個金屬屏蔽層。屏蔽層可減少輻射，防止信息被竊聽，也可阻止外部電磁干擾的進入，使屏蔽雙絞線比同類的非屏蔽雙絞線具有更高的傳輸速率。非屏蔽雙絞線（UnshieldedTwistedPair，縮寫UTP）是一種數據傳輸線，由四對不同顏色的傳輸線所組成，廣泛用于以太網路和電話線中。（非屏蔽雙絞線電纜最早在1881年被用于貝爾發明的電話系統中。1900年美國的電話線網絡亦主要由UTP所組成，由電話公司所擁有。）第四頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期二雙絞線非屏蔽雙絞線電纜具有以下優點：

1．無屏蔽外套，直徑小，節省所占用的空間，成本低；

2．重量輕，易彎曲，易安裝；

3．將串擾減至最小或加以消除；

4．具有阻燃性；

5．具有獨立性和靈活性，適用于結構化綜合布線。在這兩大類中又分100歐姆電纜，雙體電纜，大對數電纜，150歐姆屏蔽電纜等。

6．既可以傳輸模擬數據也可以傳輸數字數據。第五頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期二雙絞線屏蔽雙絞線分為STP和FTP，STP指每條線都有各自的屏蔽層，而FTP只在整個電纜均有屏蔽裝置，并且兩端都正確接地時才起作用。所以要求整個系統是屏蔽器件，包括電纜、信息點、水晶頭和配線架等，同時建筑物需要有良好的接地系統。屏蔽層可減少輻射，防止信息被竊聽，也可阻止外部電磁干擾的進入，使屏蔽雙絞線比同類的非屏蔽雙絞線具有更高的傳輸速率。屏蔽雙絞線電纜的外層由鋁鉑包裹，以減小輻射，但并不能完全消除輻射，屏蔽雙絞線價格相對較高，安裝時要比非屏蔽雙絞線電纜困難。屏蔽雙絞線特點：第六頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期二種類雙絞線不同類型的雙絞線標注方法是這樣規定的，如果是標準類型則按CATx方式標注，如常用的五類線雙絞線和六類線，則在線的外包皮上標注為CAT5、CAT6。而如果是改進版，就按xe方式標注，如超五類線就標注為5e（字母是小寫，而不是大寫）。在北美，也是在國際上最有影響力的3家綜合布線組織如下：ANSI（AmericanNationalStandardsInstitute，美國國家標準協會）TIA（TelecommunicationIndustryAssociation，美國通信工業協會）EIA（ElectronicIndustriesAlliance，美國電子工業協會）由于TIA和ISO兩組織經常進行標準制定方面的協調，所以TIA和ISO頒布的標準的差別不是很大。目前，在北美，乃至全球，在雙絞線標準中應用最廣的是ANSI/EIA/TIA-568A和ANSI/EIA/TIA-568B（實際上應為ANSI/EIA/TIA-568B.1，簡稱為T568B）。這兩個標準最主要的不同就是芯線序列的不同。第七頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期二雙絞線種類按照線徑粗細分類：雙絞線常見的有3類線，5類線和超5類線，以及最新的6類線，前者線徑細而后者線徑粗一類線（CAT1）：線纜最高頻率帶寬是750kHZ，用于報警系統，或只適用于語音傳輸（一類標準主要用于八十年代初之前的電話線纜），不同于數據傳輸。二類線（CAT2）：線纜最高頻率帶寬是1MHZ，用于語音傳輸和最高傳輸速率4Mbps的數據傳輸，常見于使用4MBPS規范令牌傳遞協議的舊的令牌網。三類線（CAT3）：指目前在ANSI和EIA/TIA568標準中指定的電纜，該電纜的傳輸頻率16MHz，最高傳輸速率為10Mbps（10Mbit/s），主要應用于語音、10Mbit/s以太網（10BASE-T）和4Mbit/s令牌環，最大網段長度為100m，采用RJ形式的連接器，目前已淡出市場。