综合布线系统中的屏蔽技术（2）
4.平衡传输
UTP电缆是通过芯线的双绞来达到EMC性能,这意味着EMI首先被UTP电缆所接收,随后才被抵消。但是,随着频率的提高,UTP的EMC性能将会下降。经过测量发现,电缆双绞只能满足到30MHz的EMC性能,对于更高的电磁干扰双绞线将无能为力。而到目前为止,大多数的实际网络应用的工作频率都低于30MHz。并且,理想的平衡传输系统是不存在的。UTP电缆的平衡特性并不只取决于部件本身的质量（如绞对）,而会受到周围环境的影响。因为UTP周围的金属、隐蔽的“地”、施工中的牵拉、弯曲等等情况都会破坏其平衡特性,从而降低EMC性能。事实上,我们安装电缆是通常会将它穿入金属导管、塑料导管或者其它有着不同接地阻抗的保护中。所以,要获得持久不变的对地性能,只有一个解决方案:在所有芯线外加多一层铝箔进行接地。铝箔为脆弱的双绞芯线增加了保护,同时为UTP电缆人为的创造了一个平衡环境。这意味着基于FTP电缆的屏蔽解决方案是独立于环境的,即与环境无关。FTP是融合了UTP的平衡特性和施工灵活性和STP的屏蔽效果,即平衡与屏蔽原理的完美结合。
4.1FTP、UTP的衰减
FTP电缆的衰减指标完全符合ISO/IEC11801和EIA/TIA 568B等相关标准。如果将UTP电缆穿入金属导管中,其特性阻抗将下降,导致衰减增大。而FTP电缆在制造过程中考虑到周围铝箔的影响,所以已经在制造工艺中加以补偿。
4.2FTP、UTP的传输距离
电缆的传输距离是由电缆的衰减和传播时延决定的,与是否屏蔽没有关系。影响传输距离的最关键的因素是传播时延,它是由电缆的NVP值决定：普通UTP电缆的NVP大约0.66,耐克森的UTP,FTP,STP电缆的NVP在0.68左右。
4.3辐射与接地
系统的屏蔽性能是由最差部分的性能决定的，屏蔽系统最薄弱的部分是信息插座及机柜内的模块化跳线盘,可以通过以下的方法提高其EMC性能：远离干扰源,如电梯、空调、动力设备、日光灯、移动通信基站，并采用带有EMC屏蔽罩的信息插座和跳线盘。更值得注意的是电缆部分,与信息插座和跳线盘相比,电缆广泛分布在整个建筑中,周围的电磁环境更加复杂,无法预测和控制,所以电缆部分是整个布线系统中最需要加以电磁保护的部分。
通过FTP电缆的屏蔽原理我们可以了解到,屏蔽层即使不接地,仍然具有屏蔽功效。铝箔屏蔽层的屏蔽作用与接地无关。但如果接地不好,FTP的屏蔽层将成为干扰源。综合布线系统作为无源产品,本身不会产生电磁辐射。如果接地不良,电缆的屏蔽层会吸收外在的电磁干扰,在传导后向外辐射。但是向外的辐射也需要一定的条件,即必须存在辐射所需的能量以及其天线的尺寸与电波波长在同一数量级。只有满足以上条件下,电缆的屏蔽层才有可能成为“潜在的天线”。综合布线系统在整个系统的开发、研制过程中已经充分考虑到高频接地的问题,实现了电缆屏蔽层的大面积环绕接地,避免了所谓的“天线效应”。
4.4测量屏蔽
FTP电缆的屏蔽系统的优势是提供较UTP电缆更好的EMC性能,它是基于将系统隔绝于外部电磁环境。因为外部存在的电磁环境会影响到整个布线系统的数据传输。到目前为止,还没有性能指标或测试方法来表达或比较EMC性能。但欧洲标准化委员会CENELEC已开始这项工作,耦合衰减(coupling attenuation)被定义为测量EMC性能的指标。该指标也被写进国际布线标准ISO/IEC11801第二版本中。
