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Principio de funcionamiento del cable blindado

屏蔽線定義:導(dǎo)體外面包裹的導(dǎo)線叫屏蔽線,包裹的導(dǎo)體叫屏蔽層,一般為銅網(wǎng)或銅寶(鋁)編織,屏蔽層需要接地,外來的干擾信號可以通過該層導(dǎo)入大地。

作用:避免干擾信號進(jìn)入內(nèi)層,避免導(dǎo)體受到干擾,同時減少傳輸信號的損失。

結(jié)構(gòu):

(普通屏蔽線)

絕緣層+屏蔽層+導(dǎo)線

(高級屏蔽線)

絕緣層+屏蔽層+信號導(dǎo)線+屏蔽層接地導(dǎo)線

注:在選擇屏蔽線時,屏蔽層接地導(dǎo)體的屏蔽層接地導(dǎo)體的絕緣層具有導(dǎo)電功能,可以與屏蔽層導(dǎo)通(有一定的電阻)。

屏蔽線的原理:

屏蔽布線系統(tǒng)起源于歐洲,它是在普通的非屏蔽布線系統(tǒng)之外加上一個金屬屏蔽層,利用金屬屏蔽層的反射、吸收和趨膚效應(yīng)來達(dá)到防止電磁干擾和電磁輻射的功能,屏蔽系統(tǒng)綜合利用雙絞線的平衡原理和屏蔽層的屏蔽作用,因而具有非常好的電磁兼容性(EMC)特點。

電磁兼容性(EMC)是指電子設(shè)備或網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)具有一定的抵抗電磁干擾的能力,同時不產(chǎn)生過多的電磁輻射。換句話說,要求設(shè)備或網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)能夠在相對惡劣的電磁環(huán)境中正常工作,同時不輻射過多的電磁波,干擾周圍其他設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)的正常工作。

U/UTP(非屏蔽)電纜的平衡特性并不僅僅取決于元件本身的質(zhì)量(如絞合線),也會受到周圍環(huán)境的影響。U/UTP(非屏蔽)周圍的金屬、隱藏的 “地線”、施工過程中的拉扯和彎曲等都會破壞平衡特性,從而降低EMC性能。

因此,只有一個解決方案可以獲得持久的平衡特性:用一層額外的鋁箔將所有磁芯接地。鋁箔增加了對脆弱的雙絞線芯的保護(hù),并為U/UTP(非屏蔽)電纜創(chuàng)造了一個人為的平衡環(huán)境。這就形成了我們現(xiàn)在所說的屏蔽電纜。

屏蔽電纜的屏蔽原理不同于雙絞線的平衡抵消原理,屏蔽電纜是在四對雙絞線外多加一層或兩層鋁箔,利用金屬對電磁波的反射、吸收和趨膚效應(yīng)原理(所謂趨膚效應(yīng)是指電流在導(dǎo)體截面上的分布隨頻率的增加而趨向?qū)w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),有效防止外界電磁干擾。),有效防止外部電磁干擾進(jìn)入電纜,也防止內(nèi)部信號輻射出去,干擾其他設(shè)備的工作。

實驗表明,頻率在5MHz以上的電磁波只能通過38μm厚的鋁箔。如果允許屏蔽層的厚度超過38μm,就會使能通過屏蔽層進(jìn)入電纜內(nèi)部的電磁干擾頻率主要在5MHz以下。應(yīng)用雙絞線的平衡原理,可以有效抵消5MHz以下的低頻干擾。

根據(jù)最早的布線定義,有非屏蔽電纜–UTP和屏蔽電纜–STP兩種類型。后來,隨著技術(shù)的發(fā)展和工藝的不同,又衍生出許多不同的屏蔽類型 1.b) S/FTP (PIMF) 單對鋁箔屏蔽加銅絲編織包裹的外層四對導(dǎo)線 PIMF=Pair in Metal Foil。

屏蔽電纜能抵抗外部干擾,主要是因為屏蔽系統(tǒng)能保證信號傳輸?shù)耐暾?。屏蔽布線系統(tǒng)可以防止數(shù)據(jù)傳輸受到外部電磁干擾和射頻干擾。電磁干擾(EMI)主要是指低頻干擾,電機、熒光燈和電源線是常見的電磁干擾源。射頻干擾(RFI)是高頻干擾,主要是無線電頻率干擾,包括收音機、電視傳輸、雷達(dá)和其他無線通信。

對于抵抗電磁干擾,選擇編織層屏蔽是最有效的,即金屬網(wǎng)屏蔽,因為它的臨界電阻很低。而對于射頻干擾,金屬箔層屏蔽是最有效的,因為金屬網(wǎng)屏蔽產(chǎn)生的縫隙使高頻信號可以自由進(jìn)出。對于高低頻混合的干擾場,就要采用金屬箔層加金屬網(wǎng)屏蔽的組合,即S/FTP形式的雙屏蔽電纜,這樣可以使金屬網(wǎng)屏蔽用于低頻范圍的干擾,金屬箔層屏蔽用于高頻范圍的干擾。

IBM ACS屏蔽電纜中鋁箔屏蔽層的單層厚度即為50-62μm,能夠起到比較完整的屏蔽效果。同時,由于只采用單層屏蔽,對于施工來說會更簡單,更容易安裝,在施工過程中不容易造成人為破壞,而且鋁箔的厚度可以承受更大的破壞。因此可以為用戶提供更優(yōu)質(zhì)的傳輸性能。

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