屏蔽布线系统

屏蔽是指在铜缆系统中，使用导电材料将电磁波隔离在外。简单来说，法拉第笼原理就是用金属材料（屏蔽层）将物体全部封闭起来，并通过屏蔽层接地，这种结构称为“法拉第笼”。根据电磁屏蔽理论，法拉第笼的作用如下：

1.当屏蔽层不接地时，屏蔽可以防止外界电磁场侵袭被屏蔽的物体。

2.对于布线系统意味着外部电磁干扰已经不能影响信息传输的质量，但由电磁辐射 引起的信号泄漏现象仍然有可能出现。

3.当屏蔽层接地时，屏蔽可以切断外界电磁场与被屏蔽物体之间的电磁耦合。

可以判定带屏蔽层的非线对屏蔽的对绞电缆 （如ＳＦ／ＵＴＰ）或使用屏蔽线对的对绞电缆（如Ｕ／ＦＴＰ）＋非屏蔽模块（即屏蔽层不接地）的综合布线工程相对非屏蔽对绞电缆，在对于外部干扰的抑制能力有了明显的提高，但对线缆上因电磁辐射而可能形成的泄密情况毫无帮助。

在电子学中，线缆最基本的抗电磁干扰手段有三个，即线对的对绞状态、阻抗匹配和屏蔽。

1.线对的对绞状态。对绞电缆实现长距离传输和改善信噪比采用的一种方法是线对的对绞。对绞电缆的原理是从明线电话传输系统中“交叉”的概念发展起来的。所谓“交叉”，就是每隔一定距离在电线杆上将平行传输线的位置颠倒。这样，将每对明线构成的回路分割成若干个小的回路，每个回路中感生的串扰和干扰能够相互抵消一部分，从而达到较好的语音的听觉效果。４对８芯非屏蔽对绞电缆（ＵＴＰ）中包含有４个线对，每个线对的绞距都不相同，对绞电缆芯线的绞距越紧密、越均匀，各对芯线之间的应力越平衡，其性能就越好。对绞电缆的对绞原理可以抑制磁场干扰，但对电场干扰作用不大。线对的对绞构造使得两根芯线上感应到的信号强度基本相同，并转化成共模电压，同时利用网络设备中的电子电路进行抵消，称为电路的“共模抑制比”，其值通常可以达到９０ｄＢ以上。

       对绞抗干扰的原理大致如下：在以太网设备中，对绞电缆两端的连接器件为平衡变压器。平衡变压器分为初级绕组和次级绕组，在初级绕组的中部有一个中心抽头，该抽头接地。当对绞电缆所在空间中含有电磁波时，由于对绞电缆的绞距作用，外界电磁波会在每个线对的两根芯线上形成大小相等，相位相同的干扰电流，该电流与信号电流一起被传输到两端网络设备中的平衡变压器上。平衡变压器采用这种中心抽头接地方式，使两根芯线上的干扰电流彼此抵消（电子学中 称为“共模信号”），而让信号电流（大小相等、相位相反，电子学中称为“差模信号”）进入传输放大器中进行放大、整形和处理，最终还原成为所需的数字信号。同样，位于同一根对绞电缆内的４个线对之间也存在着电磁干扰，由于各线对的绞距均不相同，使它们能够在传输过程中得以抵消，而抵消的能力用“近端串扰”（ＮＥＸＴ）等参数予以评价。如下图所示：

在电信技术中，传输线在阻抗匹配时，信噪比可以达到最佳。在网络系统中，要求对绞电缆中每对芯线和网络设备的接口特性阻抗均为１００Ω，以满足阻抗匹配的要求。当随意排列８芯对绞电缆的芯线时，因阻抗匹配的不佳会产生１０Ｍ以太网的传输距离缩短、电话出现串音等现象。

屏蔽布线保护信息传输的安全

环境中的电磁／射频干扰信号会透过对绞电缆的外护套及导体绝缘层，和正常的传输信号一起通过导体传送至网络设备端口，并被接收。如果电磁干扰信号的能量超过了正常传输信号的能量时，将造成网络传输出现故障。屏蔽布线系统由于有金属屏蔽层的保护，干扰的能量一部分会被屏蔽层反射出去，即使是累积在屏蔽层上，干扰能量也会被接地体导入地下。

另外一方面，高频的信号传输使得对绞电缆会像天线一样将信号向外辐射，如果在一定的范围内使用还原装置就可以窃取传输的数据信号，金属屏蔽层则可以阻挡信号向外辐射的能量，提高系统的安全性。

——莱讯通信参编自《数据中心综合布线技术应用白皮书》‌‌‌

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