第八頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期二雙絞線四類線（CAT4）：該類電纜的傳輸頻率為20MHz，用于語音傳輸和最高傳輸速率16Mbps（指的是16Mbit/s令牌環）的數據傳輸，主要用于基于令牌的局域網和10BASE-T/100BASE-T。最大網段長為100m，采用RJ形式的連接器，未被廣泛采用。五類線（CAT5）：該類電纜增加了繞線密度，外套一種高質量的絕緣材料，線纜最高頻率帶寬為100MHz，最高傳輸率為100Mbps，用于語音傳輸和最高傳輸速率為100Mbps的數據傳輸，主要用于100BASE-T和1000BASE-T網絡，最大網段長為100m，采用RJ形式的連接器。這是最常用的以太網電纜。在雙絞線電纜內，不同線對具有不同的絞距長度。通常，4對雙絞線絞距周期在38.1mm長度內，按逆時針方向扭絞，一對線對的扭絞長度在12.7mm以內。超五類線（CAT5e）：超5類具有衰減小，串擾少，并且具有更高的衰減與串擾的比值（ACR）和信噪比（StructuralReturnLoss）、更小的時延誤差，性能得到很大提高。超5類線主要用于千兆位以太網（1000Mbps）。按照線徑粗細分類：第九頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期二雙絞線六類線（CAT6）：該類電纜的傳輸頻率為1MHz～250MHz，六類布線系統在200MHz時綜合衰減串擾比（PS-ACR）應該有較大的余量，它提供2倍于超五類的帶寬。六類布線的傳輸性能遠遠高于超五類標準，最適用于傳輸速率高于1Gbps的應用。六類與超五類的一個重要的不同點在于：改善了在串擾以及回波損耗方面的性能，對于新一代全雙工的高速網絡應用而言，優良的回波損耗性能是極重要的。六類標準中取消了基本鏈路模型，布線標準采用星形的拓撲結構，要求的布線距離為：永久鏈路的長度不能超過90m，信道長度不能超過100m。超六類或6A（CAT6A）：此類產品傳輸帶寬介于六類和七類之間，500MHz，目前和七類產品一樣，國家還沒有出臺正式的檢測標準，只是行業中有此類產品，各廠家宣布一個測試值。七類線（CAT7）：帶寬為600MHz，可能用于今后的10吉比特以太網。按照線徑粗細分類：通常，計算機網絡所使用的是3類線和5類線，其中10BASE-T使用的是3類線，100BASE-T使用的5類線。第十頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期二雙絞線應用與制作除兩臺PC機之間用交叉線連接之外，一般情況我們使用的直連線連接。第十一頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期二雙絞線制作方法直通線直通線：又叫正線或標準線，兩端采用568B做線標準，注意兩端都是同樣的線序且一一對應。直通線應用最廣泛，不同設備之間,比如路由器和交換機、PC和交換機等。標準568B：白橙--1，橙--2，白綠--3，藍--4，白藍--5，綠--6，白棕--7，棕--8標準568A：白綠--1，綠--2，白橙--3，藍--4，白藍--5，橙--6，白棕--7，棕--8交叉線交叉線：又叫反線，線序按照一端568A，一端568B的標準排列好線序，并用RJ45水晶頭夾好。交叉線一般用于相同設備的連接,比如路由器和路由器、電腦和電腦之間；現在的很多也支持直通線了，但建議還是使用交叉線。第十二頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期二雙絞線模型RJ-45插頭的打線標準與制作