5.屏蔽布线系统
耐克森的屏蔽布线系统由F2TP/STP屏蔽电缆及相应屏蔽的接插件、跳线等组成,产品线覆盖了超五类（CLASS D99）、六类（CLASS E）及七类（CLASS F）。其线缆综合运用了平衡和屏蔽技术,大大提高了系统的抵抗电磁干扰(EMI)和防止电磁辐射(EMR)的能力,即系统具有非常高的电磁兼容(EMC)性能。该屏蔽系列产品均获得了丹麦独立电子实验室DELTA、美国保险实验室UL及美国ETL检测机构的测试及认证。同时其系列布线产品的指标远远高于ISO/IEC 11801、EIA/TIA568A及EN50173标准的规定。
5.1屏蔽系统的特点及优势
屏蔽电缆的屏蔽层由两层铝箔组成,这种双层铝箔结构不仅大大改善了电缆的屏蔽性能,同时提供了安装方面极高的方便性。 F2TP电缆采用了当今全球独一无二的双层纵包铝箔屏蔽结构,即在UTP电缆的外面纵包两层25um厚的铝箔,这种双层纵包结构既可以避免电缆弯曲或受热时屏蔽层出现微小的缝隙,又减小了转移阻抗,提高了屏蔽效果,同时使接地（包括屏蔽接地和保护接地）更加方便、可靠。正是因为这种双层铝箔结构,大大简化了屏蔽电缆的连接,节省了安装时间,使双层铝箔FTP电缆的安装同UTP电缆的安装一样简单。双层铝箔由两层铝箔（导体层）及敷于其表面的塑料薄膜（绝缘层）构成,导体层相对。在电缆端接时,可以非常容易地将电缆外护套和外面一层屏蔽层去掉,露出里面一层屏蔽层,导体层向外。从电磁兼容（EMC）的方面考虑,电缆的屏蔽层必须与大面积的金属表面环绕接触,即所谓的360℃接地(Grounding)。 在双层铝箔屏蔽系统中,只需将里面一层屏蔽层卡（耐克森专利产品Clip-onTM），卡在电缆导线架上即可,保证屏蔽电缆在配线架和信息插座都实现360℃环绕接地（Grounding）,绝对不会产生所谓的“天线效应”。 此Clip-onTM电缆导线架与模块化配线盘集成在一起。为了达到整个链路内的连续屏蔽,给连接件加上EMC外壳,并配有专门的电缆导线架。
对于10MHZ以上的电磁波,利用屏蔽层的反射,吸收及趋肤效应的机理来抵消电磁干扰及电磁辐射,频率越高,屏蔽层的效果越明显。对于低频(<5MHZ)电磁波,则利用双绞线的平衡特性抵消。这种双层铝箔屏蔽电缆的最大特点有两个方面：既具有卓越的屏蔽性能,又最大限度地方便用户安装。
5.2接地系统
综合布线系统采用屏蔽措施时,必须有良好的接地系统,并应符合下列规定：
5.2.1保护地线的接地电阻值,单独设置接地体时,不应大于4Ω；采用联合接地体时,不应大于1Ω。
5.2.2采用屏蔽布线系统时,所有屏蔽层应保持连续性。
5.2.3采用屏蔽综合布线系统时,屏蔽层的配线设备(ＦD或ＢD)端必须良好接地,用户端(终端设备)视具体情况接地,两端的接地应连接至同一接地体。若接地系统中存在两个不同的接地体时,其接地电位差不应大于1vr.m.s(有效值)
5.2.4采用屏蔽布线系统时,每一楼层的配线柜都应采用适当截面的铜导线单独布线至接地体,也可采用竖井内集中用铜排或粗铜线引到接地体,导线或铜导体的截面应符合标准。接地导线应接成树状结构的接地网,避免构成直流环路。
5.2.5综合布线的电缆采用金属槽道或钢管敷设时,槽道或钢管应保持连续的电气连接,并在两端应有良好的接地。