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屏蔽線的原理 屏蔽線工作原理

屏蔽線定義:導體外面包裹的導線叫屏蔽線,包裹的導體叫屏蔽層,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入大地。

作用:避免干擾信號進入內層,避免導體受到干擾,同時減少傳輸信號的損失。

結構:

(普通屏蔽線)

絕緣層+屏蔽層+導線

(高級屏蔽線)

絕緣層+屏蔽層+信號導線+屏蔽層接地導線

注:在選擇屏蔽線時,屏蔽層接地導體的屏蔽層接地導體的絕緣層具有導電功能,可以與屏蔽層導通(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、吸收和趨膚效應來達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)是指電子設備或網(wǎng)絡系統(tǒng)具有一定的抵抗電磁干擾的能力,同時不產生過多的電磁輻射。換句話說,要求設備或網(wǎng)絡系統(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,干擾周圍其他設備和網(wǎng)絡的正常工作。

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,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、吸收和趨膚效應原理(所謂趨膚效應是指電流在導體截面上的分布隨頻率的增加而趨向導體表面分布,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入電纜,也防止內部信號輻射出去,干擾其他設備的工作。

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入電纜內部的電磁干擾頻率主要在5MHz以下。應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浴F帘尾季€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)屏蔽產生的縫隙使高頻信號可以自由進出。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)質的傳輸性能。

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