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(lái)的干擾信號(hào)可以通過(guò)該層導(dǎo)入大地。
作用:避免干擾信號(hào)進(jìn)入內(nèi)層,避免導(dǎo)體受到干擾,同時(shí)減少傳輸信號(hào)的損失。
結(jié)構(gòu):
(普通屏蔽線)
絕緣層+屏蔽層+導(dǎo)線
(高級(jí)屏蔽線)
絕緣層+屏蔽層+信號(hào)導(dǎo)線+屏蔽層接地導(dǎo)線
注:在選擇屏蔽線時(shí),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(gè)金屬屏蔽層,利用金屬屏蔽層的反射、吸收和趨膚效應(yīng)來(lái)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(diǎn)。
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(shí)不產(chǎn)生過(guò)多的電磁輻射。換句話說(shuō),要求設(shè)備或網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)能夠在相對(duì)惡劣的電磁環(huán)境中正常工作,同時(shí)不輻射過(guò)多的電磁波,干擾周?chē)渌O(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(huì)受到周?chē)h(huán)境的影響。U/UTP(非屏蔽)周?chē)慕饘?、隱藏的 “地線”、施工過(guò)程中的拉扯和彎曲等都會(huì)破壞平衡特性,從而降低EMC性能。
因此,只有一個(gè)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(duì)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(gè)人為的平衡環(huán)境。這就形成了我們現(xiàn)在所說(shuō)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(duì)雙絞線外多加一層或兩層鋁箔,利用金屬對(duì)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(hào)輻射出去,干擾其他設(shè)備的工作。
實(shí)驗(yàn)表明,頻率在5MHz以上的電磁波只能通過(guò)38μm厚的鋁箔。如果允許屏蔽層的厚度超過(guò)38μm,就會(huì)使能通過(guò)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(lèi)型。后來(lái),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(lèi)型 1.b) S/FTP (PIMF) 單對(duì)鋁箔屏蔽加銅絲編織包裹的外層四對(duì)導(dǎo)線 PIMF=Pair in Metal Foil。
屏蔽電纜能抵抗外部干擾,主要是因?yàn)槠帘蜗到y(tǒng)能保證信號(hào)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(jī)、熒光燈和電源線是常見(jiàn)的電磁干擾源。射頻干擾(RFI)是高頻干擾,主要是無(wú)線電頻率干擾,包括收音機(jī)、電視傳輸、雷達(dá)和其他無(wú)線通信。
對(duì)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?yàn)樗呐R界電阻很低。而對(duì)于射頻干擾,金屬箔層屏蔽是最有效的,因?yàn)榻饘倬W(wǎng)屏蔽產(chǎn)生的縫隙使高頻信號(hào)可以自由進(jìn)出。對(duì)于高低頻混合的干擾場(chǎng),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(shí),由于只采用單層屏蔽,對(duì)于施工來(lái)說(shuō)會(huì)更簡(jiǎn)單,更容易安裝,在施工過(guò)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。