综合布线系统中的屏蔽技术工作原理

1、综合布线系统中的屏蔽技术工作原理来源: 中国电线电缆网 2007-9-11 18:24:11 放入公文包 作者news的相关信息：作者网站 作者帖子作者所有文章给作者发短消息 综合布线系统凭借尖端的技术与智能化设计，具有无与伦比的优越性。综合布线解决方案可以提供完全的端到端的解决方案包括基于铜线和光纤的解决方案；在设计中选择高性能部件，以达到性能上最完美的匹配；为满足现在及将来的需求选择、或电缆超五类、六类或将来的七类的铜缆科技及创新的光纤解决方案构成光纤到桌面的信息网络。综合布线解决方案的革新能提供网络足够的可靠性和带宽，使我们始终处于布线技术的最前沿。 综合布线产品无论是非屏蔽系统还是屏蔽

2、系统都有着广泛的使用基础并可以针对不同用户的不同需求（网络的工作频率和周围的电磁环境的不同）提供各种端到端的解决方案包括屏蔽、非屏蔽以及光纤布线解决方案。但在对抗干扰和保密性要求高（如政府机关、军事设施）或下列电磁环境中，屏蔽系统将是非常适合的。综合布线网络在大楼内部存在配电箱和配电网产生的高频干扰，大功率电动机电火花产生的谐波干扰，荧光灯管、电子启动器、电源开关、电话网的振铃电流、 信息处理设备产生的周期性脉冲等干扰源，在不能保持安全间隔时应采用屏蔽系统。综合布线网络在大楼外部存在雷达、无线电发射设备、移动电话基站、高压电线、电气化铁路、雷击区等干扰源，若处于较高电磁场强度的环境应采用屏蔽系

3、统。周围环境的干扰信号场强或综合布线系统的噪声电平超过下列规定时应采用屏蔽系统：（）计算机局域网引入的干扰信号其场强为；引入的干扰信号其场强为；（）电信终端设备通过信号、直流或交流等引入线引入的干扰信号其场强度为幅度调制；（）具有模拟数字终端接口的终端设备提供电话服务时噪声电平超过的带宽总和小于； （）当终端设备提供声学接口服务时噪声电平超过基准电平的带宽总和小于。 屏蔽技术屏蔽布线系统源于欧洲它是在普通非屏蔽布线系统的外面加上金属屏蔽层利用金属屏蔽层的反射、吸收及趋肤效应实现防止电磁干扰及电磁辐射的功能屏蔽系统综合利用了双绞线的平衡原理及屏蔽层的屏蔽作用因而具有非常好的电磁兼容（）特性。欧洲

4、大多数的最终用户会选择屏蔽布线系统，尤其在德国大约的用户安装是屏蔽系统而另外的安装的为光纤。 目前屏蔽布线系统已为越来越多的用户所认识它在电磁兼容方面的良好性能也正在为越来越多的用户所认可。市场上的屏蔽布线产品除了进口于欧洲，越来越多的厂商也提供屏蔽布线产品。在最新发布的北美布线标准中屏蔽电缆和非屏蔽电缆同时被作为水平布线的推荐媒介从而结束了北美没有屏蔽系统的历史。在中国越来越多的用户尤其是涉及到保密和辐射强烈的项目开始关注和使用屏蔽系统甚至是六类屏蔽系统。屏蔽布线系统拥有一套完整的屏蔽、接地理论和产品系列提供最完整、最全面的电缆、部件及端到端全屏蔽解决方案以满足当今网络日益提升的需求。当然目

5、前业界对屏蔽布线系统的一些争论也可能使用户不是十分的了解屏蔽系统。 电缆的屏蔽原理不同于双绞的平衡抵消原理电缆是在四对双绞线的外面加一层或两层铝箔利用金属对电磁波的反射、吸收和趋肤效应原理（所谓趋肤效应是指电流在导体截面的分布随频率的升高而趋于导体表面分布。频率越高趋肤深度越小即电磁波的穿透能力越弱）有效地防止外部电磁干扰进入电缆同时也阻止内部信号辐射出去干扰其它设备的工作。 实验表明频率超过的电磁波只能透过厚的铝箔。如果屏蔽层的厚度超过，如耐克森的电缆为两层厚的铝箔屏蔽就使能透过屏蔽层进入电缆内部的电磁干扰的频率主要在以下，而对于以下的低频干扰可用双绞的原理有效的抵消。传输介质布线系统使用的

6、传输介质主要有双绞线和光缆。双绞线由两根绝缘保护层的铜导线组成，分为非屏蔽双绞线（）、屏蔽双绞线，而屏蔽双绞线又分为铝箔屏蔽双绞线、独立屏蔽双绞线（）。如何选择系统传输介质是施工中一项重要的内容，、线缆的技术性能对比请参见表、（忽略，详见本期杂志）。在系统布线中，采用屏蔽双绞线还是采用非屏蔽双绞线，在业界仍存争论。坚持用非屏蔽观点的人认为：屏蔽系统是指整个系统全过程屏蔽，其本身是一个好的设想，可提高信号传输的速率，但安装标准要求高、投资大；虽然屏蔽能够抵抗噪音干扰，提高传输速率，但如果在布线过程中稍有不慎，就会影响整个系统的屏蔽效果，反而会降低系统的性能；全屏蔽布线的传输带宽，低于同样成本的多

