在綜合布線系統(tǒng)中有哪些屏蔽措施？

綜合布線系統(tǒng)憑借尖端的技術(shù)與智能化設(shè)計(jì)，具有無(wú)與倫比的優(yōu)越性。綜合布線解決方案可以提供完全的端到端的解決方案，包括基于銅線和光纖的解決方案；在設(shè)計(jì)中選擇高性能部件，以達(dá)到性能上最完美的匹配；為滿足現(xiàn)在及將來(lái)的需求，選擇ＵＴＰ、ＦＴＰ或ＳＴＰ電纜，超五類、六類或?qū)?lái)的七類的銅纜科技及創(chuàng)新的光纖解決方案構(gòu)成光纖到桌面的信息網(wǎng)絡(luò)。綜合布線解決方案的革新能提供網(wǎng)絡(luò)足夠的可靠性和帶寬，使我們始終處于布線技術(shù)的最前沿。

綜合布線產(chǎn)品無(wú)論是非屏蔽系統(tǒng)還是屏蔽系統(tǒng)都有著廣泛的使用基礎(chǔ)，并可以針對(duì)不同用戶的不同需求（網(wǎng)絡(luò)的工作頻率和周圍的電磁環(huán)境的不同）提供各種端到端的解決方案，包括屏蔽、非屏蔽以及光纖布線解決方案。但在對(duì)抗干擾和保密性要求高（如政府機(jī)關(guān)、軍事設(shè)施）或下列電磁環(huán)境中，屏蔽系統(tǒng)將是非常適合的。

綜合布線網(wǎng)絡(luò)在大樓內(nèi)部存在配電箱和配電網(wǎng)產(chǎn)生的高頻干擾，大功率電動(dòng)機(jī)電火花產(chǎn)生的諧波干擾，熒光燈管、電子啟動(dòng)器、電源開(kāi)關(guān)、電話網(wǎng)的振鈴電流、信息處理設(shè)備產(chǎn)生的周期性脈沖等干擾源，在不能保持安全間隔時(shí)應(yīng)采用屏蔽系統(tǒng)。

綜合布線網(wǎng)絡(luò)在大樓外部存在雷達(dá)、無(wú)線電發(fā)射設(shè)備、移動(dòng)電話基站、高壓電線、電氣化鐵路、雷擊區(qū)等干擾源，若處于較高電磁場(chǎng)強(qiáng)度的環(huán)境應(yīng)采用屏蔽系統(tǒng)。

周圍環(huán)境的干擾信號(hào)場(chǎng)強(qiáng)或綜合布線系統(tǒng)的噪聲電平超過(guò)下列規(guī)定時(shí)應(yīng)采用屏蔽系統(tǒng)：

（１）計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)引入10KHz～600MHz的干擾信號(hào)，其場(chǎng)強(qiáng)為1V／m；引入600～80MHz的干擾信號(hào)，其場(chǎng)強(qiáng)為5V／m；

（２）電信終端設(shè)備通過(guò)信號(hào)、直流或交流等引入線，引入RFO．15～80MHz的干擾信號(hào)，其場(chǎng)強(qiáng)度為3V？？幅度調(diào)制80％，1kHz；

（３）具有模擬／數(shù)字終端接口的終端設(shè)備？？提供電話服務(wù)時(shí)？？噪聲電平超過(guò)－40dBm的帶寬總和小于200MHz；

（４）當(dāng)終端設(shè)備提供聲學(xué)接口服務(wù)時(shí)，噪聲電平超過(guò)基準(zhǔn)電平的帶寬總和小于200MHz。

1.屏蔽技術(shù)

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。歐洲大多數(shù)的最終用戶會(huì)選擇屏蔽布線系統(tǒng)，尤其在德國(guó)，大約95％的用戶安裝是屏蔽系統(tǒng)，而另外的５％安裝的為光纖。

