双绞线是由一对带有绝缘层的铜线,以螺旋的方式缠绕在一起所构成的,通常的双绞线电缆是由一对或多对这样的双绞线对所组成的,如图4-9所示。绝缘材料使两根线中的金属导体不会因为互碰而导致电路短路。双绞线通常用于传输平衡信号。也就是说,两条导线同时传输信号,但它们分别携带的信号的相位相差180°,外界的电磁干扰给两条导线带来的影响将相互抵消,从而使信号不至于迅速衰退,螺旋状的结构也有助于抵消电流流经导线过程中有可能增大的电容。多对双绞线通常被捆扎起来,并外敷保护层。这样,成捆的电缆就可以被掩埋起来。与其他传输介质相比,双绞线在传输距离、信道宽度和数据传输速度等方面均受到一定限制,但价格较为低廉。通常计算机和其他互联网终端与网络的连接都使用双绞线。
图4-9 双绞线
美国电子工业协会和电信工业协会EIA/TIA为双绞线电缆定义了不同的规格型号,根据双绞线所支持的传输速率,主要可以分为以下几类。
1)一类线(CAT1):线缆最高频率带宽是750kHz,用于报警系统,或只适用于语音传输(一类标准主要用于20世纪80年代初之前的电话线缆),不用于数据传输。
2)二类线(CAT2):线缆最高频率带宽是1MHz,用于语音传输和最高传输速率为4Mbit/s的数据传输,常见于使用4Mbit/s规范令牌传递协议的旧的令牌网。
3)三类线(CAT3):指在ANSI和EIA/TIA568标准中指定的电缆,该电缆的传输频率为16MHz,最高传输速率为10Mbit/s,主要应用于语音、10Mbit/s以太网(10BASE-T)和4Mbit/s令牌环,最大网段长度为100m,采用RJ形式的插接器,现已淡出市场。
4)四类线(CAT4):该类电缆的传输频率为20MHz,用于语音传输和最高传输速率为16Mbit/s(指的是16Mbit/s令牌环)的数据传输,主要用于基于令牌的局域网和10BASE-T/100BASE-T。最大网段长度为100m,采用RJ形式的插接器,未被广泛采用。(www.daowen.com)
5)五类线(CAT5):该类电缆增加了绕线密度,外套一种高质量的绝缘材料,线缆最高频率带宽为100MHz,最高传输速率为100Mbit/s,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1000BASE-T网络,最大网段长度为100m,采用RJ形式的插接器。这是最常用的以太网电缆。在双绞线电缆内,不同线对具有不同的绞距长度。通常,四对双绞线绞距周期在38.1mm以内,按逆时针方向扭绞,一对线对的扭绞长度在12.7mm以内。
6)超五类线(CAT5e):超五类线具有衰减小、串扰少的优点,并且具有更高的衰减与串扰的比值(ACR)和信噪比(SNR),以及更小的时延误差,性能得到很大提高。超五类线主要用于千兆位以太网(1000Mbit/s);
7)六类线(CAT6):该类电缆的传输频率为1~250MHz,六类布线系统在200MHz时综合衰减串扰比(PS-ACR)应该有较大的余量,它提供两倍于超五类线的带宽。六类布线的传输性能远远高于超五类线的标准,最适用于传输速率高于1Gbit/s的应用。六类线与超五类线的一个重要的不同点在于:改善了在串扰以及回波损耗方面的性能,对于新一代全双工的高速网络应用而言,优良的回波损耗性能是极重要的。六类线标准中取消了基本链路模型,布线标准采用星形拓扑结构,要求的布线距离为:永久链路的长度不能超过90m,信道长度不能超过100m。
8)超六类线或6A(CAT6A):此类产品的传输带宽介于六类线和七类线之间,传输频率为500MHz,传输速率为10Gbit/s,标准外径为6mm。和七类产品一样,国家还没有出台正式的检测标准,只是行业中有此类产品,各厂家宣布一个测试值。
9)七类线(CAT7):此类产品主要为了适应万兆位以太网技术的应用和发展。七类线不再是一种非屏蔽双绞线了,而是一种屏蔽双绞线,因此它可以提供至少500MHz的综合衰减对串扰比和600MHz的整体带宽,是六类线和超六类线的两倍以上,传输速率可达10Gbit/s。在七类线缆中,每一对线都有一个屏蔽层,四对线合在一起还有一个公共大屏蔽层。从物理结构上看,额外的屏蔽层使得七类线有一个较大的线径。
双绞线类型数字越大、版本越新,技术越先进、带宽也越宽,当然价格也越贵。这些不同类型的双绞线标注方法是这样规定的:如果是标准类型则按CATx方式标注,如常用的五类线和六类线,在线的外皮上标注为CAT5、CAT6;而如果是改进版,就按xe方式标注,如超五类线就标注为5e(字母是小写)。
目前在互联网中常用的为用于百兆网的五类线和千兆网的六类线,前者线径细而后者线径粗。
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