7、棱光纤；从性能价格比来说，水平布线子系统仍将是非屏蔽双绞线和光纤的世界。而执用屏蔽观点的人认为：屏蔽系统可提高稳定性能以及高质量的传输信号，能够提供较高的传输带宽，可支持未来高速的网络系统，并提高更远的传输距离。施工要求高是专业安装公司的事情，只要严格按照布线规范要求操作，就会为用户提供屏蔽布线系统。布线系统采用非屏蔽双绞线还是屏蔽双绞线，从施工的质量、工期和投资来看有明显的差异。非屏蔽系统采用非屏蔽双绞线，施工比较简单，质量标准要求低，施工工期较短，投资低。而屏蔽系统采用屏蔽双绞线，对屏蔽层的处理要求很高，除了要求链路的屏蔽层不能有断点外，还要求屏蔽通路必须是完整的全过程屏蔽。从目前的施工条

8、件来讲，很难达到整个系统的全过程屏蔽。因此从客观上，要求设计人员在语音通信、数据通信和图像通信传输介质选择时，要对非屏蔽双绞线、屏蔽双绞线和光纤的技术指标有所了解。即语音通信：类或更高的非屏蔽双绞线；一般的数据通信：类的非屏蔽双绞线，屏蔽双绞线；高速数据通信：芯的光纤；可视通信：类的非屏蔽双绞线，芯的光纤等。 平衡传输 电缆通过芯线的双绞来达到性能这意味着首先被电缆所接收随后才被抵消。但随着频率的提高，的性能将会下降。经测量发现电缆双绞只能满足到的性能对于更高的电磁干扰将无能为力。而目前多数实际网络应用的工作频率都低于，并且理想的平衡传输系统是不存在的。电缆的平衡特性并不只取决于部件本身的质量

9、（如绞对）而会受到周围环境的影响。因为周围的金属、隐蔽的“地”、施工中的牵拉、弯曲等情况都会破坏其平衡特性从而降低性能。事实上，我们安装电缆通常会将它穿入金属导管、塑料导管或者其它有着不同接地阻抗的保护中。所以要获得持久不变的对地性能只有一个解决方案在所有芯线外加多一层铝箔进行接地。铝箔为脆弱的双绞芯线增加了保护同时为电缆人为的创造了一个平衡环境。这意味着基于电缆的屏蔽解决方案是独立于环境的即与环境无关。是融合了的平衡特性和施工灵活性和的屏蔽效果即平衡与屏蔽原理的完美结合。、的衰减 电缆的衰减指标完全符合和等相关标准。如果将电缆穿入金属导管中，其阻抗特性将下降而导致衰减增大。电缆在制造过程中考

10、虑到周围铝箔的影响，已经在制造工艺中加以补偿。 、的传输距离电缆的传输距离是由电缆的衰减和传播时延决定的与是否屏蔽没有关系。影响传输距离最关键的因素是传播时延它是由电缆的值决定：普通电缆的大约耐克森的、电缆的在左右。辐射与接地系统的屏蔽性能由最差部分的性能决定，屏蔽系统最薄弱的部分是信息插座及机柜内的模块化跳线盘可以通过以下的方法提高其性能：远离干扰源如电梯、空调、动力设备、日光灯、移动通信基站等，并采用带有屏蔽罩的信息插座和跳线盘；电缆部分与信息插座和跳线盘相比电缆广泛分布在整个建筑中周围的电磁环境更加复杂无法预测和控制所以电缆部分是整个布线系统中最需要加以电磁保护的部分。通过电缆的屏蔽原理

11、可以了解到屏蔽层不接地也具有屏蔽功效，铝箔屏蔽层的屏蔽作用与接地无关。但如果接地不好的屏蔽层将成为干扰源。综合布线系统作为无源产品本身不会产生电磁辐射，但如果接地不良电缆的屏蔽层会吸收外在的电磁干扰，传导后向外辐射。当然向外的辐射也需要一定的条件即必须存在辐射所需的能量及其天线的尺寸与电波波长在同一数量级。只有满足以上条件电缆的屏蔽层才有可能成为“潜在的天线”。综合布线系统在整个系统的开发、研制过程中已经充分考虑到高频接地的问题实现了电缆屏蔽层的大面积环绕接地避免了所谓的“天线效应”。测量屏蔽电缆屏蔽系统的优势是提供较电缆更好的性能，这基于将系统隔绝于外部电磁环境，因为外部存在的电磁环境会影响

12、到整个布线系统的数据传输。到目前为止还没有性能指标或测试方法来表达或比较性能。但欧洲标准化委员会已开始这项工作耦合衰减被定义为测量性能的指标，该指标也被写进国际布线标准第二版本中。屏蔽布线系统耐克森的屏蔽布线系统由屏蔽电缆及相应屏蔽的接插件、跳线等组成产品线覆盖了超五类（ ）、六类（）及七类（）。其线缆综合运用了平衡和屏蔽技术大大提高了系统的抵抗电磁干扰和防止电磁辐射的能力即系统具有非常高的电磁兼容性能。该屏蔽系列产品均获得了丹麦独立电子实验室、美国保险实验室及美国检测机构的测试及认证。同时其系列布线产品的指标远远高于、及标准的规定。 屏蔽系统的特点及优势屏蔽电缆的屏蔽层由两层铝箔组成这种结构