1．先抽出一小段線，然後先把外皮剝除一段

2．將雙絞線反向纏繞開

3．根據標準排線：注意這里是非常重要

4．鉸齊線頭

5．插入插頭

6．用打線鉗夾緊

7．使用測試儀測試第十三頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期二雙絞線第十四頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期二雙絞線具體的線序制作方法是：一端采用：1-白綠、2-綠、3-白橙、4-藍、5-白藍、6-橙、7-白棕、8-棕，即568A標準。另一端在這個基礎上將這八根線中的1號和3號線，2號和6號線互換一下位置，這時網線的線序就變成了568B（即白橙，橙，白綠，藍，白藍，綠，白棕，棕的順序）做線標準不變，這樣交叉線就做好了。

1－3、2－6交叉接法。雖然雙絞線有4對8條芯線，但實際上在網絡中只用到了其中的4條，即水晶頭的第1、第2和第3、第6腳，它們分別起著收、發信號的作用。第十五頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期二雙絞線雙絞線特性性能指標這些指標包括衰減、近端串擾、阻抗特性、分布電容、直流電阻等。(1)衰減衰減(Attenuation)是沿鏈路的信號損失度量。衰減與線纜的長度有關系，隨著長度的增加，信號衰減也隨之增加。衰減用“db”作單位，表示源傳送端信號到接收端信號強度的比率。由于衰減隨頻率而變化，因此，應測量在應用范圍內的全部頻率上的衰減。(6)電纜特性通信信道的品質是由它的電纜特性描述的。SNR是在考慮到干擾信號的情況下,對數據信號強度的一個度量。如果SNR過低，將導致數據信號在被接收時，接收器不能分辨數據信號和噪音信號，最終引起數據錯誤。因此，為了將數據錯誤限制在一定范圍內，必須定義一個最小的可接收的SNR。第十六頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期二(2)近端串擾分近端串擾和遠端串擾(FEXT),測試儀主要是測量NEXT,由于存在線路損耗，因此FEXT的量值的影響較小。近端串擾(NEXT)損耗是測量一條UTP鏈路中從一對線到另一對線的信號耦合。對于UTP（非屏蔽雙絞線）鏈路，NEXT是一個關鍵的性能指標，也是最難精確測量的一個指標。隨著信號頻率的增加，其測量難度將加大。NEXT并不表示在近端點所產生的串擾值，它只是表示在近端點所測量到的串擾值。這個量值會隨電纜長度不同而變，電纜越長，其值變得越小。同時發送端的信號也會衰減,對其它線對的串擾也相對變小。實驗證明，只有在40米內測量得到的NEXT是較真實的。如果另一端是遠于40米的信息插座，那么它會產生一定程度的串擾，但測試儀可能無法測量到這個串擾值。因此，最好在兩個端點都進行NEXT測量。現在的測試儀都配有相應設備，使得在鏈路一端就能測量出兩端的NEXT值。雙絞線特性第十七頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期二(3)直流電阻TSB67無此參數。直流環路電阻會消耗一部分信號，并將其轉變成熱量。它是指一對導線電阻的和,11801規格的雙絞線的直流電阻不得大于19.2歐姆。每對間的差異不能太大(小于0.1歐姆),否則表示接觸不良，必須檢查連接點。雙絞線特性(4)特性阻抗與環路直流電阻不同，特性阻抗包括電阻及頻率為1～100MHz的電感阻抗及電容阻抗，它與一對電線之間的距離及絕緣體的電氣性能有關。各種電纜有不同的特性阻抗，而雙絞線電纜則有100歐姆、120歐姆及150歐姆幾種。(5)衰減串擾比(ACR)在某些頻率范圍，串擾與衰減量的比例關系是反映電纜性能的另一個重要參數。ACR有時也以信噪比(SNR:Signal-Noiceratio)表示，它由最差的衰減量與NEXT量值的差值計算。ACR值較大，表示抗干擾的能力更強。一般系統要求至少大于10分貝。第十八頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期二雙絞線雙絞線特性性能指標(4)特性阻抗與環路直流電阻不同，特性阻抗包括電阻及頻率為1～100MHz的電感阻抗及電容阻抗，它與一對電線之間的距離及絕緣體的電氣性能有關。各種電纜有不同的特性阻抗，而雙絞線電纜則有100歐姆、120歐姆及150歐姆幾種。(5)衰減串擾比(ACR)在某些頻率范圍，串擾與衰減量的比例關系是反映電纜性能的另一個重要參數。ACR有時也以信噪比(SNR:Signal-Noiceratio)表示，它由最差的衰減量與NEXT量值的差值計算。ACR值較大，表示抗干擾的能力更強。一般系統要求至少大于10分貝。(6)電纜特性通信信道的品質是由它的電纜特性描述的。SNR是在考慮到干擾信號的情況下,對數據信號強度的一個度量。第十九頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期二雙絞線類型率減(單位db)分布電容（以1khz計量）直流電阻20ºC測量校正值直流電阻偏差值20º時測量校正值3類<2.320sqrt(f)+0.238(f)<330pf/100米<9.38歐姆/100米5%4類<2.050sqrt(f)+0.1(f)<330pf/100米同上5%5類<1.9267sqrt(f)+0.075(f)<330pf/100米同上5%雙絞線的標準測試數據第二十頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期二雙絞線類型阻抗特性1Mhz至最高的參考頻率值返回損耗測量長度>100米近端串擾測量長度>100米3類100歐姆+15%12db43db4類同上12db58db5類同上23db64db雙絞線的標準測試數據第二十一頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期二雙絞線常用的雙絞線電纜綜合布線中最常用的雙絞線電纜有以下幾種：1、5類4對非屏蔽雙絞線它是美國線纜規格為24的實芯裸銅導體，以氟化乙烯做絕緣材料，傳輸頻率達100MHz。