双绞线消除串扰的原理
2.超五类双绞线(CAT5)消除串扰的原理
作为信号传输的媒介,我们要求传输线不仅能有效地传输信号,同时具有很好的抑制干扰的能力。
在双绞线中,干扰主要来自以下两方面:第一,外部干扰。
第二,同一电缆内部各线对之间的相互串扰。
下面,我们对双绞线消除干扰的原理作一分析。
2.1 双绞线对外部干扰的抑制
2.1.1 干扰信号对未扭绞的双线回路的干扰,见图2。
Ue为干扰信号源,干扰电流Ie在双线回路的两条导线L1、L2上产生的干扰电流分别是I1和I2。
由于L1距离干扰源较近,因此,I1>I2,I3=I1―I2≠0,有干扰电流存在。
图2
2.1.2 干扰信号对扭绞的双线回路的干扰,见图3。
与图2不同的是,双线回路在中点位置进行了一次扭绞。
在中点的两边,各自存在干扰电流I1和I2,I1=I11―I21,I2=I22―I12。
由于两段线路的条件完全相同,所以I1=I2。
总干扰电流I3=I1―I2=0。
通过分析,可以得出结论:只要合理地设置线路的扭绞,就能达到消除了干扰的目的。
图3
2.2同一电缆内部各线对之间的串扰
2.2.1两个未作扭绞的双线回路间的串扰,见图4。
其中回路1为主串回路,回路2为被串回路。
回路1的导线L1上的电流I1在被串回路L3和L4中产生感应
电流I13和I14。
由于L1与L3的距离较近,所以I13>I14,二者方向相对,抵消后尚余差值I4。
同样,回路1的导线L2上的电流I2在被串回路L3和L4中产生感应电流I23和I24,I23>I24。
二者相互抵消后,余下差值I3。
由于导线L2与回路2的距离比导线L1近,其差值电流I3一定大于I4, I3与I4的差为I5,在回路2内形成干扰。
图4
2.2.2 两个扭绞相同的回路如图5所示。
回路1和回路2同时在线路中点位置作扭绞,因此,两个回路的4根导线之间的相对关系与未作扭绞是完全相同的,根据以上分析可知,是不能起到消除回路间串扰的作用的。
Us1和Us2分别在对方回路中产生干扰电流I12和I21,见图5。
由此可得出结论:两个绞合的双线回路扭距相同时,不能消除串扰。
图5
图9
一.双绞线/同轴传输系统。
系统中配置一台双绞线/同轴矩阵切换器,矩阵的输入为双绞线,输出为VGA 或5BNC。
所有的信号源均经过发送器转换为双绞线,与矩阵连接。
该系统要求矩阵切换器与投影机必须共地,矩阵切换器宜与投影机就近安装。
由于信号源与矩阵通过双绞线连接,因此,信号源的地线不会对系统产生干扰。
二.同轴/双绞线传输系统
系统中配置一台同轴/双绞线矩阵切换器,矩阵的输入为VGA或5BNC,输出为双绞线。
该系统要求矩阵切换器与所有的信号源必须共地,矩阵切换器宜与信号源就近安装。
由于矩阵与投影机通过双绞线连接,因此,投影机的地线不会对系统产生干扰。
三.双绞线/双绞线传输系统
该系统中矩阵切换器输入输出均为双绞线,因此适用于信号源、矩阵切换器和投影机三者地线相互冲突的场合。