13、不仅大大改善了电缆的屏蔽性能同时安装方便。电缆采用了当今全球独一无二的双层纵包铝箔屏蔽结构即在电缆的外面纵包两层厚的铝箔这样既可以避免电缆弯曲或受热时屏蔽层出现微小的缝隙又减小了转移阻抗提高了屏蔽效果同时使接地（包括屏蔽接地和保护接地）更加方便、可靠。正因为双层铝箔结构大大简化了屏蔽电缆的连接节省了安装时间使双层铝箔电缆的安装同电缆的安装一样简单。双层铝箔由两层铝箔（导体层）及敷于其表面的塑料薄膜（绝缘层）构成导体层相对。在电缆端接时可以非常容易地将电缆外护套和外面一层屏蔽层去掉露出里面一层屏蔽层导体层向外。从电磁兼容（）的方面考虑电缆的屏蔽层必须与大面积的金属表面环绕接触即所谓的接地。在双层

14、铝箔屏蔽系统中只需将里面一层屏蔽层卡（耐克森专利产品）卡在电缆导线架上即可以保证屏蔽电缆在配线架和信息插座都实现环绕接地（）绝对不会产生所谓的“天线效应”。电缆导线架与模块化配线盘集成在一起，为了达到整个链路内的连续屏蔽给连接件加上外壳并配有专门的电缆导线架。对于以上的电磁波利用屏蔽层的反射吸收及趋肤效应的机理来抵消电磁干扰及电磁辐射频率越高屏蔽层的效果越明显。对于低频小于电磁波则利用双绞线的平衡特性抵消。这种双层铝箔屏蔽电缆的最大特点有两个方面：卓越的屏蔽性能最大限度地方便用户安装。接地系统 综合布线系统采用屏蔽措施时必须有良好的接地系统并应符合下列规定：（）保护地线的接地电阻值单独设置接地

15、体时不应大于；采用联合接地体时不应大于；（）采用屏蔽布线系统时，所有屏蔽层应保持连续性；（）采用屏蔽综合布线系统时屏蔽层的配线设备或端必须良好接地用户端终端设备视具体情况接地两端的接地应连接至同一接地体。若接地系统中存在两个不同的接地体时其接地电位差不应大于有效值； （）采用屏蔽布线系统时每一楼层的配线柜都应采用适当截面的铜导线单独布线至接地体也可采用竖井内集中用铜排或粗铜线引到接地体导线或铜导体的截面应符合标准。接地导线应接成树状结构的接地网避免构成直流环路；（）综合布线的电缆采用金属槽道或钢管敷设时，槽道或钢管应保持连续的电气连接，两端应有良好的接地。 常见布线系统屏蔽问题技术解答 屏蔽布

16、线系统源于欧洲，它是在普通非屏蔽布线系统的外面加上金属屏蔽层，利用金属屏蔽层的反射、吸收及趋肤效应实现防止电磁干扰及电磁辐射的功能，屏蔽系统综合利用了双绞线的平衡原理及屏蔽层的屏蔽作用，因而具有非常好的电磁兼容（EMC）特性。 我们可以看到，在整个欧洲，大多数的最终用户会选择屏蔽布线系统。目前，屏蔽布线系统已经为越来越多的用户所认识，它在电磁兼容方面的良好性能也正在为越来越多的人所认可。所以，市场上的屏蔽布线产品已不只局限于欧洲产品，越来越多的厂商提供屏蔽布线产品。在最新发布的北美布线TIA/EIA-568-B标准中，屏蔽电缆和非屏蔽电缆同时被作为水平布线的推荐媒介，从而结束了北美没有屏蔽系统

17、的历史。 常见的屏蔽问题和解答问：什么是EMC？答：EMC是电磁兼容性，是指电子设备或网络系统具有一定的抵抗电磁干扰的能力，同时不能产生过量的电磁辐射。也就是说，要求该设备或网络系统能够在比较恶劣的电磁环境中正常工作，同时有不能辐射过量的电磁波干扰周围其它设备及网络的正常工作。问：UTP电缆是理想的平衡传输系统，为什么还要用FTP电缆？答：UTP电缆是通过芯线的双绞来达到EMC性能，这意味着EMI首先被UTP电缆所接收，随后才被抵消。但是，随着频率的提高，UTP的EMC性能将会下降。经过测量发现，将电缆双绞只能满足到30MHz的EMC性能，对于更高的电磁干扰双绞线将无能为力。而到目前为止，大多

18、数的实际网络应用的工作频率都低于30MHz。并且，理想的平衡传输系统是不存在的。UTP电缆的平衡特性并不只取决于部件本身的质量（如绞对），而会受到周围环境的影响。因为UTP周围的金属、隐蔽的“地”、施工中的牵拉、弯曲等等情况都会破坏其平衡特性，从而降低EMC性能。事实上，我们安装电缆是通常会将它穿入金属导管、塑料导管或者其他有着不同接地阻抗的保护中。所以，要获得持久不变的对地性能，只有一个解决方案：在所有芯线外加多一层铝箔进行接地。铝箔为脆弱的双绞芯线增加了保护，同时为UTP电缆人为的创造了一个平衡环境。这意味着基于FTP电缆的屏蔽解决方案是独立于环境的，即与环境无关。FTP是融合了UTP的平

