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2011年下半年 上午试卷 综合知识
第 20 题
知识点 双绞线   双绞线的制作及测试   电气特性  
关键词 双绞线  
章/节 信息网络系统  
 
 
双绞线电气特性“NEXT”表示(20)。
 
  A.  衰减
 
  B.  衰减串扰比
 
  C.  近端串扰
 
  D.  远端串扰
 
 




 
 
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知识点讲解
· 双绞线
· 双绞线的制作及测试
· 电气特性
 
        双绞线
        (1)物理特性:双绞线由按规则螺旋结构排列的两根或四根绝缘线组成。一对线可以作为一条通信电路,各个线对螺旋排列的目的是使各线对之间的电磁干扰最小。
        (2)传输特性:双绞线最普遍的应用是语音信号的模拟传输。使用双绞线通过调制解调器传输模拟数据信号时,数据传输速率目前单向可达56Kb/s,双向可达33.6Kb/s,24条音频通道总的数据传输速率可达230Kb/s。使用双绞线发送数字数据信号,一般总的数据传输速率可达2Mb/s。
        (3)连通性:双绞线可用于点对点连接,也可用于多点连接。
        (4)地理范围:双绞线用于远程中继线时,最大距离可达15km;用于10Mb/s局域网时,与集线器的距离最大为100m。
        (5)抗干扰性:在低频传输时,其抗干扰能力相当于同轴电缆。在10~100kHz时,其抗干扰能力低于同轴电缆。
        (6)价格:双绞线的价格低于其他传输介质,并且安装、维护方便。
        对于双绞线,用户最关心的是表征其性能的几个指标。这些指标包括衰减、近端串扰、阻抗特性、分布电容、直流电阻、衰减串扰比及回波损耗等。
 
        双绞线的制作及测试
        双绞线是综合布线工程中最常用的一种传输介质,由两根具有绝缘保护层的铜导线组成。把两根绝缘的铜导线按一定密度互相绞在一起,可降低信号干扰的程度,每一根导线在传输中辐射的电波会被另一根线上发出的电波抵消。目前,双绞线可分为非屏蔽双绞线(Unshilded Twisted Pair,UTP)和屏蔽双绞线(Shielded Twisted Pair,STP)。屏蔽双绞线价格相对较高,安装时要比非屏蔽双绞线电缆困难。类似于同轴电缆,它必须配有支持屏蔽功能的特殊连接器和相应的安装技术,但它有较高的传输速率。非屏蔽双绞线电缆无屏蔽外套、直径小、节省所占用的空间,同时重量轻、易弯曲、易安装,将串扰减至最小或加以消除,具有阻燃性,具有独立性和灵活性,因此适用于结构化综合布线。
               制作的方法
               在使用双绞线时,有以下两种不同的制作方法。
               (1)直联线(直通线):用于连接非同种设备(例如网卡和集线器,计算机和交换机等)。直联线的两端均按EIA/TIA568A线序,或均按EIA/TIA568B线序。双绞线的每组线在两端是一一对应的,颜色相同的线在两端水晶头的相应槽中的位置保持一致。
               (2)反跳线:也称为交叉线,用于连接同种设备(例如两块网卡等)。交叉线的一端按EIA/TIA 568A线序,另一端按EIA/TIA 568B线序。即A端水晶头的1、2对应B端水晶头的3、6,而A端水晶头的3、6对应B端水晶头的1、2。
               测试的种类
               双绞线的测试标准如下。
               (1)TIA/EIA-568《商业建筑电信布线标准》。
               (2)TSB-67《现场测试非屏蔽双绞电缆布线测试传输性能技术规范》。
               (3)ISO/IEC 11801:1995(E)国际布线标准。
               双绞线测试包括接线图、链路长度、衰减、连线长度、等效远端串挠、近端串挠、等效远端串挠、综合远端串挠、回波损耗、特性阻抗和衰减串挠比(ACR)等性能指标的双向测试,所有指标应符合规范。下面介绍几个主要的指标。
               (1)接线图。这一测试是确认链路的连接,这是一个逻辑连接测试,用来确认链路一端的每一个针与另一端相应针的连接是否正确。
               (2)链路长度。每一个链路长度都应记录在管理系统中。链路的长度可以用电子长度的测量来估算,电子长度的测量是基于链路的传输延迟和电缆的额定传播速率值而实现的。
               (3)衰减。衰减是沿链路的信号损失度量。衰减与线缆的长度有关系,随着长度的增加,信号衰减也随之增加。衰减用db(分贝)作为单位,表示传送端信号与接收端信号强度的比率。由于衰减随频率而变化,因此应测量在应用范围内的全部频率上的衰减。
               (4)串挠。串挠分近端串挠(NEXT)和远端串挠(FEXT),测试仪主要测量NEXT。由于存在线路损耗,因此FEXT量值的影响较小。近端串挠损耗是测量一条UTP链路中从一对线到另一对线的信号耦合。对于UTP链路,NEXT是一个关键的性能指标,也是最难精确测量的一个指标。随着信号频率的增加,其测量难度将加大。
               (5)回波损耗。回波损耗是电缆链路由于阻抗不匹配所产生的反射,是一对线自身的反射。不匹配主要发生在连接器的地方,但也可能发生于电缆中特性阻抗发生变化的地方,所以施工的质量是减少回波损耗的关键。
               (6)特性阻抗。与环路直流电阻不同,特性阻抗包括电阻及频率为1~100MHz的电感阻抗及电容阻抗,它与一对电线之间的距离及绝缘体的电气性能有关。各种电缆有不同的特性阻抗,而双绞线电缆则有100Ω、120Ω及150Ω等几种。
               (7)衰减串挠比。在某些频率范围,串挠与衰减量的比例关系是反映电缆性能的另一个重要参数。ACR有时也以信噪比表示,它由最差的衰减量与NEXT量值的差值计算。ACR值较大,表示抗干扰的能力更强。一般系统要求至少大于10分贝。
               (8)电缆特性。通信信道的品质是由它的电缆特性描述的。信噪比是在考虑到干扰信号的情况下,对数据信号强度的一个度量。如果信噪比过低,将导致数据信号在被接收时,接收器不能分辨数据信号和噪声信号,最终引起数据错误。因此,为了将数据错误限制在一定范围内,必须定义一个最小的可接收的信噪比。
               测试的设备
               双绞线测试的设备主要有音频生成器和音频放大器、万用表、连通性测试仪和电缆分析仪等。
               (1)音频生成器和音频放大器。这两种设备比较简单,主要用来识别和定位通信电缆。音频生成器和音频放大器是一起工作的两个设备,主要功能是识别和定位。音频放大器的一端有一个金属探针,它可以与多线对干线电缆的线对或冲压模块的夹子连接。
               (2)万用表。这是测试电缆最常用的测试仪表,比较便宜,而且可以方便快捷地进行多种测试。万用表是一个可以进行多方面测试的多功能设备,它由三部分组成,其中电压表可以测试电路的电压,欧姆表可以测试电路的阻抗,微安表可以测试电路的电流。
               (3)连通性测试仪。主要用于对电缆连通性的测试,它的测试速度要比万用表快得多。连通性测试仪由两部分组成,即基座部分和远端部分。基座部分放在链路的一端,远端部分放在链路的另一端。测试时测试仪沿双绞线电缆的所有线对加一个电压,远端部分与每一个线对相连的部分都有一个LED发光二极管。
               (4)电缆分析仪。电缆分析仪是一个更为复杂的测试评估设备,除了可以进行基本的连通性测试之外,还可以进行更为复杂的电缆性能测试。电缆分析仪在对电缆链路进行测试时,还可用来确定其能否支持高速网络。常见的有DSP-100测试仪、Fluke 620局域网电缆测试仪和Wire Scope 155测试仪等。
 
