rvvp屏蔽電纜的原理
發(fā)布時(shí)間：2023-09-09 18:05:35來源：無錫勝維電氣編輯部
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(shí)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。
電磁兼容（EMC）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(shí)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(shí)又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。
U/UTP(非屏蔽)電纜的平衡特性并不只取決于部件本身的質(zhì)量（如絞對(duì)），而會(huì)受到周圍環(huán)境的影響。因?yàn)閁/UTP（非屏蔽）周圍的金屬、隱蔽的“地”、施工中的牽拉、彎曲等等情況都會(huì)破壞其平衡特性，從而降低EMC性能。
所以，要獲得持久不變的平衡特性，只有一個(gè)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(shí)為U/UTP（非屏蔽）電纜人為的創(chuàng)造了一個(gè)平衡環(huán)境。從而形成我們現(xiàn)在所說的rvvp屏蔽電纜。
屏蔽電纜的屏蔽原理不同于雙絞的平衡抵消原理，屏蔽電纜是在四對(duì)雙絞線的外面加多一層或兩層鋁箔，利用金屬對(duì)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(shí)也阻止內(nèi)部信號(hào)輻射出去，干擾其它設(shè)備的工作。
實(shí)驗(yàn)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，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(duì)于5MHz以下的低頻干擾可應(yīng)用雙絞線的平衡原理有效的抵消。
根據(jù)布線最早的定義，分為非rvvp屏蔽電纜-UTP和rvvp屏蔽電纜-STP兩種。后來隨著技術(shù)的發(fā)展和各家不同的工藝，衍生出了很多不同屏蔽的種類
1．F/UTP Foil Screened Cable 單層的鋁箔屏蔽結(jié)構(gòu)
2．Foil and Braid Screened Cable 鋁箔和銅質(zhì)編織網(wǎng)雙層屏蔽結(jié)構(gòu)
a) SF/UTP 鋁箔和銅質(zhì)編織網(wǎng)同時(shí)包裹在四對(duì)線的外層
b) S/FTP (PIMF) 線對(duì)單對(duì)鋁箔屏蔽加上包裹在四對(duì)線的外層的銅質(zhì)編織網(wǎng)
PIMF = Pair in Metal Foil
屏蔽電纜抵抗外界干擾主要體現(xiàn)在：信號(hào)傳輸?shù)耐暾钥梢酝ㄟ^屏蔽系統(tǒng)得到一定的保證。屏蔽布線系統(tǒng)可以防止傳輸數(shù)據(jù)受到外界電磁干擾和射頻干擾的影響。電磁干擾（EMI）主要是低頻干擾，馬達(dá)、熒光燈以及電源線是通常的電磁干擾源。射頻干擾（RFI）是高頻干擾，主要是無線頻率干擾，包括無線電、電視轉(zhuǎn)播、雷達(dá)及其他無線通信。
對(duì)于抵抗電磁干擾，選擇編織層屏蔽最為有效，也就是金屬網(wǎng)屏蔽，因其具有較低的臨界電阻。而對(duì)于射頻干擾，金屬箔層屏蔽最有效，因?yàn)榻饘倬W(wǎng)屏蔽所產(chǎn)生的縫隙可使得高頻信號(hào)自由地進(jìn)出。對(duì)于高低頻混合的干擾場(chǎng)，則要采用金屬箔層加金屬網(wǎng)的組合屏蔽方式，也就是S/FTP形式的雙層屏蔽電纜，這樣可使得金屬網(wǎng)屏蔽適用于低頻范圍的干擾，金屬箔屏蔽適用于高頻范圍的干擾。
IBM ACS的rvvp屏蔽電纜中鋁箔屏蔽層單層厚度即達(dá)到50-62μm,起到了更完整的屏蔽效果。同時(shí)由于只采用單層屏蔽，對(duì)于施工而言將更加簡(jiǎn)單，便于安裝，不易在施工過程中造成人為的損壞，且鋁帛的厚度可以承受更大的破壞力。從而能給用戶提供更高品質(zhì)的傳輸性能。