19、衡特性和施工灵活性和STP的屏蔽效果，即平衡与屏蔽原理的完美结合。问：FTP电缆的屏蔽原理是什么？答：不同于双绞的平衡抵消原理，FTP电缆是在四对双绞线的外面加多一层或两层铝箔，利用金属对电磁波的反射、吸收和趋肤效应原理（所谓趋肤效应是指电流在导体截面的分布随频率的升高而趋于导体表面分布，频率越高，趋肤深度越小，即频率越高，电磁波的穿透能力越弱），有效的防止外部电磁干扰进入电缆，同时也阻止内部信号辐射出去，干扰其它设备的工作。实验表明，频率超过5MHz的电磁波只能透过38m厚的铝箔。如果让屏蔽层的厚度超过38m，例如耐克森的FTP电缆为两层25m厚的铝箔屏蔽，就使能够透过屏蔽层进入电缆内部的电

20、磁干扰的频率主要在5MHz以下。而对于5MHz以下的低频干扰可应用双绞的原理有效的抵消。问：我们如何测量屏蔽和非屏蔽系统之间的性能差异？答：FTP电缆的屏蔽系统的优势是提供较UTP电缆更好的EMC性能，它是基于将系统隔绝于外部电磁环境。因为外部存在的电磁环境会影响到整个布线系统的数据传输。到目前为止，还没有性能指标或测试方法来表达或比较EMC性能。值得高兴的是欧洲标准化委员会CENELEC已开始这项工作（耐克森综合布线系统参与其中），耦合衰减（coupling attenuation）被定义为测量EMC性能的指标。该指标也被写进国际布线标准ISO/IEC11801第二版

21、本中。耐克森屏蔽布线解决方案耐克森是FTP系列电缆的发明者，是屏蔽技术的领导者。其屏蔽系列产品均获得了丹麦独立电子实验室DELTA、美国保险实验室UL及美国ETL检测机构的测试及认证。系列布线产品的指标远远高于ISO/IEC 11801、EIA/TIA568B及EN50173标准的规定。耐克森 F2TP电缆采用了当今全球独一无二的双层纵包铝箔屏蔽结构，即在UTP电缆的外面纵包两层25um厚的铝箔，这种双层纵包结构既可以避免电缆弯曲或受热时屏蔽层出现微小的缝隙，又减小了转移阻抗，提高了屏蔽效果，同时使接地 （包括屏蔽接地和保护接地）更加方便、可靠。这种高性能的屏蔽电缆安装起来也非常方便，其外径只

22、有6.35毫米。对于10MHZ以上的电磁波，利用屏蔽层的反射，吸收及趋肤效应的机理来抵消电磁干扰及电磁辐射，频率越高，屏蔽层的效果越明显。对于低频(5MHZ)电磁波,则利用双绞线的平衡特性抵消。这种双层铝箔屏蔽电缆的最大特点有两个方面：既具有卓越的屏蔽性能，又最大限度地方便用户安装。从电磁兼容（EMC）的方面考虑，电缆的屏蔽层必须与大面积的金属表面环绕接触，即所谓的360o接地(Grounding)。 在耐克森双层铝箔屏蔽系统中，只需将里面一层屏蔽层卡在耐克森专利产品Clip-onTM电缆导线架上即可，保证屏蔽电缆在配线架和信息插座都实现360环绕接地（Grou

23、nding），绝对不会产生所谓的“天线效应”。 此Clip-onTM电缆导线架与模块化配线盘集成在一起。 屏蔽布线系统的基础知识(2009-2-1110:48)1 屏蔽双绞线和非屏蔽双绞线的不同特点屏蔽与非屏蔽布线系统孰优孰劣，一直是综合布线领域的热点话题。由于消费历史的不同，在10G应用出现之前，欧洲用户更多使用屏蔽布线系统，而北美用户更多使用非屏蔽布线系统。随着10G应用的出现，情况出现了很大的变化。根据BSRIA发布的新闻稿，“在所有的被访问者中，计划在数据中心采用6类、6A类、7类的比例差不多的，但在选择10G铜揽链路的用户中，有75%都计划采用屏蔽的布线解决方案。”下面让我们来分析一

24、下屏蔽和非屏蔽的一些特点。1.1 技术差别（如表1所示）表1由于不可能生产完全理想结构的UTP双绞线，并且UTP线缆的双绞结构在施工过程中经过拖拉拽放后，必然会发生微小的变化，这种变化带来的电磁干扰影响随着传输数率增加而越来越敏感。虽然FTP屏蔽双绞线铝箔内的线对也是精密的双绞结构，但它们已经不承担抵抗干扰的主要作用，接地的铝箔对电磁信号具有非常优异反射、吸收、隔离的性能，它使传输数据的双绞导线与外界的电磁环境完全隔离。1.2 性能特点一般可以采用耦合衰减来衡量线缆抵抗干扰的能力。屏蔽系统一般比非屏蔽系统至少高20dB左右。获得SNR（信噪比）的余量是依赖于线缆的平衡性以及屏蔽层的共模和差模抗

