【文章內(nèi)容簡介】 回波損耗來描述這種波動情況。結構回波損耗SRL定義如下： 式（2313）式中Zm為擬合阻抗。由此定義可見，SRL實質(zhì)是描述Zin圍繞Zm波動大小的一個指標。引起Zin 波動的原因是電纜部件存在著機遇性或周期性的結構偏差或缺陷。如絕緣外徑波動、導體直徑波動、絞對時絕緣單線在節(jié)點處周期性壓傷，絕緣發(fā)泡不均勻、絕緣偏心及導體或絕緣不圓時絞對過程因單線的自轉造成導體中心距S呈周期性波動等。其中周期性的結構偏差或缺陷對SRL危害最大。下表是衰減常數(shù)α、相移常數(shù)β、特性波阻抗Zc在不同頻段的計算公式： 表 239結構效應，是指電纜的結構元件的結構要素，是不均勻的，并在不均勻點處引發(fā)電磁波反射的現(xiàn)象?！　≡趯嶋H使用中，由于電纜的長度很短（l＜100m），電纜在制造過程中又不可能做的絕對均勻，因此實際的電纜線路100％都是不均勻的。而每一個不均勻點都將必然不同程度地引發(fā)電磁波的反射。這時在線路始端測得的電壓U0應為入射電壓波U入和反射電壓波U反之和，即：U0＝U入＋U反；同時測得的電流I0應為入射波電流I入和反射波電流I反之差，即：I0＝I入－I反。此時的輸入阻抗Zin可用下式計算： 式（2314）　　從物理概念上來說，由于線路具有衰減常數(shù)α和相移常數(shù)β，電磁波在傳輸過程中，幅值和相角必然會發(fā)生變化。因此當反射波在始端與入射波相疊加時情況就變得非常復雜：在某些頻點上可能同相位，在有些頻點上可能是反相位，于是有些U入＋U反為最大而I入－I反為最小，在另外一些頻點上情況完全相反，或在兩者之間交互出現(xiàn)，而使Zin的頻率曲線發(fā)動不對稱無規(guī)則的波動——這是導致輸入阻抗頻率特性曲線波動的主要原因?！　纳鲜街形覀兛梢郧宄乜闯觯狠斎胱杩共▌臃秶拇笮∪Q于反射波電流的大小，若U反、I反均為零（無反射時）此時Z入＝Zc；而U反、I反的幅值越大，β越大輸入阻Zin的波動就越大。數(shù)據(jù)電纜最基本的結構元件是絕緣單線和絞合線對，電纜基本的結構元件示意圖如下：圖 231 絞合線對截面圖圖 232 絕緣單線輸向示意圖前面我們已經(jīng)敘述過，輸入阻抗Zin波動的大小主要取決于反射波輻值的大小及衰減常數(shù)α和相移常數(shù)β，其中起主導作用的還是反射波輻值的大小，我們用反射系數(shù)P來表示反射波的大小。反射系數(shù)P有兩種情況： 由于負載不匹配引起的反射系數(shù)：P負= 式(2315)由于特性阻抗ZC不相等引起的反射系數(shù)：PZC= 式(2316)　　因負載不匹配引起的反射前面已經(jīng)說過了，這里主要分析各段電纜的特性阻抗Zc不相等與反射波大小的關系。特性阻抗與輸入阻抗是不同的兩個物理量。特性阻抗Zc與輸入阻抗Zin只是在電纜線路是均勻且無反射波存在時在數(shù)值上是相等的。由于測量原因只有將輸入阻抗Zin的實測結果，用數(shù)學方法進行函數(shù)擬合而得到的擬合函數(shù)漸近線，在一定精度范圍內(nèi)，才可以用來代替特性阻抗Zc的頻率特性曲線，而用于設計和參數(shù)調(diào)整的目的?！　≡陔娎|的制造過程中，要保證結構元件各要素如：導體直徑d、絕緣外徑D、兩線間的距離a、導體與絕緣層的同心度等各要素都100％的均勻是不可能，如圖5所示的絕緣單線在某一點（或區(qū)段）前后直徑不相等的情況，在實際制造中是相當普遍的。這一點前后直徑的變化將導到該點前后的特性阻抗不相同，即Zc1≠Zc2。