目前屏蔽布線系統(tǒng)已為越來(lái)越多的用戶所認(rèn)識(shí)它在電磁兼容方面的良好性能也正在為越來(lái)越多的用戶所認(rèn)可。市場(chǎng)上的屏蔽布線產(chǎn)品除了進(jìn)口于歐洲，越來(lái)越多的廠商也提供屏蔽布線產(chǎn)品。在最新發(fā)布的北美布線TIA／EIA－568－B標(biāo)準(zhǔn)中，屏蔽電纜和非屏蔽電纜同時(shí)被作為水平布線的推薦媒介，從而結(jié)束了北美沒(méi)有屏蔽系統(tǒng)的歷史。在中國(guó)越來(lái)越多的用戶，尤其是涉及到保密和輻射強(qiáng)烈的項(xiàng)目？？開(kāi)始關(guān)注和使用屏蔽系統(tǒng)，甚至是六類屏蔽系統(tǒng)。

屏蔽布線系統(tǒng)擁有一套完整的屏蔽、接地理論和產(chǎn)品系列，提供最完整、最全面的電纜、部件及端到端全屏蔽解決方案，以滿足當(dāng)今網(wǎng)絡(luò)日益提升的需求。當(dāng)然，目前業(yè)界對(duì)屏蔽布線系統(tǒng)的一些爭(zhēng)論，也可能使用戶不是十分的了解屏蔽系統(tǒng)。

FTP電纜的屏蔽原理不同于雙絞的平衡抵消原理，F(xiàn)TP電纜是在四對(duì)雙絞線的外面加一層或兩層鋁箔，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，即電磁波的穿透能力越弱），有效地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(guò)5MHz的電磁波只能透過(guò)38μｍ厚的鋁箔。如果屏蔽層的厚度超過(guò)38μｍ，如耐克森的ＦＴＰ電纜為兩層25μｍ厚的鋁箔屏蔽，就使能透過(guò)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以下的低頻干擾可用雙絞的原理有效的抵消。

2.傳輸介質(zhì)

布線系統(tǒng)使用的傳輸介質(zhì)主要有雙絞線和光纜。雙絞線由兩根絕緣保護(hù)層的銅導(dǎo)線組成，分為非屏蔽雙絞線（ＵＴＰ）、屏蔽雙絞線？？ＳＴＰ，而屏蔽雙絞線又分為鋁箔屏蔽雙絞線？？ＦＴＰ、獨(dú)立屏蔽雙絞線（ＳＴＰ）。如何選擇系統(tǒng)傳輸介質(zhì)是施工中一項(xiàng)重要的內(nèi)容，ＵＴＰ、ＦＴＰ、ＳＴＰ線纜的技術(shù)性能對(duì)比請(qǐng)參見(jiàn)表１、２（忽略，詳見(jiàn)本期雜志）。

在系統(tǒng)布線中，采用屏蔽雙絞線還是采用非屏蔽雙絞線，在業(yè)界仍存爭(zhēng)論。堅(jiān)持用非屏蔽觀點(diǎn)的人認(rèn)為：屏蔽系統(tǒng)是指整個(gè)系統(tǒng)全過(guò)程屏蔽，其本身是一個(gè)好的設(shè)想，可提高信號(hào)傳輸?shù)乃俾剩惭b標(biāo)準(zhǔn)要求高、投資大；雖然屏蔽能夠抵抗噪音干擾，提高傳輸速率，但如果在布線過(guò)程中稍有不慎，就會(huì)影響整個(gè)系統(tǒng)的屏蔽效果，反而會(huì)降低系統(tǒng)的性能；全屏蔽布線的傳輸帶寬，低于同樣成本的多棱光纖；從性能價(jià)格比來(lái)說(shuō)，水平布線子系統(tǒng)仍將是非屏蔽雙絞線和光纖的世界。而執(zhí)用屏蔽觀點(diǎn)的人認(rèn)為：屏蔽系統(tǒng)可提高穩(wěn)定性能以及高質(zhì)量的傳輸信號(hào)，能夠提供較高的傳輸帶寬，可支持未來(lái)高速的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，并提高更遠(yuǎn)的傳輸距離。施工要求高是專業(yè)安裝公司的事情，只要嚴(yán)格按照布線規(guī)范要求操作，就會(huì)為用戶提供屏蔽布線系統(tǒng)。

