如何正確選擇屏蔽電纜和非屏蔽電纜

屏蔽電纜和非屏蔽之爭(zhēng)，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(guó)*的屏蔽雙絞線 （ScTP）并不是一個(gè)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(guó)、大多數(shù)歐洲、美國(guó)和亞洲國(guó)家，通常把UTP電纜作為經(jīng)濟(jì)的、 并足以滿足大多數(shù)安裝要求的選項(xiàng)。在德國(guó)及歐洲的其它國(guó)家，包括法國(guó)、瑞士和奧地利，F(xiàn)TP則占主導(dǎo)地位。 在安裝系統(tǒng)時(shí)，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(chǎng)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(hào)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(jiǎn)便實(shí)現(xiàn)的。 接地不良的屏蔽系統(tǒng)實(shí)際上會(huì)較開始時(shí)采用非屏蔽系統(tǒng)提供更差的性能水平。在壞情況下，屏蔽本身可能會(huì)成為一個(gè)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(gè)或多個(gè)絞線或四條電纜可以包到一個(gè)整體屏蔽中。另外，絞合電纜的每個(gè)線對(duì)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(duì) （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(shí)， 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(huì)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(hào)。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(duì)電磁輻射的抗干擾性要求。在美國(guó)， 聯(lián)邦通信委員會(huì) （FCC） 對(duì)美國(guó)制造或銷售的任何設(shè)備都作了類似的規(guī)定。

通過測(cè)量生成的放射物的場(chǎng)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(gè)產(chǎn)品家族標(biāo)準(zhǔn)--EN55022，它規(guī)定了EMI輻射的測(cè)試程序和可以接受的限度。

通過測(cè)試，并證實(shí)該設(shè)備在存在相應(yīng)水平的EMI時(shí)仍能繼續(xù)有效運(yùn)行，可以確定對(duì)EMI的抗*力 （或敏感度）。 目前還沒有針對(duì)IT設(shè)備的抗*力測(cè)試產(chǎn)品家族標(biāo)準(zhǔn)，因此目前其包含在EN50082-1 （國(guó)內(nèi)、商業(yè)和照明行業(yè)） 和 EN50082-2 （工業(yè)環(huán)境）這兩個(gè)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(duì)IT設(shè)備進(jìn)行抗*力測(cè)試。

布線結(jié)構(gòu)怎樣融入這一情形中目前尚不明確。DTI任命的實(shí)體為英國(guó)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镏械拇笮桶惭b不能進(jìn)行EMC評(píng)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(guó)的電磁兼容性測(cè)試實(shí)驗(yàn)室 （EMCTLA） 聲稱， 布線產(chǎn)品“不會(huì)導(dǎo)致電磁干擾，其性能也不會(huì)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(duì)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(cè)試，以收集數(shù)據(jù)，就EMC和屏蔽問題為終用戶和安裝人員提供更好的建議。 在對(duì)包括有源設(shè)備和布線組件的典型配置進(jìn)行測(cè)試時(shí)，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*力標(biāo)準(zhǔn)。

發(fā)展前景

雙絞線電纜通過耦合線對(duì)每一半的信號(hào)，可以互相抵消正負(fù)信號(hào)，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(duì)電纜進(jìn)行縱向平衡測(cè)試是當(dāng)前的爭(zhēng)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(cè)試。采用的測(cè)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。縱向平衡測(cè)試的其它方法包括線路注入和天線技術(shù)。

標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)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(gè)復(fù)雜的問題。終用戶可以采用的佳建議是在每次安裝新系統(tǒng)時(shí)， 咨詢的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)人員。