由式（39）可以看出，Zc1與Zc2的差越大反射系數(shù)Pzc也就越大，因而反射波也就越大反射系數(shù)越大，此時的輸入阻抗波動就越大。從前面的敘述中我們可以看出，導致輸入阻抗的惡化有三個較大的方面： 其一：元件結構要素制造過程中的不均勻； 其二：工藝要素的不均勻； 其三：原材料性能及色母粒的分布不均勻?！? 因此，各結構元件的要素和工藝參數(shù)應控制在一定的范圍之內(nèi)以保證結構穩(wěn)定和性能均勻一致，例如：　　導體直徑d：應控制在177。0．001（mm），且?guī)缀我貞_；　　絕緣外徑D：應控制在177。0．002（mm），且?guī)缀我貞_； 導體與絕緣層的同心度：應控制在≥90％； 導體的軟化：應控制在177。2％； 絞對成纜放線漲力：應控制≤2 N；　　護套松緊應均勻一致。 相延時和延時差信號電流在數(shù)據(jù)電纜中傳輸時，會受到諸多因素的影響而降低電流的傳輸速度、電流的強度（幅值）和頻率。這些因素對信號的改變不僅會造成信號干擾、衰減增加、阻抗不均勻，還會造成脈沖的相位改變、傳輸時間增長。改善相延時和延時差，最終有利于延長網(wǎng)絡電纜信道的長度，提高信號帶寬?！禮D/T 10192001數(shù)字通信用實心聚烯烴絕緣水平對絞電纜》通信行業(yè)標準對相延時和延時差做出詳細說明。我們首先了解信號傳播速度。傳播速度為信號在電纜中的傳播速度，以m/s表示。傳播速度也可以用波速比表示。波速比是電波在電纜中傳播速度與波在真空傳播速度之比，后者取299792458m/s。傳播速度通常由相角和角頻率確定。傳播速度（相速度）由下式確定：VP= 式（241） f為波頻率；β為相移常數(shù)；ω為角頻率。傳播速度也與電纜的有效介電常數(shù)εD有關： 式（242）如下是各頻段上傳播速度的計算公式： 表 241相延時定義為電纜長度與傳播速度之比，即信號在電纜中傳輸需要的時間。 式（243）T為相延時，單位為s；L是電纜長度，單位為m；VP是傳播速度，單位為m/s?！禮D/T 10192001數(shù)字通信用實心聚烯烴絕緣水平對絞電纜》通信行業(yè)標準對相延時提出明確的范圍要求： 式（244） T是相延時，單位ns/100m；f是頻率，單位MHZ。相移常數(shù)在頻率f 30kHZ時，可以采用下式計算： 式（245）時延差又稱相時延差和相偏斜（skew），定義為電纜任意兩線對之間的相時延的差值。時延差由下式確定：式（246）中：?T為時延差，單位為s；VP1是第一對線的傳播速度，單位為m/s；VP2是另一對線的傳播速度，單位為m/s；L是電纜長度，單位是m?！禮D/T 10192001數(shù)字通信用實心聚烯烴絕緣水平對絞電纜》和《PN3727 TIA/ ——4對100Ω 6類數(shù)據(jù)電纜傳輸性能規(guī)范 》通信行業(yè)標準對數(shù)據(jù)電纜在頻率100MHZ時要求兩線對間的最大延時差不大于45ns/100m?！禤N3727 TIA/ ——4對100Ω 6類數(shù)據(jù)電纜傳輸性能規(guī)范 》給出了6類數(shù)據(jù)電纜最大相延時、最小速比、最大延時差的具體指標，可以作為其他兩個標準的補充。100Ω 6類數(shù)據(jù)電纜相延時和延時差的標準范圍（20℃177。3℃） 表242相時延是決定高頻對稱電纜通信距離的關鍵參數(shù)之一。有些通信協(xié)議對數(shù)據(jù)幀的最小長度有明確規(guī)定，如果鏈路的相時延過大(與電纜的相時延和鏈路上設備延時有關),在沖突發(fā)生時容易造成數(shù)據(jù)幀的丟失。