双绞线抗干扰原理
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双绞线抗干扰原理
• 双绞线是一种为大家都很熟悉的，在很多方 面(模拟和数字)都得到广泛应用的一种传输 线的形式。它是由两条互相绝缘的铜导线按 一定密度的螺旋结构绞合成的绞线对。线对 绞合的结果，首先，降低了外界电磁场对双 绞线的干扰以及双绞线线对之间的串音干扰， 其次，降低非平衡型传输线之间的互电容。 最后，使传输线的特性阻抗能保持恒定。
• 在双绞线中，干扰主要来自以下两方面：第一，外部干扰。
第二，同一电缆内部对线之间的相互串扰。下面，我们对双绞 线消除干扰的原理进行分析。 1、 双绞线对外部干扰的抑制 1.1 干扰信号对平行线的干扰，见图2。Us为干扰信号源，干扰 电流Is在双线的两条导线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，I=I1―I2≠0，有干扰电流 存在。
• 双绞线在传输频率低于100kHz，且距离较 短时使用，抗干扰效果非常有效，高频使 用时，因特性阻抗不均匀而造成波的反射， 屏蔽效果会受到限制。
• 与其他具有屏蔽作用的传输线结构(如屏蔽 线和传输电缆)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，所以它是目前 在低频领域得到了最广泛的应用。
• 2、同一电缆内部各线对之间的串扰
2.1 两个未绞双线回路间的串扰，见图4。其中Ue为主串回路，
Us为被串回路。导线L1上的电流I1在被串回路L3和L4中产生 感应电流I31和I41 ,I41>I31，在被串回路中形成串扰电流I11=I41-I31 （逆时针），同样，导线L2上的电流I2在被串回路L3和L4中 产生感应电流I32和I42，I42>I32，在被串回路中形成串扰电流 I12=I42-I32 （顺时针） ，总干扰电流I=I11+I12，由于L1与L3、L4 的距离比L2较近，I=I11+I12 （逆时针） ，在回路Us中形成干 扰。
了圈围的面积，而且就局
部来说，感应电压的极性
相反，在每根导线上的感 应电流是相互抵消的
• 在正确使用的前提下，双绞线对外来磁场感应干 扰有一定的抑制能力，并且随着双绞线节矩的不 同有不同的屏蔽效果。表1给出了一对平行线与 双绞线的屏蔽效果的比较。
• 表l 平行线和双绞线对外来干扰屏蔽效果的比较
双绞线消除干扰的原理
• 2.4 一条超五类双绞线电缆由4对线组成。 每对线各自按反时针方向扭绞。4对线的绞 距是各不相同的（对于绞距，没有量化标 准，各个厂家的绞距有差别，从1.1-2.2cm 不等，正规厂家的产品都能满足电气要 求）。采取这些措施，不仅可消除外部干 扰，同时可消除线对间的串扰。
• 通过以上分析，不知大家对双绞线传输器 的抗干扰能力和同一根线中的串扰是否有 更新认识。
• 1.2 干扰信号对扭绞双线回路的干扰，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L1上存在干扰电流I11和I12，在L2 上存在干扰电流I21和I22, 干扰电流I=I21+I22-I11-I12， 由于两段线路的条件相同，所以，总干扰电
流I=0。所以只要设置合理的绞距，就能达到 消除干扰的目的。
• 2.2 两个绞距相同的回路如图5所示。回路Ue 和回路Us同时在中点位置作扭绞，因此，两 个回路的4根导线之间的相对关系与未绞是完 全相同的，根据以上分析可知，是不能起到 消除串扰的作用。Ue和Us分别在对方回路中 产生干扰电流Is和Ie，所以当两个绞合的双线 回路绞距相同时，不能消除串扰。
• 2.3 两个绞距不同的双线回路见图6。回路Ue在中点作扭绞。回路Us除在 中点作扭绞外，还在A段和B段的二分之一处分别作扭绞。 下面以回路Ue为主串回路，回路Us为被串回路。分为A、B两段，先分 析A段的串扰。在A段内，回路Ue未作扭绞，而回路Us在二分之一处作扭 绞；根据1.2节的分析可知，由于回路Us在A段的中点扭绞，导线L1对回路 Us的干扰电流为零。同样道理，导线L2对回路Us的干扰电流也为零。因 此，在A段，回路Ue对回路Us的串扰电流为零。 B段的情况与A段完全相同，在B段串扰电流也为零。因此，回路Ue对回 路Us的总串扰为零。所以，两个独立的双绞线回路，只要设计合理的绞 距，是可以消除相互串扰.
