如何正確選擇屏蔽電纜和非屏蔽電纜

    屏幕電纜和非屏蔽之爭，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(shí)上，從各種選項(xiàng)中選擇適當(dāng)?shù)钠帘渭夹g(shù)，并確保這些技術(shù)的正確安裝和運(yùn)行，要遠(yuǎn)比FTP或UTP的選擇重要的多。

     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(jì)的、并足以滿足大多數(shù)安裝要求的選項(xiàng)。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(biāo)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(jī)場及運(yùn)行關(guān)鍵系統(tǒng)的地方，如軍事基地和醫(yī)院。

     設(shè)計(jì)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(shí)上，這并不是一直能夠簡便實(shí)現(xiàn)的。接地不良的屏蔽系統(tǒng)實(shí)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(dú)屏蔽。此外，這些單獨(dú)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(jì)，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(biāo)準(zhǔn)和法則

     EMI或射頻干擾 (RFI) 是指給設(shè)備或系統(tǒng)運(yùn)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(bǔ)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(qiáng)，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(biāo)準(zhǔn)--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(shí)該設(shè)備在存在相應(yīng)水平的EMI時仍能繼續(xù)有效運(yùn)行，可以確定對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(biāo)準(zhǔn)，因此目前其包含在EN50082-1 (國內(nèi)、商業(yè)和照明行業(yè)) 和 EN50082-2 (工業(yè)環(huán)境)這兩個一般標(biāo)準(zhǔn)中。這些標(biāo)準(zhǔn)和IEC1000-4系列基本標(biāo)準(zhǔn)用來對IT設(shè)備進(jìn)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(shí)體為英國Molex企業(yè)布線網(wǎng)絡(luò)部提供的建議證實(shí)，SI 2372: 1992 第13條規(guī)定中排除了結(jié)構(gòu)化布線，因?yàn)榻ㄖ�物中的大型安裝不能進(jìn)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(shí)驗(yàn)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(biāo)志；事實(shí)上這樣做是不合法的。

     職責(zé)

     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(dān)電磁兼容能力的次要職責(zé)。而保證符合法規(guī)要求的最終職責(zé)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(xiàng)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(jìn)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(biāo)準(zhǔn)。

     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(fù)信號，進(jìn)而實(shí)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(jìn)行縱向平衡測試是當(dāng)前的爭議焦點(diǎn)。歐洲EN50173標(biāo)準(zhǔn)中正在考慮在標(biāo)準(zhǔn)中包含此項(xiàng)測試。采用的測試方法以耦合衰減為基礎(chǔ)，但許多人認(rèn)為這種方法存在許多缺陷，甚至根本不夠�？v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(biāo)準(zhǔn)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(jì)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(biāo)準(zhǔn)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(dāng)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(jì)人員。