布線系統(tǒng)采用非屏蔽雙絞線還是屏蔽雙絞線，從施工的質(zhì)量、工期和投資來(lái)看有明顯的差異。非屏蔽系統(tǒng)采用非屏蔽雙絞線，施工比較簡(jiǎn)單，質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求低，施工工期較短，投資低。而屏蔽系統(tǒng)采用屏蔽雙絞線，對(duì)屏蔽層的處理要求很高，除了要求鏈路的屏蔽層不能有斷點(diǎn)外，還要求屏蔽通路必須是完整的全過(guò)程屏蔽。從目前的施工條件來(lái)講，很難達(dá)到整個(gè)系統(tǒng)的全過(guò)程屏蔽。因此從客觀上，要求設(shè)計(jì)人員在語(yǔ)音通信、數(shù)據(jù)通信和圖像通信傳輸介質(zhì)選擇時(shí)，要對(duì)非屏蔽雙絞線、屏蔽雙絞線和光纖的技術(shù)指標(biāo)有所了解。即語(yǔ)音通信：３類或更高的100Ω非屏蔽雙絞線；一般的數(shù)據(jù)通信：５類的100Ω非屏蔽雙絞線，150Ω屏蔽雙絞線；高速數(shù)據(jù)通信：２芯的62.5／125μｍ光纖；可視通信：５類的１００Ω非屏蔽雙絞線，２芯的62.5／125μｍ光纖等。

3.平衡傳輸

ＵＴＰ電纜通過(guò)芯線的雙絞來(lái)達(dá)到ＥＭＣ性能，這意味著ＥＭＩ首先被ＵＴＰ電纜所接收，隨后才被抵消。

但隨著頻率的提高，ＵＴＰ的ＥＭＣ性能將會(huì)下降。經(jīng)測(cè)量發(fā)現(xiàn)，電纜雙絞只能滿足到３０ＭＨｚ的ＥＭＣ性能，對(duì)于更高的電磁干擾將無(wú)能為力。而目前多數(shù)實(shí)際網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的工作頻率都低于３０ＭＨｚ，并且，理想的平衡傳輸系統(tǒng)是不存在的。ＵＴＰ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)椋眨裕兄車慕饘佟㈦[蔽的“地”、施工中的牽拉、彎曲等情況都會(huì)破壞其平衡特性，從而降低ＥＭＣ性能。事實(shí)上，我們安裝電纜通常會(huì)將它穿入金屬導(dǎo)管、塑料導(dǎo)管或者其它有著不同接地阻抗的保護(hù)中。所以，要獲得持久不變的對(duì)地性能，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ＵＴＰ電纜人為的創(chuàng)造了一個(gè)平衡環(huán)境。這意味著基于ＦＴＰ電纜的屏蔽解決方案是獨(dú)立于環(huán)境的，即與環(huán)境無(wú)關(guān)。ＦＴＰ是融合了ＵＴＰ的平衡特性和施工靈活性和ＳＴＰ的屏蔽效果，即平衡與屏蔽原理的完美結(jié)合。

3.1 FTP、UTP的衰減

FTP電纜的衰減指標(biāo)完全符合ISO／IEC11801和EIA／TIA568B等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。如果將UTP電纜穿入金屬導(dǎo)管中，其阻抗特性將下降而導(dǎo)致衰減增大。FTP電纜在制造過(guò)程中考慮到周圍鋁箔的影響，已經(jīng)在制造工藝中加以補(bǔ)償。

3.2 FTP、UTP的傳輸距離

電纜的傳輸距離是由電纜的衰減和傳播時(shí)延決定的？？與是否屏蔽沒(méi)有關(guān)系。影響傳輸距離最關(guān)鍵的因素是傳播時(shí)延，它是由電纜的ＮＶＰ值決定：普通ＵＴＰ電纜的ＮＶＰ大約0.66，耐克森的ＵＴＰ、ＦＴＰ、ＳＴＰ電纜的ＮＶＰ在0.68左右。