25、干扰能力。网络应用需要大于零的SNR余量来保证正确的信号传输和最小的误码率。随着10GBASE-T的出现，由良好的线缆平衡性来保证的噪音隔离已经几乎不足以支持传输对象。而屏蔽系统与生俱来的抗外来串扰和噪音能力被证明能够将香农容量加倍，引起了系统和应用开发者的重视。实际上，现在的屏蔽系统综合了2代局域网布线的优点：其与非屏蔽一样的双绞结构带来的平衡性保证抵抗低频的干扰，在30MHz以上线缆的平衡性开始显著下降的情况下，其屏蔽结构足以抵御高频的干扰。1.3 应用领域（如表2所示）表2非屏蔽系统可以在普通的商务楼宇环境下稳定的工作，但不适合在对信息安全有高度要求，或者有电磁干扰的环境中。不能满足特殊

26、行业的要求：如政府、军队等行业用户。屏蔽系统在干扰严重的环境下，不仅可以安全的运行各种高速网络，还可以安全地传输监控信号，以避免干扰带来的监控系统假信息、误动作等。比如当前正在蓬勃发展的中国电子政务建设，它包括内网和公网二方面。公网建设包括法律法规建设、政府网上办公等；内网建设则非常特殊，包括了政府办公自动化以及各级各地政府机构的信息共享、资源整合等涉及到国家安全的重要信息。屏蔽系统能防止电磁辐射泄露，保证机密信息的安全传输正好适用于内网建设。1.4 万兆网络应用6类布线系统实现万兆应用的主要因素包括：带宽频率范围延伸到500MHz、必须减少线缆与线缆之间的相互串扰，即ANEXT。屏蔽系统具有

27、比非屏蔽系统更大的可用带宽，一般传输万兆以太网的最低要求布线系统至少具有18G的物理层信道传输能力，非屏蔽的万兆布线系统物理层的传输能力为1820GBps,刚刚达到底限，屏蔽的万兆布线系统则可以达到35GBps以上的传输能力。非屏蔽的布线系统虽然可以抵御一定的外界干扰，但工程中同一线槽内的双绞线一般均为同厂家产品，这些线缆完全一样，在传输高速网络信号时，相邻的线缆间会产生信号的相互耦合，尤其是相同颜色的线对由于绞距与方向完全一样，耦合的干扰无法依靠平衡结构抵消。现在主要是依靠增加线缆外径扩大线与线之间的距离、减少绑扎、改变线缆的形状、限制不同类别的线缆在一个线槽等方法来弥补。但屏蔽布线的屏蔽结

28、构使得它对降低线缆间的相互干扰有先天的优势。屏蔽系统不仅可以屏蔽外界的电磁信号，铝箔也同时阻断了线缆本身的电磁泄露，不会发射干扰信号影响其它线缆的工作。紧密线槽内部的各个线缆同时运行万兆以太网，相互间没有影响。1.5 工程实施非屏蔽布线系统由于在中国的工程项目中应用广泛，在10G应用出现以前，其施工工艺也相对简单。但同时需要特别注意绞距的保持，剥线的长度，弯曲半径，以及与干扰源的隔离距离。屏蔽布线产品技术的发展，使系统施工也越来越简单，屏蔽效果越来越可靠。现在的屏蔽产品施工，不需要复杂的屏蔽层接地程序，模块、配线架端接也简单方便可靠。同时，由于近年国内政府、安全、军事部门广泛使用屏蔽布线系统，

29、国内的中、大型布线系统集成公司均具有丰富的屏蔽布线施工经验。在10G应用出现以后，由于10GBASE-T 应用对外来串扰很敏感。相关产品需要谨慎设计以应对复杂的外来串扰环境。10G的非屏蔽布线系统实施要求严格地执行特殊要求的安装工艺来帮助减少外来串扰，而屏蔽线缆结构有效抵御变形，对安装工艺要求相对较低。1.6 关于标准屏蔽布线标准已经非常完善成熟，2001年发布的TIA/EIA-568-B2的附录K详细的描述了对屏蔽布线系统的要求。并详细说明的线缆及连接硬件的阻抗转换的测量与计算方法。ISO11801标准中也同样描述关于屏蔽布线系统的具体要求。在现场测试方面，屏蔽布线系统都是等同于相同级别的非

30、屏蔽布线系统。1.7 关于测试屏蔽布线系统的传输性能与非屏蔽布线系统一样依据国际标准进行测试。但屏蔽性能方面的技术参数除屏蔽层的连续性外，其它如耦合衰减等确实无法现场测试，这必须通过产品本来的质量来保障。目前屏蔽布线产品技术经过10余年的发展，已经非常成熟，甚至市场系统已经有了7类屏蔽产品。屏蔽线缆与接触件产品的设计可以完全保障系统施工后屏蔽层的连续与360度的全程屏蔽。屏蔽布线系统按施工要求完好接地后，就可以实现预期的屏蔽效果。事实上，包括非屏蔽系统，布线产品很多性能都是必须通过产品本身质量提供保证而在工程现场是无法验证的。比如非屏蔽线缆也无法测试双绞结构的精确度是否均匀来检验对电磁干扰信号

