布線系統(tǒng)中的接地屏蔽技術(shù)

 屏蔽布線系統(tǒng)源于歐洲，它是在普通非屏蔽布線系統(tǒng)的外面加上金屬屏蔽層，利用金屬屏蔽層的反射、吸收及趨膚效應(yīng)實現(xiàn)防止電磁干擾及電磁輻射的功能，屏蔽系統(tǒng)綜合利用了雙絞線的平衡原理及屏蔽層的屏蔽作用，因而具有非常好的電磁兼容（EMC）特性。我們可以看到，在整個歐洲，大多數(shù)的**終用戶會選擇屏蔽布線系統(tǒng)。 

目前，屏蔽布線系統(tǒng)已經(jīng)為越來越多的用戶所認(rèn)識，它在電磁兼容方面的良好性能也正在為越來越多的人所認(rèn)可。所以，市場上的屏蔽布線產(chǎn)品已不只局限于歐洲產(chǎn)品，越來越多的廠商提供屏蔽布線產(chǎn)品。在**新發(fā)布的北美布線TIA/EIA-568-B標(biāo)準(zhǔn)中，屏蔽電纜和非屏蔽電纜同時被作為水平布線的推薦媒介，從而結(jié)束了北美沒有屏蔽系統(tǒng)的歷史。 

常見的屏蔽問題和解答

問：什么是EMC？ 

答：EMC是電磁兼容性，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，同時不能產(chǎn)生過量的電磁輻射。也就是說，要求該設(shè)備或網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)能夠在比較惡劣的電磁環(huán)境中正常工作，同時有不能輻射過量的電磁波干擾周圍其它設(shè)備及網(wǎng)絡(luò)的正常工作。 

問：UTP電纜是理想的平衡傳輸系統(tǒng)，為什么還要用FTP電纜？ 

答：UTP電纜是**芯線的雙絞來達(dá)到EMC性能，這意味著EMI首先被UTP電纜所接收，隨后才被抵消。但是，隨著頻率的提高，UTP的EMC性能將會下降。經(jīng)過測量發(fā)現(xiàn)，將電纜雙絞只能滿足到30MHz的EMC性能，對于更高的電磁干擾雙絞線將無能為力。而到目前為止，大多數(shù)的實際網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的工作頻率都低于30MHz。 

并且，理想的平衡傳輸系統(tǒng)是不存在的。UTP電纜的平衡特性并不只取決于部件本身的質(zhì)量（如絞對），而會受到周圍環(huán)境的影響。因為UTP周圍的金屬、隱蔽的“地”、施工中的牽拉、彎曲等等情況都會破壞其平衡特性，從而降低EMC性能。 

事實上，我們安裝電纜是通常會將它穿入金屬導(dǎo)管、塑料導(dǎo)管或者其他有著不同接地阻抗的保護(hù)中。所以，要獲得持久不變的對地性能，只有一個解決方案：在所有芯線外加多一層鋁箔進(jìn)行接地。鋁箔為脆弱的雙絞芯線增加了保護(hù)，同時為UTP電纜人為的創(chuàng)造了一個平衡環(huán)境。這意味著基于FTP電纜的屏蔽解決方案是獨立于環(huán)境的，即與環(huán)境無關(guān)。FTP是融合了UTP的平衡特性和施工靈活性和STP的屏蔽效果，即平衡與屏蔽原理的完美結(jié)合。 

問：FTP電纜的屏蔽原理是什么？ 

答：不同于雙絞的平衡抵消原理，F(xiàn)TP電纜是在四對雙絞線的外面加多一層或兩層鋁箔，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)體截面的分布隨頻率的升高而趨于導(dǎo)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），有效的防止外部電磁干擾進(jìn)入電纜，同時也阻止內(nèi)部信號輻射出去，干擾其它設(shè)備的工作。 

實驗表明，頻率超過5MHz的電磁波只能透過38μm厚的鋁箔。如果讓屏蔽層的厚度超過38μm，例如耐克森的FTP電纜為兩層25μm厚的鋁箔屏蔽，就使能夠透過屏蔽層進(jìn)入電纜內(nèi)部的電磁干擾的頻率主要在5MHz以下。而對于5MHz以下的低頻干擾可應(yīng)用雙絞的原理有效的抵消。 

問：我們?nèi)绾螠y量屏蔽和非屏蔽系統(tǒng)之間的性能差異？ 

答：FTP電纜的屏蔽系統(tǒng)的優(yōu)勢是提供較UTP電纜更好的EMC性能，它是基于將系統(tǒng)隔絕于外部電磁環(huán)境。因為外部存在的電磁環(huán)境會影響到整個布線系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸。到目前為止，還沒有性能指標(biāo)或測試方法來表達(dá)或比較EMC性能。值得高興的是歐洲標(biāo)準(zhǔn)化委員會CENELEC已開始這項工作（耐克森綜合布線系統(tǒng)參與其中），耦合衰減（coupling attenuation）被定義為測量EMC性能的指標(biāo)。該指標(biāo)也被寫進(jìn)國際布線標(biāo)準(zhǔn)ISO/IEC11801第二版本中。 

耐克森屏蔽布線解決方案

耐克森是FTP系列電纜的發(fā)明者，是屏蔽技術(shù)的領(lǐng)導(dǎo)者。其屏蔽系列產(chǎn)品均獲得了丹麥獨立電子實驗室DELTA、美國保險實驗室UL及美國ETL檢測機(jī)構(gòu)的測試及認(rèn)證。系列布線產(chǎn)品的指標(biāo)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于ISO/IEC 11801、EIA/TIA568B及EN50173標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。 

耐克森 F2TP電纜采用了當(dāng)今全球獨一無二的雙層縱包鋁箔屏蔽結(jié)構(gòu)，即在UTP電纜的外面縱包兩層25um厚的鋁箔，這種雙層縱包結(jié)構(gòu)既可以避免電纜彎曲或受熱時屏蔽層出現(xiàn)微小的縫隙，又減小了轉(zhuǎn)移阻抗，提高了屏蔽效果，同時使接地 （包括屏蔽接地和保護(hù)接地）更加方便、可靠。這種高性能的屏蔽電纜安裝起來也非常方便，其外徑只有6.35毫米。對于10MHZ以上的電磁波，利用屏蔽層的反射，吸收及趨膚效應(yīng)的機(jī)理來抵消電磁干擾及電磁輻射，頻率越高，屏蔽層的效果越明顯。

從電磁兼容（EMC）的方面考慮，電纜的屏蔽層必須與大面積的金屬表面環(huán)繞接觸，即所謂的360o接地（Grounding）。在耐克森雙層鋁箔屏蔽系統(tǒng)中，只需將里面一層屏蔽層卡在耐克森專利產(chǎn)品Clip-onTM電纜導(dǎo)線架上即可，保證屏蔽電纜在配線架和信息插座都實現(xiàn)360°環(huán)繞接地（Grounding），絕對不會產(chǎn)生所謂的“天線效應(yīng)”。此Clip-onTM電纜導(dǎo)線架與模塊化配線盤集成在一起。