双绞线传输的抗干扰特性分析及常见问题探悉

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双绞线传输的抗干扰特性分析及常见问题探悉
文章出处：http://www.sding.cn
北京视得清电子技术有限责任公司 王晓庆
利用双绞线传输视频图像目前已经有很多客户采用，反馈的问题也不尽相同，其中关于
双绞线到底抗干扰能力如何这一情况经过查阅国内外众多材料并经过测试，提出自己的一
) E6 v) T- T, Z( y! P% S些观点，供大家参考；
双绞线的特点是平衡对称，因此它具有抗共模干扰的特点。另外，它还有抗磁场耦合干
扰的能力。图1-1 给出了双绞线传输的几种连接方法。由图可见，双绞线的绞扭节距使其形
成了许多小回路，如果双绞线的绞扭程度一致，那么由于这些小回路的面积相等而法线方
4 T6 G# j6 p# R- R向相反，其磁场干扰可以相互抵消。但是双绞线的这种结构无法对电场耦合干扰进行抑制。
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5 X. x% Y' b1 U, W% O9 E/ U) g如果采用屏蔽双绞线，其抗干扰性能将由很大程度的提高。根据实验测定，在每英寸6
个均匀绞扭的情况下，图a 由于采用了单端接地方式，对磁场干扰具有高达55db 的衰减能
0 B' i2 I' C5 x/ y: X力，由此反映出双绞线确实有很好的抗干扰效果。
4 Z- c' F6 Y3 C" _/ \图b 采用了两端接地，地线阻抗与信号线阻抗不对称，地环电流造成了双绞线电流不平
衡，因此降低了双绞线抗磁场干扰的能力，因而这种接法只有13db 的磁场干扰衰减能力。
. ~6 K. m2 x. s- R% l# W1 ~图c 使用了屏蔽双绞线，由于其屏蔽层一段接地而另一端悬空，因此屏蔽层上没有返回
( k, H* I' i* u: d信号电流，所以他的屏蔽层只有抗电场干扰能力，而无拟制磁场耦合干扰能力，其抗干扰
的分贝数与图a 一样，为55db。
! T2 Q! k2 @ U( D* q图d 的屏蔽层单端接地，而另一端又与负载冷端相连，因此它具有图a 的功效，但他的屏
蔽层上的电流又与被双绞线中的一根分流，因而比图a 稍差，具有47db 的衰减。
" V' @% @3 j9 V0 E图e 的屏蔽层双端接地，具有一定的抑制磁场耦合干扰能力，加上双绞线本身的作用，因
此具有63db 的衰减能力。
- r; `9 {- Q+ E' e' Q8 Q图f 的屏蔽层和双绞线都两端接地，因此其效果只是比图b 效果稍好，具有28db 的衰减能
3 ?$ E1 Q; `8 B0 G& X0 B) Z力。
& ~( ^7 i9 {* w4 Z0 V8 C2 T由以上分析可以看出，双绞线最好的应用是做平衡式传输线路。因为两条线的阻抗一样，
% ]4 g7 A9 v+ Q自身产生的磁场干扰或外部磁场干扰都可以较好地抵消。同时，平衡式传输又独具很强的
. p, F# X" q' X1 q抗共模干扰能力，因此成为大多数计算机网络的传输线。正因为如此，所以有人在闭路电
3 I5 M/ [; p. y1 [9 r) ^" u7 {: {" h视监控系统中也采用了双绞线作为视频传输的一种方式。
' p, |! Z. {4 a但在具体的应用中，我们发现有如下情况可能会影响其传输效果：
( B) a- L0 B4 V3 T% ?/ z1、双绞线的自身质量。 上述的测试是采用的优质双绞线线缆，也就是价格在700 多元一
1 }+ ]' p+ S/ f# Z$ Y+ q0 S4 a箱的优质双绞线线缆，那么市场上200 多元一箱的没有测试，不过分析出来可能指标要
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相差较多；
9 U6 F# g$ c L5 w2、双绞线的绞扭均匀性。 在测试的过程中发现当绞扭不均匀时，那么抗干扰特性将会变
# A7 d( C" ^8 b% j# T2 \' P1 @% c得很差，换句话来说也就极大地削弱了相互抵消的能力。
3、接地问题。 根据上述测试，应该是图e 的效果最好，但是我们目前如果采用屏蔽双绞
& S7 [" Q$ d. v$ H4 \, V2 h线则价格太高，一般工程商也很难接收。而且该处可能受制于接地良好与否的问题，如
( a& x5 L0 ^% v2 w) e1 @果接地不良，也会出现很大的隐患；其次就是单端接地方式比较良好，但是在实际施工
过程中很难做到单端接地，因为不可避免的很多环节都会造成远端（摄像机附近）就近
& m+ @9 }, e$ ^0 k. v接地，故可能最见到的是图b 和图f 两种模式，也就是说只能由13db— 28db 的衰减能力，
故抗干扰特性受到很大制约；
4、采用屏蔽双绞线与非屏蔽双绞线的建议矛盾性： 采用屏蔽双绞线会增强抗干扰能力，
$ d8 r9 N0 [$ R; ~: ~1 X" I但是却可能出现将高频信号严重受损，传输出来的效果色彩变差，距离远是甚至没有彩
8 f* }* C, N1 G5 j7 z- L0 A9 g色图像，传输质量大打折扣；
1 L7 k* J, I' H4 F/ j/ W1 X5、设备差异： 由于双绞线设备生产的商家过多，但是自行从基础研发的厂家较少，仿造
7 G- w+ O4 o7 j7 t0 ?1 F! i0 Q的可能较多，故设备出现良莠不齐的情况，最低价格和最高价格相差很大，一部分厂家
7 V9 t4 ^% L; t I g干脆利用视频信号为75 欧，而双绞线为120 欧，仅仅用变压器进行了阻抗匹配，而设
备并非有源设备，对信号没有任何的处理，这样也在大打价格站，由于价格便宜，可能
很多用户选择，但是一旦遇到问题，将会非常难以处理；而有源设备的制造厂家也有很
多种类，辅助电路，信号补偿电路、防护电路等是否完善成为影响传输质量的又一关键
' \# o# e& H0 ~$ h: I2 Z点；
* |$ W# q7 P+ F" B D4 F6 Y3 B# V% u3 p. |6、接头处理问题： 由于现在市场销售的双绞线一般都在300 多米一箱，很多工程现场施
工人员为了避免浪费，采用了两段或者数段电缆连接的问题，而在接头处理上没有采用
专门的接头对接，所以破坏