從傳播速度可知使用等效相對介電常數(shù)較小的絕緣結構是降低相時延的重要途徑。線對間的相時延差過大會導致并行傳輸數(shù)據(jù)時幀的錯誤。減小線對間總的絞合系數(shù)差值或調(diào)整絕緣發(fā)泡度或微調(diào)絕緣外徑是解決相時延差的主要措施。解決時延差主要考慮如下因素： 1．信號在雙絞線中傳輸時，會由于電阻和電容的原因而導致信號衰減或畸變。累積的信號衰減將不能保證信號穩(wěn)定地傳輸。 2．信號在導線傳輸過程中既會產(chǎn)生彼此之間的相互干擾，也會受到外界電磁波的干擾，當背景噪聲過大時，誤碼率也將隨之而增高。3．以太網(wǎng)絡所允許的最大延遲為512比特時間（1比特時間=10納秒）。也就是說，從信號發(fā)送到最后得到確認的時間不能超過512比特時間，否則，將認為該信號在傳輸途中丟失，沒有到達目的地。因此，最大延遲時間也在很大程度上制約著信道長度。 4．根據(jù)IEEE ，集線設備和網(wǎng)卡端口的PHY芯片只保證驅動100米的銅纜，對更遠的傳輸距離則不作保證。 當雙絞線信道長度超過100米極限時，輕則導致傳輸速率大幅下降、網(wǎng)絡延遲明顯增加、網(wǎng)絡應用無法保障，重則無法實現(xiàn)與遠程終端的通信，甚至導致網(wǎng)絡癱瘓。也就是說，當布線長度超過100米后，就應當采用光纖取代雙絞線。通過選擇優(yōu)質(zhì)的布線產(chǎn)品和網(wǎng)絡設備，可以最大限度地減少信號衰減和延遲時間，從而將信道長度延伸至150米。1. 優(yōu)質(zhì)布線產(chǎn)品 綜合布線中的所有組件和接插件都會影響到整個信道的電氣性能，進而最終影響信道的長度。因此，對于那些傳輸距離較遠的信息點，不僅應當選擇具有良好電氣性能的配線架、信息模塊、端接跳線、雙絞線和水晶頭，而且還必須采用同一廠商的產(chǎn)品，使之完美地相互匹配和兼容，保證阻抗的穩(wěn)定性和EMC性能，降低信號衰減和傳輸延遲，減少誤碼率，取得最佳的通信效果。超五類或者六類非屏蔽系統(tǒng)都是非常好的選擇。 另外，必須嚴格按照施工要求實施水平布線，嚴禁對雙絞線進行擠壓、扭曲、打折，避免影響其固有的電氣性能。跳線應當盡量選擇制式產(chǎn)品，自己手工壓制的跳線往往工藝有問題，水晶頭質(zhì)量也不過關。最后，接插件之間的連接一定要緊密，以最大限度地減少信號損耗。 注意：如果沒有采用綜合布線，而是直接使用跳線將計算機連接到集線設備，那么，也可以通過在計算機端以端接信息插座的方式，獲得10米左右的延長距離。 2. 高品質(zhì)的網(wǎng)絡設備 高品質(zhì)的網(wǎng)絡設備除了可以保證驅動100米雙絞線外，往往還有余力驅動更長的銅纜，可以將信號傳輸至更遠的距離。因此，集線器、交換機和網(wǎng)卡的選擇對傳輸距離也有著非常重要的影響。實驗表明，國際知名品牌的網(wǎng)絡設備往往能夠到達更遠的距離。如Net3824NS交換機采用CRC校驗削減錯誤幀，擁有超強容錯能力，明確表示可以支持150米傳輸距離。 3. 降低傳輸速率 傳輸速率越高，對線路質(zhì)量的要求越高，傳輸距離也就越短。因此，適當?shù)亟档蛡鬏斔俾?，把網(wǎng)卡和交換機的速率由100Mbps降為10Mbps，工作模式由全雙工降為半雙工，也可以在很大程度上擴展信道長度。 若欲將網(wǎng)絡延伸至比150米更遠的距離，只有借助專用的網(wǎng)絡設備才能實現(xiàn)。 