電磁兼容（EMC）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(shí)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(shí)又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。
U/UTP(非屏蔽)電纜的平衡特性并不只取決于部件本身的質(zhì)量（如絞對(duì)），而會(huì)受到周圍環(huán)境的影響。因?yàn)閁/UTP（非屏蔽）周圍的金屬、隱蔽的“地”、施工中的牽拉、彎曲等等情況都會(huì)破壞其平衡特性，從而降低EMC性能。
所以，要獲得持久不變的平衡特性，只有一個(gè)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(shí)為U/UTP（非屏蔽）電纜人為的創(chuàng)造了一個(gè)平衡環(huán)境。從而形成我們現(xiàn)在所說的rvvp屏蔽電纜。
屏蔽電纜的屏蔽原理不同于雙絞的平衡抵消原理，屏蔽電纜是在四對(duì)雙絞線的外面加多一層或兩層鋁箔，利用金屬對(duì)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(shí)也阻止內(nèi)部信號(hào)輻射出去，干擾其它設(shè)備的工作。
實(shí)驗(yàn)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，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(duì)于5MHz以下的低頻干擾可應(yīng)用雙絞線的平衡原理有效的抵消。
根據(jù)布線最早的定義，分為非rvvp屏蔽電纜-UTP和rvvp屏蔽電纜-STP兩種。后來隨著技術(shù)的發(fā)展和各家不同的工藝，衍生出了很多不同屏蔽的種類
1．F/UTP Foil Screened Cable 單層的鋁箔屏蔽結(jié)構(gòu)
2．Foil and Braid Screened Cable 鋁箔和銅質(zhì)編織網(wǎng)雙層屏蔽結(jié)構(gòu)
a) SF/UTP 鋁箔和銅質(zhì)編織網(wǎng)同時(shí)包裹在四對(duì)線的外層
b) S/FTP (PIMF) 線對(duì)單對(duì)鋁箔屏蔽加上包裹在四對(duì)線的外層的銅質(zhì)編織網(wǎng)
PIMF = Pair in Metal Foil
屏蔽電纜抵抗外界干擾主要體現(xiàn)在：信號(hào)傳輸?shù)耐暾钥梢酝ㄟ^屏蔽系統(tǒng)得到一定的保證。屏蔽布線系統(tǒng)可以防止傳輸數(shù)據(jù)受到外界電磁干擾和射頻干擾的影響。電磁干擾（EMI）主要是低頻干擾，馬達(dá)、熒光燈以及電源線是通常的電磁干擾源。射頻干擾（RFI）是高頻干擾，主要是無線頻率干擾，包括無線電、電視轉(zhuǎn)播、雷達(dá)及其他無線通信。
對(duì)于抵抗電磁干擾，選擇編織層屏蔽最為有效，也就是金屬網(wǎng)屏蔽，因其具有較低的臨界電阻。而對(duì)于射頻干擾，金屬箔層屏蔽最有效，因?yàn)榻饘倬W(wǎng)屏蔽所產(chǎn)生的縫隙可使得高頻信號(hào)自由地進(jìn)出。對(duì)于高低頻混合的干擾場(chǎng)，則要采用金屬箔層加金屬網(wǎng)的組合屏蔽方式，也就是S/FTP形式的雙層屏蔽電纜，這樣可使得金屬網(wǎng)屏蔽適用于低頻范圍的干擾，金屬箔屏蔽適用于高頻范圍的干擾。
IBM ACS的rvvp屏蔽電纜中鋁箔屏蔽層單層厚度即達(dá)到50-62μm,起到了更完整的屏蔽效果。同時(shí)由于只采用單層屏蔽，對(duì)于施工而言將更加簡(jiǎn)單，便于安裝，不易在施工過程中造成人為的損壞，且鋁帛的厚度可以承受更大的破壞力。從而能給用戶提供更高品質(zhì)的傳輸性能。
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