网线延长器中双绞线的分类及传输原理和优缺点

2020-08-19 16:04:46 mtviki 21

在视频传输系统中,双绞线具有非常重要的地位。在传统的设计和施工中,。但是在设备不断增加的情况下,较为粗硬的同轴电缆布线数量增多会占用大量的管道资源,而且布线难度很大,况且在布线的长度过大时还会引起图像质量的下降。

随着距离的延伸,设备更新,传统布线中的主角----同轴电缆越来越不能满足施工和应用的需求。用双绞线延长视频的设备出现催生了新的布线技术,出发点就是降低布线的难度和造价。在这种布线技术中采用网络布线中广泛使用的非屏蔽电缆(如5类缆)来传输图像信号。下面我们来介绍下双绞线的分类,以及传输视频信号基本原理和优缺点:

网线延长器中双绞线的分类及传输原理和优缺点

双绞线的分类:

    1类线(CAT1): 线缆最高频率带宽是750kHz, 用于报警信息、语音信息传输(一类标准主要用于二十世纪八十年代初之前的电话线缆),不用于数据传输。

    2类线(CAT2): 线缆最高频率带宽是1MHz,用于语音信息传输和最高传输速率4Mbit/s的数据传输,常用于使用4Mbit/s规范令牌传递协议的旧的令牌网。

    3类线(CAT3): 指目前在ANSI和EIA/TIA568标准中指定的线缆,该类线缆的传输频率16MHz,最高传输速率为10Mbit/s, 主要应用于语音信息传输和10Mbit/s以太网(10BASE-T)和4Mbit/s令牌环网的数据传输,最大网段长度为100m,采用RJ形式的连接器,目前已淡出市场。

    4类线(CAT4):该类线缆的传输频率为20MHz,用于语音信息传输和最高传输速率16Mbit/s的数据传输,主要用于基于令牌的局域网和10BASE - T/100BASE-T。最大网段长为100m,采用RJ形式的连接器,未被广泛采用。

    5类线(CAT5):该类线缆增加了绕线密度,外套一种高质量的绝缘材料,线缆最高频率带宽为100MHz,最高传输率为100Mbit/s,用于语音信息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,最大网段长为100m,采用R形式的连接器。这是最常用的以太网线缆。在双绞线内,不同线对具有不同的绞距长度。通常,4对双绞线绞距周期在38.1nm长度内,按逆时针方向扭绞,一对线对的扭绞长度在12.7mm以内。

    超5类(CAT5e);:超5类线缆具有衰减小,串扰少,并且具有更高的衰减与串扰的比值(ACR)和信噪比(SNR)、更小的时延误差,性能得到很大提高。超5类线缆主要用于千兆位以太网(1000Mbit/s)。与普通5类双绞线相比,超5类双绞线在传送信号时衰减更小,抗干扰能力更强,是目前使用最广泛的类型。

    6类(CAT6):6类(CAT6)线缆的传输频率为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2倍于超五类的带宽。六类布线的传输性能远远高于超五类标准,适用于传输速率高于1Gbit/s 的应用。六类与超五类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。六类标准中取消了基本链路模型,布线标准采用星形的拓扑结构,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。

    超6类或6A (CAT6A):超6类或6A (CAT6A)的传输带宽介于6类和7类之间,传输频率为500MHz,传输速度为10Gbit/s,标准外径6mm。目前和7类产品-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。

    7类线(CAT7):传输频率为600MHz,传输速度为10Gbit's,单线标准外径8mm,多芯线标准外径6mm,可能用于今后的10吉比特以太网。

网线延长器中双绞线的分类及传输原理和优缺点

双绞线传输视频信号的基本原理

    视频信号要在双绞线内传输要解决两个问题:阻抗匹配和衰减补偿。

    标准视频信号接口一般是75Ω、非平衡方式,而双绞线传输时是100Ω、平衡方式,这样用双绞线传输视频信号就要设法解决75Ω←→100Ω以及非平衡←→平衡的转换问题。有两种方法可以完成这种转换:一种是采用传输变压器的无源方式,它无须供电,但是会对信号有一定损失,驱动能力有限;另外一种是采用有源方式,通过宽带放大器和专用芯片,不仅可以完成阻抗和平衡方式的转换,而且可以提供较强的驱动和对图像信号的放大补偿,缺点是需要供电才能工作。

    另外,视频信号是一种高频宽带信号,带宽达到6MHz,如果直接在双绞线内传输,信号的幅度会受到较大的衰减,在监视器上表现为图像的色彩变淡以及亮度变暗。因此,视频信号在双绞线上要传输较远距离必须进行放大和补偿,以保证图像质量。

双绞线传输图像的优点

    双绞线在很多工业控制需要中和干扰较大的场所以及远距离传输中都有使用,应用广泛的局域网也是使用了双绞线对,它具有抗干扰能力强、传输距离远、布线容易、节省空间、价格低廉等等优点。目前通过采用先进的技术和专用芯片,已经能够在双绞线上传输高质量的图像信号。

1、布线方便,线缆利用率高

    智能建筑内广泛铺设的非屏蔽双绞线任取一对就可以传送一路视频信号,由于一根5类缆内有4个双绞线对,因此可以传输4路视频图像,这对于点多、需要密集布线的建筑来说,无疑大大减轻了布线施工的难度。另外4对双绞线中的1对传送视频信号,其余的还可以传输音频信号、控制信号、电源等,提供了电缆的利用率,避免了各种信号单独布线带来的麻烦,减少了工程造价,克服了同轴电缆布线困难、占用管道资源多的缺点,使综合布线的种类更趋统一化。

2、抗干扰能力强

    双绞线能有效地抑制共模干扰,即使在强干扰环境下,双绞线也能传送极好的图像信号。例如楼宇的电梯、设备房等处都会存在很强的干扰,处于闹市区的建筑物也会受到来自周围环境的各种干扰,双绞线的强抗干扰能力比同轴电缆既有更大的优势。

3、可靠性高、使用方便

    利用双绞线传输视频信号,在前端要接入专用发射机,在控制中心要接入专用接收机。这种双绞线传输设备价格便宜,使用简单,工作稳定。

4、总体造价降低

    超5类非屏蔽电缆在目前的智能楼宇综合布线中被广泛使用,其价格比同轴电缆要低,随着超5类缆在通信中的大量应用,价格还会进一步下降,因此使用双绞线的经济性和便利性更为突出。

5、实时传输,即时监控

双绞线传送的图像信号采用的是模拟信号技术,保证了监控系统的实时性,在控制室可以实时监控现场的图像。


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