3.3 輻射與接地

系統(tǒng)的屏蔽性能由最差部分的性能決定，屏蔽系統(tǒng)最薄弱的部分是信息插座及機(jī)柜內(nèi)的模塊化跳線盤，可以通過(guò)以下的方法提高其ＥＭＣ性能：遠(yuǎn)離干擾源，如電梯、空調(diào)、動(dòng)力設(shè)備、日光燈、移動(dòng)通信基站等，并采用帶有ＥＭＣ屏蔽罩的信息插座和跳線盤；電纜部分與信息插座和跳線盤相比，電纜廣泛分布在整個(gè)建筑中，周圍的電磁環(huán)境更加復(fù)雜，無(wú)法預(yù)測(cè)和控制，所以電纜部分是整個(gè)布線系統(tǒng)中最需要加以電磁保護(hù)的部分。

通過(guò)ＦＴＰ電纜的屏蔽原理可以了解到，屏蔽層不接地也具有屏蔽功效，鋁箔屏蔽層的屏蔽作用與接地?zé)o關(guān)。但如果接地不好，ＦＴＰ的屏蔽層將成為干擾源。綜合布線系統(tǒng)作為無(wú)源產(chǎn)品，本身不會(huì)產(chǎn)生電磁輻射，但如果接地不良，電纜的屏蔽層會(huì)吸收外在的電磁干擾，傳導(dǎo)后向外輻射。當(dāng)然向外的輻射也需要一定的條件，即必須存在輻射所需的能量及其天線的尺寸與電波波長(zhǎng)在同一數(shù)量級(jí)。只有滿足以上條件，電纜的屏蔽層才有可能成為“潛在的天線”。綜合布線系統(tǒng)在整個(gè)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)、研制過(guò)程中已經(jīng)充分考慮到高頻接地的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了電纜屏蔽層的大面積環(huán)繞接地？？避免了所謂的“天線效應(yīng)”。

3.4 測(cè)量屏蔽

ＦＴＰ電纜屏蔽系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)是提供較ＵＴＰ電纜更好的ＥＭＣ性能，這基于將系統(tǒng)隔絕于外部電磁環(huán)境，因?yàn)橥獠看嬖诘碾姶怒h(huán)境會(huì)影響到整個(gè)布線系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸。到目前為止，還沒(méi)有性能指標(biāo)或測(cè)試方法來(lái)表達(dá)或比較ＥＭＣ性能。但歐洲標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)ＣＥＮＥＬＥＣ已開(kāi)始這項(xiàng)工作，耦合衰減ＣｏｕｐｌｉｎｇＡｔｔｅｎｕａｔｉｏｎ被定義為測(cè)量ＥＭＣ性能的指標(biāo)，該指標(biāo)也被寫進(jìn)國(guó)際布線標(biāo)準(zhǔn)ＩＳＯ／ＩＥＣ１１８０１第二版本中。

4.屏蔽布線系統(tǒng)

耐克森的屏蔽布線系統(tǒng)由FsTP／STP屏蔽電纜及相應(yīng)屏蔽的接插件、跳線等組成，產(chǎn)品線覆蓋了超五類（ClassD99）、六類（ClassE）及七類（ClassF）。其線纜綜合運(yùn)用了平衡和屏蔽技術(shù)，大大提高了系統(tǒng)的抵抗電磁干擾EMI和防止電磁輻射EMR的能力，即系統(tǒng)具有非常高的電磁兼容EMC性能。該屏蔽系列產(chǎn)品均獲得了丹麥獨(dú)立電子實(shí)驗(yàn)室DELTA、美國(guó)保險(xiǎn)實(shí)驗(yàn)室UL及美國(guó)ETL檢測(cè)機(jī)構(gòu)的測(cè)試及認(rèn)證。同時(shí)其系列布線產(chǎn)品的指標(biāo)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于ISO／IEC11801、EIA／TIA568A及EN50173標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。

4.1 屏蔽系統(tǒng)的特點(diǎn)及優(yōu)勢(shì)