31、的相互抵消情况。布线系统的兼容性能、防火性能、抗老化性能、对温度的敏感性、光纤系统的色散指标等等方面的保障，都是需要通过厂家的ISO质量保证体系、产品第三方测试等手段来实现。屏蔽系统由于其与生俱来的屏蔽特性拥有得天独厚的抗外界干扰能力，使得外部ANEXT的串扰被消除，从而无需进行现场ANEXT测试。而对6A UTP系统来说，Alien外部串扰的现场测试却是不可缺少的。2 屏蔽双绞线的分类屏蔽双绞线按性能分类：FA级/7类、EA级/6A类、E级/6类、D级/5E类。屏蔽双绞线按结构分类：平衡元素、每个单元线对的屏蔽层、总体的屏蔽层、非屏蔽、铝箔屏蔽、铝箔屏蔽、编织网屏蔽、编织网和铝箔双层屏蔽。3

32、 屏蔽布线产品的特点3.1 标准中对屏蔽系统的描述2001年公布的TIA/EIA-568-B标准增加了对屏蔽（ScTP）布线系统的支持，特别是TIA/EIA-568-B.2中新增的附录K用了12页的篇幅来描述屏蔽（ScTP）布线系统的要求，并详细说明了线缆和连接硬件转换阻抗的测量及计算方法。“当屏蔽结构被采用时，可以改善对信号载体电磁辐射的控制以及对外界电磁干扰源的抗扰能力。”由此可见，相对UTP系统而言，ScTP系统的优势在于增加了对内对外的双重EMI保护。而目前国内屏蔽用户看重的主要还是对于外界电磁干扰的防护。“然而，提供这些好处的屏蔽能力基于多种因素。包括布线系统部件（线缆和连接器）的特

33、性，安装的方法和保护，以及相连有源设备的设计。”可见，光靠简单的选用屏蔽线缆和接插件，是不能够满足所希望的传输和屏蔽效果的。“它（ScTP布线系统）包括屏蔽水平线缆，屏蔽主干线缆，屏蔽工作区连接硬件，屏蔽电信间连接硬件，屏蔽跳接线。”屏蔽跳线是整个系统中最容易被忽视的环节，所以说，跳线是应用的基础，需要采用工厂检验的屏蔽跳线把屏蔽链路真正地延伸到“端到端”的网络应用。“它（标准）定义了屏蔽匹配性和屏蔽接地要求，使优化电磁兼容（EMC）性能。”匹配性是指模块化插头插座的性能匹配，关系到产品间的兼容性，而接地则是屏蔽布线系统的重要必备步骤。转换阻抗：“衡量屏蔽性能的参数，由被屏蔽层包围的导体上的电

34、压与屏蔽层外表面电流之比来表示。”“转换阻抗直接影响屏蔽线缆和屏蔽连接硬件的屏蔽功效（受电磁场影响的屏蔽质量）。”“符合转换阻抗标准的线缆和连接硬件并不足以保证链路和信道的正确转换阻抗。线缆屏蔽层必须完全按照制造商操作手册端接到连接硬件的屏蔽层上。不同厂商的相关屏蔽层结构设计是相对独立的。”3.2 屏蔽布线产品的特点使用屏蔽布线系统，尤其是屏蔽6A系统的优势很多，包括：（1）更好的性能相对于UTP只能提供18Gbps的香农信道容量而言，FTP可以提供超过23Gbps；更好的10G性能余量意味着支持更多未来的网络应用，从而进一步降低系统的全寿命周期费用；优异的外部串扰性能，比UTP的串扰性能好上

35、20dB；屏蔽的天然特性使得外部ANEXT的串扰被消除，从而无需进行现场测试，而对6A UTP系统来说，Alien外部串扰的现场测试却是不可缺少的。（2）更好的安全性在外界噪声干扰严重的环境中，屏蔽系统对噪声的免疫性可以为高速率信号传输提供更好的保证，更能胜任噪音环境下的无故障运行；屏蔽系统可以排除外界辐射，从而提高信号的安全性。（3）更好的空间利用率和易安装性 比6A UTP更细的线缆可以提高管槽的容积利用率； 6A UTP有诸多的严格安装限制如弯曲半径，不可过紧的线缆绑扎带，因为不同速率的信号传输将产生ANEXT并干扰到6A UTP性能，所以6A UTP不可与5e类或6类混合在一个线槽或桥

36、架里等，而屏蔽系统无此限制； 新的产品端接设计使得接地更加简单，而且步骤清晰明了。（4）更好的散热功能，更节能 屏蔽系统拥有更好的散热功能。根据最近来自TIA和ISO/IEC标准委员会的理论和实验数据显示：在同样的直流电穿过线对时，UTP非屏蔽系统会比F/UTP屏蔽系统升高两倍的温度。原因是因为金属的屏蔽层的导电性和散热能力比起护套材料高很多； 比6A UTP更细的外径提高了空气流通性和制冷效果，更加节能。基于10G 6A F/UTP的绿色节能的屏蔽数据中心解决方案针对数据中心，用户最关心的，或者说布线系统最该考虑的可以归纳为以下几点：外来串扰最小化、防止线缆外皮变形、优化线槽/管道填充率、支