• 双绞线分为非屏蔽双绞线和屏蔽双绞线两 类。
源自文库
• 由电磁感应知识可知，在 抑制电磁感应的方法中，
缩小感应回路圈围面积是
一种有效的方法。传输信
号的往复两根导线间有若
干距离，所以出现圈围面 积，如图1所示。用图1(b) 的方式取代图1(a)的两根导 线平行的方式，把两根导
线互相扭绞，这时感应最
小。通过扭绞，不仅缩小
• 双绞线是一种为大家都很熟悉的，在很多方 面(模拟和数字)都得到广泛应用的一种传输 线的形式。它是由两条互相绝缘的铜导线按 一定密度的螺旋结构绞合成的绞线对。线对 绞合的结果，首先，降低了外界电磁场对双 绞线的干扰以及双绞线线对之间的串音干扰， 其次，降低非平衡型传输线之间的互电容。 最后，使传输线的特性阻抗能保持恒定。
• 在双绞线中，干扰主要来自以下两方面：第一，外部干扰。
第二，同一电缆内部对线之间的相互串扰。下面，我们对双绞 线消除干扰的原理进行分析。 1、 双绞线对外部干扰的抑制 1.1 干扰信号对平行线的干扰，见图2。Us为干扰信号源，干扰 电流Is在双线的两条导线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，I=I1―I2≠0，有干扰电流 存在。
• 双绞线在传输频率低于100kHz，且距离较 短时使用，抗干扰效果非常有效，高频使 用时，因特性阻抗不均匀而造成波的反射， 屏蔽效果会受到限制。
• 与其他具有屏蔽作用的传输线结构(如屏蔽 线和传输电缆)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，所以它是目前 在低频领域得到了最广泛的应用。
• 2、同一电缆内部各线对之间的串扰
2.1 两个未绞双线回路间的串扰，见图4。其中Ue为主串回路，
Us为被串回路。导线L1上的电流I1在被串回路L3和L4中产生 感应电流I31和I41 ,I41>I31，在被串回路中形成串扰电流I11=I41-I31 （逆时针），同样，导线L2上的电流I2在被串回路L3和L4中 产生感应电流I32和I42，I42>I32，在被串回路中形成串扰电流 I12=I42-I32 （顺时针） ，总干扰电流I=I11+I12，由于L1与L3、L4 的距离比L2较近，I=I11+I12 （逆时针） ，在回路Us中形成干 扰。
了圈围的面积，而且就局
部来说，感应电压的极性
相反，在每根导线上的感 应电流是相互抵消的
• 在正确使用的前提下，双绞线对外来磁场感应干 扰有一定的抑制能力，并且随着双绞线节矩的不 同有不同的屏蔽效果。表1给出了一对平行线与 双绞线的屏蔽效果的比较。
• 表l 平行线和双绞线对外来干扰屏蔽效果的比较
双绞线消除干扰的原理
• 2.4 一条超五类双绞线电缆由4对线组成。 每对线各自按反时针方向扭绞。4对线的绞 距是各不相同的（对于绞距，没有量化标 准，各个厂家的绞距有差别，从1.1-2.2cm 不等，正规厂家的产品都能满足电气要 求）。采取这些措施，不仅可消除外部干 扰，同时可消除线对间的串扰。
• 通过以上分析，不知大家对双绞线传输器 的抗干扰能力和同一根线中的串扰是否有 更新认识。
• 1.2 干扰信号对扭绞双线回路的干扰，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L1上存在干扰电流I11和I12，在L2 上存在干扰电流I21和I22, 干扰电流I=I21+I22-I11-I12， 由于两段线路的条件相同，所以，总干扰电
流I=0。所以只要设置合理的绞距，就能达到 消除干扰的目的。
• 2.2 两个绞距相同的回路如图5所示。回路Ue 和回路Us同时在中点位置作扭绞，因此，两 个回路的4根导线之间的相对关系与未绞是完 全相同的，根据以上分析可知，是不能起到 消除串扰的作用。Ue和Us分别在对方回路中 产生干扰电流Is和Ie，所以当两个绞合的双线 回路绞距相同时，不能消除串扰。
• 2.3 两个绞距不同的双线回路见图6。回路Ue在中点作扭绞。回路Us除在 中点作扭绞外，还在A段和B段的二分之一处分别作扭绞。 下面以回路Ue为主串回路，回路Us为被串回路。分为A、B两段，先分 析A段的串扰。在A段内，回路Ue未作扭绞，而回路Us在二分之一处作扭 绞；根据1.2节的分析可知，由于回路Us在A段的中点扭绞，导线L1对回路 Us的干扰电流为零。同样道理，导线L2对回路Us的干扰电流也为零。因 此，在A段，回路Ue对回路Us的串扰电流为零。 B段的情况与A段完全相同，在B段串扰电流也为零。因此，回路Ue对回 路Us的总串扰为零。所以，两个独立的双绞线回路，只要设计合理的绞 距，是可以消除相互串扰.
• 双绞线分为非屏蔽双绞线和屏蔽双绞线两 类。
源自文库
• 由电磁感应知识可知，在 抑制电磁感应的方法中，
缩小感应回路圈围面积是
一种有效的方法。传输信
号的往复两根导线间有若
干距离，所以出现圈围面 积，如图1所示。用图1(b) 的方式取代图1(a)的两根导 线平行的方式，把两根导
线互相扭绞，这时感应最
小。通过扭绞，不仅缩小