1. 延伸至700米 使用網(wǎng)絡延伸器擴展網(wǎng)絡是一種非常經(jīng)濟的解決方案，國內(nèi)許多廠商都有生產(chǎn)，價格只比交換機稍貴一些，5端口還不到600元。網(wǎng)絡延伸器采用LRE（Long Reacher Ethernet)長線以太網(wǎng)驅動技術，可以使10BaseT的五類雙絞線傳輸擴展至300米~750米（上聯(lián)口400米、下聯(lián)口350米）。有些網(wǎng)絡延伸設備還擁有遠程供電功能，無須在中間位置接插電源，從而使網(wǎng)絡的遠程擴展變得更加簡單。網(wǎng)絡延伸器使用一個上聯(lián)端口實現(xiàn)與局域網(wǎng)的連接，下聯(lián)端口則用于連接遠程計算機。 2. 延伸至1500米 在Cisco Catalyst 2950 LRE系列交換機中，提供了一種稱作長距離以太網(wǎng)的新型創(chuàng)新技術，可以將以太網(wǎng)擴展到5000英尺（1524米）的距離。它是一種極為強大且易于部署的解決方案，適用于超遠程、節(jié)點分散的網(wǎng)絡環(huán)境。在全雙工狀態(tài)下，每端口擁有5到15Mbps的帶寬，從而為遠程節(jié)點提供遠程快速接入，實現(xiàn)Internet連接共享、交互式游戲、視頻點播(VoD)、IP電話等各種網(wǎng)絡服務。這種交換機甚至可以不必使用五類非屏蔽雙絞線，而通過現(xiàn)有電話線即可執(zhí)行全部功能，也就是說，即使只有一條電話線也能夠安裝LRE。不過，每個端口都應當安裝一個Cisco LRE客戶端設備(CPE)，用于實現(xiàn)與以太網(wǎng)的橋接。 《ISO/IEC 11801 信息技術通用電纜用戶要求概要》參照IEC 619351給出相延時和延時差的測試標準，在這里給予介紹。表 243 永久式連接最大相延時 表 244 單信道最大相延時 表 245 永久連接最大延時差表246 單信道最大延時差 第三章 網(wǎng)線在TIA/EIA 與TIA/EIA 標準568A：綠白1，綠2，橙白3，藍4，藍白5，橙6，棕白7，棕8。標準568B：橙白1，橙2，綠白3，藍4，藍白5，綠6，棕白7，棕—8。（目前多用568B） 2線芯為發(fā)送數(shù)據(jù) ，6線芯為接收數(shù)據(jù),如果要是做交叉線就是一端為568A，另一端為568B插到2臺電腦就可以互通了。1000M網(wǎng)線如6類網(wǎng)線制作接頭時，直通線要采用T568B的接線方式，交叉線就不一樣了 。傳統(tǒng)的百兆網(wǎng)絡只用到4 根線纜來傳輸，而千兆網(wǎng)絡要用到8 根來傳輸，所以千兆交叉網(wǎng)線的制作與百兆不同，制作方法如下：1對3，2對6，3對1，4對7，5對8，6對2，7對4，8對5 。即一端為：白橙、橙，白綠、蘭，白蘭、綠，白棕、棕； 另一端：白綠、綠，白橙、白棕、棕，橙，蘭，白蘭 。 選自《ISO/IEC 11801 信息技術通用電纜用戶要求概要》選自《ISO/IEC 11801 信息技術通用電纜用戶要求概要》 引錄上圖主要為了介紹T568B接線方式白綠/綠線對在接頭中的交叉布線情況。滿負荷運作就是達到1000Mbps帶寬流量,所以傳輸?shù)臄?shù)據(jù)就是1000Mbps/8= 125MBps。125MBps是每根網(wǎng)線導體的數(shù)據(jù)傳輸流量。 下圖為智能建筑（小區(qū)）的配線柜：【選修資料】近端串音(NEXT)是一種當