物理結構如圖2所示。線對色彩碼1白/藍//藍2白/橙//橙3白/綠//綠4白/棕//棕圖2第二十二頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期二雙絞線5類4對非屏蔽雙絞線電氣特性如表5所示。其中，"9.38歐姆MAX.Per100m@20℃"是指在20℃的恒定溫度下，每100米的雙絞線的電阻為9.38歐姆(下表中類同)。表55類4對非屏蔽雙絞線電氣特性第二十三頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期二頻率需求(Hz)阻抗衰減值(dh/100)MaxNEXT(db)（最差對）直流阻抗256K-1.1-9.38歐姆MAX.Per100m@20ºC512K-1.5-772K-1.8661M85~115歐姆2.1644M4.35510M6.64916M8.24620M9.24431.25M11.84262.50M17.137100M22.034第二十四頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期二5類4對24AWG100歐姆屏蔽電纜它是美國線規為24的裸銅導體，以氟化乙烯做絕緣材料，內有一24AWGTPG漏電線。傳輸頻率達100MHz,導線組成如表6所示，物理結構如圖3所示，電氣特性如表7所示。表6中屏蔽項"0.002[0.051]鋁/聚酯帶最小交疊@20℃及一根24AWGTPC漏電線"的含義是：．屏蔽層厚度為0.002厘米或0.051英寸。．@20℃代表在20℃恒定溫度下。表6導線色彩編碼線對色彩碼屏蔽1白/藍//藍0.002[0.051]鋁/聚脂帶最小交疊@20º及一根24AWGTPC漏電線。2白/橙//橙3白/綠//綠4白/棕//棕第二十五頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期二5類4對24AWG100歐姆屏蔽電纜表75類4對24AWG100歐姆屏蔽電纜電氣特性頻率需求(Hz)阻抗衰減值(dh/100)MaxNEXT(db)（最差對）直流阻抗256K-1.1-9.38歐姆MAX.Per100m@20ºC512K-1.5-772K-1.8661M85~115歐姆2.1644M4.35510M6.64916M8.24620M9.24431.25M11.84262.50M17.137100M22.034第二十六頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期二5類4對26AWG屏蔽軟線它由4對線和一根26AWGTPC漏電線組成，傳輸頻率達100MHz。導線組成如表8所示，物理結構如圖4所示，電氣特性如表9所示。表8導線色彩編碼線對色彩碼屏蔽1白/藍//藍0.002[0.051]鋁/聚脂帶箔內有一段26AWGTPC漏電線。2白/橙//橙3白/綠//綠4白/棕//棕第二十七頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期二5類4對24AWG非屏蔽電線電氣特性4.5類4對24AWG非屏蔽軟線它由4對線組成，用于高速數據傳輸，適合于擴展傳輸距離,應用于互連或跳接線。傳輸速率達100MHz。導線組成如表9所示，它的物理結構如圖5所示，電氣特性如表10所示。表9導線色彩編碼線對色彩碼1白/藍//藍2白/橙//橙3白/綠//綠4白/棕//棕第二十八頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期二5類4對24WAG100非屏蔽軟線表105類424WAG100對非屏蔽軟線電氣特性頻率需求(Hz)阻抗衰減值(dh/100)MaxNEXT(db)（最差對）直流阻抗256K---8.8歐姆MAX.Per100m@20ºC512K---772K-2.0661M85~115歐姆2.3644M5.35510M8.24916M10.54620M11.84431.25M15.44262.50M22.337100M28.934第二十九頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期二雙絞線常超5類布線系統超5類布線系統是一個非屏蔽雙絞線(UTP)布線系統，通過對它的“鏈接”和“信道”性能的測試表明，它超過TIA/EIA568的5類線要求。與普通的5類UTP比較，其衰減更小，串擾更少，同時具有更高的衰減與串擾的比值(ACR)和信噪比(SRL)、更小的時延誤差,性能得到了提高。它具有四大優點：(1)提供了堅實的網絡基礎，可以方便轉移、更新網絡技術。(2)能夠滿足大多數應用的要求，并且滿足低偏差和低串擾總和的要求。(3)被認為是為將來網絡應用提供的解決方案。(4)充足的性能余量，給安裝和測試帶來方便。與5類線纜相比，超5類在近端串擾、串擾總和、衰減和信噪比四個主要指標上都有較大的改進。第三十頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期二雙絞線國外主流品牌1．安普安普（AMP）這一品牌是我們見的最多