高速数据传输的绞线电缆介绍

对绞电缆已突破原有的局限性，现已成为高速局域网布线中的后起之秀而备受青睐。它主要适用于接入网内大楼通信综合布线系统中的水平布线和主干布线子系统，称为信息高速公路的最后一百米，用于语音、数据、文字、图像和视频等信号传输。

按照不同的分类方法，数据通信用对绞线电缆有以下几种分类。

1）按线对数来分，可分为2对、4对25对或更多。

2）按是否有屏蔽层可分为屏蔽对绞线（Shield Twisted Pair，STP）与非屏蔽对绞线（Unshield Twisted Pair，UTP）两大类。

3）按频率和信噪比：根据美国标准TIA／EIA-568-A局域用数据对绞电缆可分为3类、4类、5类、超5类和6类等。现在很多地方已经用上了6类线甚至7类线。用在计算机网络通信方面至少是3类以上。以下是各类线的说明。

1类（cat.1）：主要用于传输语音（一类标准主要适用于20世纪80年代之前的电话线缆），不设计用于数据传输。

2类（cat.2）：传输频率为1MHz，用于语音传输和最高传输速率为4Mbit／s的数据传输。

3类（cat.3）：指目前在ANSI和TIA／EIA-568标准中指定的电缆。传输频率为16MHz，用于语音传输及最高传输速率为10Mbit／s的数据传输。

4类（cat.4）：该类缆的传输频率为20MHz，用于语音传输和最高传输速率为16Mbit／s的数据传输。主要用于基于令牌的局域网和100Base-T和10Base-T网络。

5类（cat.5）：该类电缆增加了绕线密度，外套一种高质量的绝缘材料，传输频率为100MHz，用于语音传输和最高传输速率为100Mbit／s的数据传输，主要用于100Base-T和10Base-T网络，这是最常用的以太网络电缆，尤其是超5类非屏蔽对绞线。

6类（cat.6）：最高工作频率为250MHz，是将要广泛使用的数据通信电缆。

另外，传输更高频率（500～600MHz）的第7类电缆也在酝酿中。

高速数据对绞电缆的导体通常采用直径为0.4～1.0mm的圆形金属导线。根据使用的频率和使用的环境不同，常用的材料有：①裸铜导体，使用最广的一种；②镀银铜线，用于频率较高的情况，由于趋肤效应的缘故，其高频电阻较小，因而金属衰减也小些，其次当采用氟塑料等绝缘材料时，其镀银层还具备较强的抗腐蚀作用，因而使用性能较好；③铜包钢线，由于铜包钢线的抗拉强度和挠性均较大，因此常用于抗拉要求较高的平行线。

最常用且最经济的绝缘材料是聚乙烯（PE）。在有些使用场合还会用到氟塑料、辐照交联聚乙烯等。绝缘结构形式最常用的是实心绝缘，有时为了降低衰减和缩小电缆尺寸也用泡沫或泡沫／实心皮、实心皮／发泡层／实心皮绝缘结构形式。由于化学发泡不均会加大电容不平衡和降低机械性能，机械强度低会导致绝缘结构严重变形，影响回波损耗，同时发泡剂分解残留物易吸潮使介电常数上升而影响电缆的传输质量，故泡沫／实心皮、泡沫绝缘结构逐渐被物理发泡取代。(www.xing528.com)

常见的数据通信用对绞电缆线组结构为对绞组，偶尔也会遇到星绞组。目前，还有不少的电缆采用粘连绝缘线结构，以确保对称线两导体之间中心距a值在制造和使用过程中的波动和变化尽可能小，以提高阻抗的均匀性。图3-14显示了普通线对与粘连线对在弯曲后a值的变化情况。

对绞组的线对扭绞方向为逆时针，绞距为3.81～14cm，相邻双绞线的扭绞差约为1.27cm。为了保证缆芯中线对间分布电容的均匀性，以提高串音衰减和回波损耗，线组构成缆芯时通常为采用规则绞合而不采用束绞。

根据电缆对抗外来干扰能力要求及使用要求的不同，常用的结构有单个线组屏蔽、分组屏蔽或总屏蔽几种。使用的材料常常为复合铝箔、复合铜箔、铜线、镀锡铜线或镀银铜线编织等。在普通线对外绕包铝箔屏蔽时，由于线组表面不平整会导致屏蔽层也不是一个理想的圆柱体，导体离屏间距时近时远，造成回波损耗值不理想。因此，在条件允许时应尽可能采用线对护套的结构，因为在线对护套外加屏蔽时，屏蔽离导体距离的波动情况大为改善，能有效地提高回波损耗值。

根据使用环境的要求不同，常用的护套材料有聚氯乙烯（PVC）、线性低密度聚乙烯（LLDPE）、橡胶、聚偏氟乙丙烯及其他阻燃材料。

常见的高速数据对绞电缆按缆芯结构可分为以下5种，目前常用的5／6类电缆的结构形式见表3-13。

图3-14 普通线对与粘接线对在弯曲后S值的变化情况

表3-13 目前常用的5／6类电缆的结构形式

（续）

从上表可以看出，屏蔽对绞线电缆还有一根漏电线，将它连接到接地装置上，可泄放金属屏蔽的电荷，解决线间的相互干扰问题。

常用的对绞电缆分为100Ω和150Ω阻抗两种，100Ω电缆又分为3类、4类、5类（超5类）、6类／E级几种。150Ω对绞电缆目前只有5类一种。