37、持高密度安装的能力、便于安装。（5）屏蔽的误区一误解：屏蔽层是一长段金属,就象天线一样。担心：屏蔽会从外界吸收信号,并向外界辐射双绞线对上传输的信号。事实：从某种意义上讲，屏蔽层和双绞平衡铜缆都像天线一样，由于平衡传输的结构，低于30MHz的信号不会影响非屏蔽/屏蔽布线，高于30MHz的信号无法穿透屏蔽层。测试模型的验证数据（如图1所示）图1F/UTP布线比UTP系统提供40dB的抗噪音余量空间，40dB等效于耦合信号强度降低100倍。（6）屏蔽的误区二误解：出现在屏蔽层上的噪音信号只能经由接地连接消除。担心：未接地的屏蔽层会辐射和放大吸收信号。事实：尽管未接地, 屏蔽层仍能因其电阻、分布电抗

38、和串联电感而形成的低通过滤作用，极大地衰减高频信号。测试模型的验证数据（如图2所示）。图2未接地的F/UTP布线比UTP系统提供20dB的抗噪音余量空间，20dB等效于耦合信号强度降低10倍。4 接地设计“接地系统是电信布线系统的整体组成部分之一。除了保护个人和设备受电压危害，一个正确的接地系统能减少对于和来自电信布线系统的电磁干扰（EMI）。不恰当的接地系统会引入电压干扰电信线路。”“端接ScTP线缆时，接地漏极线必须按照制造商的要求连接至连接硬件。在跳接空间的连接硬件必须连接至ANSI/TIA/EIA-607接地系统。”“ScTP线缆的屏蔽层必须在电信间用导线连接至电信接地总线。工作区的接

39、地通过设备电源连接。工作区的屏蔽连接一般由ScTP跳线完成。在水平布线的工作区端，在屏蔽层和为设备供电的电插座接地线之间测得的电压不能超过1.0Vrms。在使用这条线路前，任何造成高电压的因素都要被排除。”一般和其他系统联合接地时，接地电阻不得超过1 。如果单独接地，接地电阻不得超过4。美国国家电气规范NEC条款250和EIA/TIA 607还指出，实心铜制接地母线孤立绝缘地安装在入口设施处和设备间，每个电信间也如此。每根母线按照国家电气制造协会NEMA标准钻孔，经常用以附接压缩闩装置、电信设备、机架、机柜和电压保护器等。所有房间的母线由主干绝缘实心铜线连接。这个主干连接电信入口处的主接地总线

40、，连至电气入口处的大地接地，连至每层楼的钢筋结构。接地导体布线必须用绿/黄色或正确标注。如今大部分新大楼的建筑部门已经在弱电间或电信间、设备间、入口设施之间提供了低压接地总线。安装布线系统的安装商，应该在每个TR使用1根接地线连接机架/柜至上述低压接地总线，这些接地线可以是AWG 6或更粗绝缘铜线，颜色是绿/黄。如果是没有接地系统的旧楼，安装商必须和建筑部门协调，按照607或地方法规自行安装主干接地系统。不可以连接至水管。对于UTP或ScTP，上述步骤和要求是一致的。对于ScTP布线系统，安装商需要在TR另外使用绝缘接地线连接ScTP配线架接地片和机架/柜的接地片。西蒙的HD-S或TERA系列

41、屏蔽配线架在左右两侧都有接地片。可以使用AWG6（4.115mm）或更粗接地线把多个快接配线架连在一起连接接地系统。 如果使用CT屏蔽配线架，需要使用接地背架连接每个CT屏蔽模块至机架屏蔽系统。工作区不需要接地，只要求插座、线缆和配线架的屏蔽层端接连通。 一、utp线缆与stp线缆 utp线缆（unshielded twisted pair）是非屏蔽双绞线，stp线缆（shielded twicted pair）是屏蔽双绞线。双绞线缆是两根铜线，各自封装在彩色绝缘包皮内，互相扭绕构成一对双绞线。多对双绞线外套一个外封皮，构成双绞线电缆，通过相邻线对间变换的绞距，可使同一电缆外套内的线对之间的干

42、扰最小化。双绞线电缆的使用已有相当长的历史，至今仍然采用双绞线传送话音及其他信号。然而，随着通信技术的发展，信号频率和传输速率不断提高，以及空间的电磁波愈来愈复杂，这就对作为传输媒质的线缆要求越来越高。为了适应不断发展的技术要求，开发了同轴电缆及光纤来支持高带宽应用的需求。现在，随着网络技术的发展，双绞线同样应用于支持高速率的信号传输。有些双绞线使用金属屏蔽层来降低外界的电磁干扰（emi），当屏蔽层被正确地接地后，可将接收到的电磁干扰信号变成的电流信号，与在双绞线形成的干扰信号电流反向。只要两个电流是对称的，它们就可抵销，而不给接收端带来噪声。可是，屏蔽层不连续或者屏蔽层电流不对称时，就会降低