屏蔽電纜的屏蔽層由兩層鋁箔組成，這種結(jié)構(gòu)不僅大大改善了電纜的屏蔽性能？？同時(shí)安裝方便。Ｆ２ＴＰ電纜采用了當(dāng)今全球獨(dú)一無(wú)二的雙層縱包鋁箔屏蔽結(jié)構(gòu)，即在UTP電纜的外面縱包兩層25μｍ厚的鋁箔，這樣既可以避免電纜彎曲或受熱時(shí)屏蔽層出現(xiàn)微小的縫隙，又減小了轉(zhuǎn)移阻抗，提高了屏蔽效果，同時(shí)使接地（包括屏蔽接地和保護(hù)接地）更加方便、可靠。正因?yàn)殡p層鋁箔結(jié)構(gòu)大大簡(jiǎn)化了屏蔽電纜的連接，節(jié)省了安裝時(shí)間，使雙層鋁箔ＦＴＰ電纜的安裝同ＵＴＰ電纜的安裝一樣簡(jiǎn)單。雙層鋁箔由兩層鋁箔（導(dǎo)體層）及敷于其表面的塑料薄膜（絕緣層）構(gòu)成，導(dǎo)體層相對(duì)。在電纜端接時(shí)，可以非常容易地將電纜外護(hù)套和外面一層屏蔽層去掉，露出里面一層屏蔽層，導(dǎo)體層向外。從電磁兼容（EMC）的方面考慮，電纜的屏蔽層必須與大面積的金屬表面環(huán)繞接觸，即所謂的360℃接地Grounding。在雙層鋁箔屏蔽系統(tǒng)中，只需將里面一層屏蔽層卡（耐克森專利產(chǎn)品Clip-onTM）卡在電纜導(dǎo)線架上即可，以保證屏蔽電纜在配線架和信息插座都實(shí)現(xiàn)360℃環(huán)繞接地（Grounding），絕對(duì)不會(huì)產(chǎn)生所謂的“天線效應(yīng)”。Clip-onTM電纜導(dǎo)線架與模塊化配線盤集成在一起，為了達(dá)到整個(gè)鏈路內(nèi)的連續(xù)屏蔽，給連接件加上EMC外殼，并配有專門的電纜導(dǎo)線架。

對(duì)于10MHz以上的電磁波，利用屏蔽層的反射，吸收及趨膚效應(yīng)的機(jī)理來(lái)抵消電磁干擾及電磁輻射，頻率越高，屏蔽層的效果越明顯。對(duì)于低頻，小于5MHz電磁波，則利用雙絞線的平衡特性抵消。這種雙層鋁箔屏蔽電纜的最大特點(diǎn)有兩個(gè)方面：卓越的屏蔽性能，最大限度地方便用戶安裝。

4.2 接地系統(tǒng)

綜合布線系統(tǒng)采用屏蔽措施時(shí)，必須有良好的接地系統(tǒng)，并應(yīng)符合下列規(guī)定：

（１）保護(hù)地線的接地電阻值單獨(dú)設(shè)置接地體時(shí)，不應(yīng)大于4Ω；采用聯(lián)合接地體時(shí)，不應(yīng)大于1Ω；

（２）采用屏蔽布線系統(tǒng)時(shí)，所有屏蔽層應(yīng)保持連續(xù)性；

（３）采用屏蔽綜合布線系統(tǒng)時(shí)，屏蔽層的配線設(shè)備ＦＤ或ＢＤ端必須良好接地，用戶端，終端設(shè)備，視具體情況接地，兩端的接地應(yīng)連接至同一接地體。若接地系統(tǒng)中存在兩個(gè)不同的接地體時(shí)，其接地電位差不應(yīng)大于1vr.m.s有效值；

（４）采用屏蔽布線系統(tǒng)時(shí)，每一樓層的配線柜都應(yīng)采用適當(dāng)截面的銅導(dǎo)線單獨(dú)布線至接地體，也可采用豎井內(nèi)集中用銅排或粗銅線引到接地體，導(dǎo)線或銅導(dǎo)體的截面應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)。接地導(dǎo)線應(yīng)接成樹(shù)狀結(jié)構(gòu)的接地網(wǎng)，避免構(gòu)成直流環(huán)路；

（５）綜合布線的電纜采用金屬槽道或鋼管敷設(shè)時(shí)，槽道或鋼管應(yīng)保持連續(xù)的電氣連接，兩端應(yīng)有良好的接地。