双绞线的研究探讨

摘 要 信号的传输需要传输媒体，传输媒体分为有线和无线两类。双绞线是最常见的有线传输媒体。随着网络无处不在的延伸，双绞线这种最普通的网络传输媒体将发挥着越来越重要的作用。随着技术的不断发展，双绞线将呈现出更高的的集成度，更高的传输速率，更远的传输距离，更稳定的传输性能等等特性。

关键词 双绞线；数据信号

中图分类号：TM2 文献标识码：A 文章编号：1671—7597（2013）041-162-01

1 传输媒体概述

信号在两个系统之间传输，需要使用传输媒体。传输媒体也被称为传输媒介或者传输介质，是在数据通信中连接发送端与接收端的物理线路，是计算机通信网的一个重要组成部分。

在计算机通信网中选择传输媒体时，应该注重传输速率和传输距离，其次是信号衰减和抗干扰能力。一般以数据传输速率越高，允许的传输距离越远为最佳。每一种传输媒体的容量都是以频带宽度来定义，简称带宽。

传输媒体可以分为有线和无线两种。常见的有线传输媒体包括，双绞线，同轴电缆，光纤等等；常见的无线传输媒体包括卫星，蜂窝网络等等。不同的传输媒体具有不同的传输特性，传输媒体的传输特性影响数据传输的质量。双绞线作为做常见的传输媒体，已经广泛应用到社会的各个方面。

2 双绞线概述

双绞线（TP，twisted pair）也称双扭线，是最传统也最常见的传输媒体。双绞线是由两条相互绝缘的导线按照一定的规则互相缠绕（一般以逆时针缠绕）在一起而制成的一种通用配线，属于信息通信网络传输介质。双绞线过去主要用来传输模拟信号，现在同样适用于数字信号的传输。

双绞线的通信距离一般为几十米到十几千米。双绞线按其电气特性进行分类，适用于不同的通信场合。一般情况下，导线越粗，通信距离就越长；双绞线扭线的密度越大其抗干扰能力就越强，但是其造价也就越高。在模拟传输中，当通信距离较长时，可以加设放大器将信号放大到合适的数值。在数字传输中，为保证较长距离的传输，可以加设中继器将失真的信号进行整形。一般情况下，与其他传输介质相比，例如光纤，双绞线在信道带宽，传输距离，数据传输速率等方面受到一定限制，但是这种限制在一般以太网中影响不大，所以双绞线仍是局域网中首选的传输媒介。

3 双绞线特性

双绞线的使用历史悠久，它诞生于19世纪70年代，它是随着电话的发明而出现的，它在人类有线通信史中扮演着重要的角色。双绞线的使用范围广泛，在工业控制系统，远距离视频传输，电话传输等等事物中我们都能看到它的身影。双绞线之所以应用如此广泛，是因为它具有较强的抗干扰能力的同时具有比较远的传输距离，可以满足大多数的生产需要，并且双绞线具有布线方便，价格低廉，兼容性好等等许多优点。

1）传输质量高，传输距离远。由于在双绞线收发器中采用了先进的处理技术，在使用双绞线进行视频信号传输时，极好地补偿了双绞线对视频信号幅度的衰减以及不同频率间的衰减差，保持了原始信号的实时性及亮度，在传输距离达到300m或更远时，图象信号基本无失真。如果采用中继方式，传输距离会更远。

2）布线容易、线缆利用率高。一根非屏蔽双绞线既可以传输高清图像信号，还可以传输高保真立体音频信号。一对普通电话线就可以用来传送视频信号。5类、6类双绞线内，四对电缆可以同时传送网络信号，视频信号，控制信号，音频信号、供电电源或其它信号，可以最大程度的利用线缆，避免了各种信号单独布线带来的麻烦，降低工程成本。

3）抗干扰能力强。双绞线由两根金属绝缘导线按照一定的规则扭合在一起，双绞线对中的两根导线电气性能完全相同，保持了平衡，可以抵消掉相互之间的辐射，降低干扰。因此即使在较强干扰环境下，双绞线也能传送高质量的图像信号。而且，使用一根缆内的几对双绞线分别传送不同的信号，相互之间不会发生干扰。

4）使用方便，可靠性高。使用双绞线传输网络信号，电话信号，只需按照要求做好水晶头然后接上相应的设备即可以使用。利用双绞线传输视频信号，只需要将双绞线两端连接专用的信号发射机和接收机即可。可以说双绞线传输设备操作简单，一次安装之后，只要人工不去干预，就可以长期稳定工作。

5）造价低，取材方便。目前工程广泛使用的是5类非屏蔽双绞线电缆，其造价比较低，且供货商很多，购买方便，给工程带来极大便利。

4 双绞线的类别

双绞线有多种分类方式。在工程中我们可以见到有的双绞线有一层金属屏蔽，有些双绞线没有金属屏蔽层，按照屏蔽层的有无，双绞线可以分为屏蔽双绞线（Shielded Twisted Pair，STP）与非屏蔽双绞线（Unshielded Twisted Pair，UTP）。

屏蔽双绞线比同类的非屏蔽双绞线具有更高的传输速率，更高的抗干扰能力，更强的防窃听能力，但是屏蔽双绞线比同类的非屏蔽双绞线的造价更高。

按照线径粗细双绞线一般可以分为一类线到六类线，包括超五类线；目前超六类线还没有统一行业标准，我们在这里不予阐述，七类线应用的还不多，而且七类线只能用于屏蔽线，其高昂的造价，施工的难度、传输性能差异，让普通用户望而却步，让其处于了一个尴尬的市场位置。

按照线径粗细，常见的双绞线有3类线，5类线和超5类线，以及最新的6类线，前者线径细而后者线径粗。其中一类线主要用于语音传输；二类线用于语音传输或者最高传输速率4 Mbps的数据传输；三类线目前已淡出市场；四类线未被广泛采用；五类线是最常用的以太网电缆；超5类线主要用于千兆位以太网（1000 Mbps）；六类线可以提供2倍于超五类的带宽，其布线的传输性能远远高于超五类的标准，适用于传输速率高于1 Gbps的应用。

5 双绞线前景展望

双绞线在未来中短距离的传输领域里有着巨大的潜力，它能满足高效、节能、环保等多项当今社会发展趋势的必要条件，为用户提供高性价比的传输机制。随着通信需求的不断增长，双绞线这种最常见的通信媒介也必然会不断的被发掘其通信潜力。双绞线产品将具有更高的集成度，更高的传输速率，更远的传输距离，更稳定的传输性能，产品的安装也将变得简单和智能化。

参考文献

[1]赵乾，钱建平，郭恩全，杜浩.双绞线电磁干扰防护研究[J].电子测量与仪器学报，2010（03）.

[2]刘建培.深入剖析双绞线[J].电脑知识与技术，2006（20）.