43、甚至完全失去屏蔽效果而导致噪声。stp线缆只有当完全的端对端链路均完全屏蔽及正确接地后，才能防止电磁辐射及干扰。要使噪声减小到最小，提高信噪比，屏蔽线缆系统的每一部分，都必须是全屏蔽的。stp线缆的缺点是，在高频传输时衰减增大，如果没有良好的屏蔽效果，平衡性会降低，也会导致串扰噪声。而屏蔽的效果取决于屏蔽材料、屏蔽层厚度以及电磁干扰信号类型、频率、噪声源至屏蔽层的距离、屏蔽的连续性和所采用的接地结构等。一些stp线缆采用了厚厚的纺织屏蔽层，与utp相比，这些stp安装起来既粗又重，而且硬度高。也有一些stp采用了很薄的屏蔽层，这种称为sctp（screened twistcepair屏蔽对绞线

44、）或ftp（foilt wisted pair箔对绞线）的屏蔽电缆与具有编织屏蔽层的stp相比，体积小且价格低。这些线缆安装时常有最小的弯曲半径及最大屈伸力的限制要求，否则，屏蔽层极易被撕裂。非屏蔽双绞线（utp）不依赖屏蔽层防止干扰，而是通过介质、滤波器和平衡非平衡转换器对干扰进行平衡与过滤。噪声在两条导线上均等地产生，在接收端被抵销。与需要屏蔽连续性及接地的stp线缆相比，采用这种设计与制作的utp线缆的技术更易于实现。utp线缆已有若干年的历史了，它有许多种类可满足不同类型的需求，常见的电话线也称diw（direct inside wire入户线）就是其中一种。近些年utp线缆已做了大量

45、的改进（如绞距以及单线外皮的改进），产生了与tiaeia586a标准兼容的三类（信号最高达16mhz）、四类（信号最高达20mhz）及五类（信号达100mhz以上）线缆。因为utp线缆重量轻、体积小、弹性好、种类全、可靠性高、价格便宜并且衰耗小，支持power sum原理，满足emc电磁兼容性，系统较成熟，所以大部分通信节点，传输高速数据的链路都采用utp线缆来连接，utp线缆最适宜用于结构化的布线系统。 二、utp布线系统与stp布线系统 如果stp线缆与不合适的屏蔽连接器、连接硬件或信息出口组合，或是屏蔽层施工中自身损坏，整个系统的信噪比将会降低，信号质量也将降级。因此，对于一个屏蔽的线缆

46、系统而言，要成功地减少干扰，系统内采用的每个部件都必须是完全屏蔽，同时需要正确地安装与维护。一个stp布线系统需要良好的接地环节，一个不正确的接地系统可能是一个主要的辐射及干扰源。在电缆的一端接地还是在两端都接地取决于系统应用频率的大小。对于高频信号传输，stp布线系统至少要在两端接地，而且必须是连续的。只在一端接地的屏蔽层对磁场的干扰不起作用，接地导体本身的的长度也可能是问题的起源。如果导体过长，就起不到接地的作用。因此，对于stp布线系统，理想的接地是不可能的。utp布线系统则不存在这类问题。stp布线系统依赖于诸多因素，如线缆屏蔽层自身的物理连续性或是完全的屏蔽及接地部件，而utp布线系

47、统本质上就几乎没有这类潜在的工程失败因素，且易于安装。 三、utp及stp布线系统和emc 在选择一个布线系统时，除了考虑设计与制作、端到端的完整性外，还要考虑的就是近来提出的电磁兼容性（emc）测试。emc是指在有干扰的环境中一个电子系统能正常运行的能力。其中的干扰环境是指若干设备放置在同一工作区内，每个设备都向外发射电磁辐射的环境。随着工作室间内电子设备的增加，emc变得愈发重要。一个设备过多的辐射会影响另一个设备的性能，这意味着每个电子系统，无论是stp或utp布线系统，都必须适应复杂环境。在某些国家，如美国、德国，emc规范已有若干年。1989年，欧洲emc规范的完全再次引起了对emc

48、的重视。欧洲emc规范阐明了所有的电子设备及安置都必须遵从这一规范。那些通不过测试的系统（包括ftpstp系统）将不能在欧洲共同体范围内出售。基于utp和stp的系统是如何经受emc测试呢？和通常的假设相反，不是所有的基于stp系统都能通过emc测试，但是在一个经过良好设计的utp布线系统都能通过emc测试。一家瑞士测试机构emc fribourg，对这种stp布线系统及utp布线系统进行了测试，所有的系统都采用插有ibm token ring适配卡的pc机，构成遵循iso8025标准的ibm token ring局域网应用环境。有一些测试只有utp布线系统通过。emc fribourg认为最“强壮”的stp布线系统是那种具有编织屏蔽层的双绞线。对于utp布线系统，选用了systimaxscs1061五类24awg高品质4对utp线缆，一个m1000multimax配线架及mps100型信息插座作为连接硬件，以及一个将ibm网卡连至systimaxscsutp系统的370ct适配器。emc fribourg得出结论，只有utp布线系统，或者更具体地说，systimaxscsutp系统能满足所有的emc要求。值得注意的是，没有一个stp布线系统通过上述的所有测试。 四、utp布线系统与高速数据传输 著名测试机构的测试结果表明，systimaxscs采用的utp线缆对于传输