        电气特性
        电气特性规定了在物理连接上导线的电气连接及有关的电路特性,一般包括接收器和发送器电路特性的说明、表示信号状态的电压/电流电平的识别、最大传输速率的说明、以及与互连电缆相关的规则等。
        物理层的电气特性还规定了DTE-DCE接口线的信号电平、发送器的输出阻抗、接收器的输入阻抗等电器参数。
        DTE与DCE接口的各根导线(也称电路)的电气连接方式有非平衡方式、采用差动接收器的非平衡方式和平衡方式三种。
        (1)非平衡方式。该方式采用分立元件技术设计的非平衡接口,每个电路使用一根导线,收发两个方向共用一根信号地线,信号速率<20kb/s,传输距离<15m。由于使用共用信号地线,所以会产生比较大的串扰。CCITTV.28建议采用这种电气连接方式,EIA RS-232C标准基本与之兼容。
        (2)采用差动接收器的非平衡方式。该方式采用集成电路技术的非平衡接口,与前一种方式相比,发送器仍使用非平衡式,但接收器使用差动接收器。每个电路使用一根导线,但每个方向都使用独立的信号地线,使串扰信号较小。这种方式的信号传输速率可达300kb/s,传输距离为10(传输速率为300kb/s时)~1000m(传输速率≤3kb/s时)。CCITT V.10/X.26建议采用这种电气连接方式,EAI RS-423标准与之兼容。
        (3)平衡方式。该方式采用集成电路技术设计的平衡接口,使用平衡式发送器和差动式接收器,每个电路采用两根导线,构成各自完全独立的信号回路,使得串扰信号减至最小。这种方式的信号速率≤10Mb/s,传输距离为10(10Mb/s时)~1000m(≤100kb/s时)。CCITT V.11/X.27建议采用这种电气连接方式,EAI RS-423标准与之兼容。



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