第2章 传输介质
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表 2.4
使用环境 天花板隔层等强制通风
数据通信对绞线电缆的安全级别
UL标志 MPP 阻燃试验要求 UL-910
通道内的水平敷设
楼层之间垂直敷设
CMP
MPR CMR UL-1666
通用环境
MP
CM
UL-1581
IEEE383 UL VW-1
限制使用（居民楼或金属管道内）
CMX
4．对绞电缆的环境保护
①低烟无卤阻燃型(LSHF-FR) ②低烟无卤型(LSOH) ③低烟非燃型(LSNC)
在阻抗匹配(指端接阻抗与特征阻抗相等)时，电信号在传输线上 传播将呈行波状态。若线长为l，则末端电压(或电流)与始端电 压(或电流)之间存在如下关系：
Vi VO I i I o el e ( j )l
式中， j 称为传输常数。其实部α 称为衰减常数，虚 部β 称为相移常数。γ 与一次参数的关系为：
2013年8月12日
26
综合布线
第2章 传输介质
2.3.1光纤的结构
光纤是由中心的纤芯和外围的包层同轴组成的圆柱形细丝。一根标准的光纤
包括光导纤维、缓冲层、加强层和保护套几个部分。
图 2.14 光纤结构示意图
2013年8月12日
27
综合布线 光纤裸纤一般包括三个主要部分：
中心高折射率玻璃纤芯，称为芯线； 中间为低折射率硅玻璃形成的包层； 最外面是保护性的树脂涂覆层。
5e类对绞线的主要用武之地是千兆位以太网。 5e类对绞线具有以下优点：
第2章 传输介质
①能够满足大多数应用要求，并且满足低综合近端串扰的要求；
②可为将来高速数据传输提供解决方案；
③有足够的性能余量，为布线安装带来方便。
3．6类对绞电缆
6类对绞线是一种标准的4线对缆线，用1对线实现500Mb/s，而其频率范 围可达到250MHz，1Hz(周期)上产生2bit(正好是一个周期的高电平和低 电平)便足够使用了，因此编码方式比较简单。
以是密集型的，也可以是网状的，金属层用来屏蔽电磁干扰，防止辐
射。由于同轴电缆只有一个中心导体，通常被认为是非平衡传输介质。
图 2.13 同轴电缆的结构示意图
2013年8月12日 25
综合布线
第2章 传输介质
2.3 光纤和光缆
光纤（Optical Fiber，OF）是光导纤维的简称，光纤是一种新型的 光波导。光缆（Optical Cable）是由单芯或多芯光纤构成的缆线。 从20世纪80年代开始，宽频带的光纤已开始逐渐代替窄频带的铜电 缆。在综合布线系统中，光纤不但支持FDDI主干、1000Base-FX主 干、100Base-FX到桌面、ATM主干和ATM到桌面，还可以支持 CATV/CCTV及光纤到桌面（FTTD），因而成为综合布线系统中的 主要传输介质。
综合布线
第2章 传输介质
第2章 传输介质
2.1 2.2 2.3 2.4 对绞电缆 同轴电缆 光纤和光缆 端接跳线
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1
综合布线
第2章 传输介质
所谓传输介质是指网络连接设备间的中间介质，也就是信号传输的媒体。 传输介质的目的是将通信网络系统信号无干扰、无损伤地传输给用户设 备。 常用的传输介质可以分为导向传输介质和非导向传输介质。 导向传输介质通常为某种类型的电缆或光缆。所谓电缆就是由两根或 两根以上的绝缘导体集中装配在一起组成的缆线。 非导向传输介质包括卫星、无线电波、红外线等。在无线信号传输中， 非导向传输介质是大气。微波通信和卫星通信都是通过大气传输无线电 波的。其他的无线通信系统用光(可见光或不可见光)来传输通信系统信 号。
(R jL)(G jC)
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5
综合布线
第2章 传输介质
2.1.2 对绞线电缆的构成
对绞电缆是由两根具有绝缘层的铜导线按一定密度螺旋 状互相绞缠在一起构成的线对。
图 2.1 对绞线电缆的基本结构
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6
综合布线
第2章 传输介质
对绞电缆的电导线是铜导体。铜导体采用美国线规尺寸系统，即AWG
参数与二次参数来表征。 一次参数是指单位长度传输线的分布电阻、电感、电容和漏电 导，可分别用R、L、C、G来表示。 二次参数是指传输线的特征阻抗和传输常数。特征阻抗Z。可 表示为：
Z 0 ( R jL) /(G jC )
式中，ω叫为传输信号的角频率
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第2章 传输介质
图 2.15 光纤剖面芯层、包层及涂覆层尺寸
第2章 传输介质
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综合布线
第2章 传输介质
2.3.2 光纤的类型
光纤主要用于高质量数据传输及网络干线连接。光纤的种类很多，分类方法也 各种各样。可按照制作材料、工作波长、折射率分布和传输模式等对它们进行 分类。 按照制造光纤所用的材料分类，有石英系列光纤、多组分玻璃光纤、塑料包层 石英芯光纤、全塑料光纤和氟化物光纤等。 按光纤的工作波长分，有短波长光纤、长波长光纤和超长波长光纤。光纤布线 中使用光波的以下几个波段：800nm～900nm短波波段；1250nm～1350nm
是绝缘塑橡皮，只不过在护套层内增加了金属屏蔽层。目前，在对绞 电缆产品中，通常按增加的金属屏蔽层数量和金属屏蔽层绕包方式，
将屏蔽对绞电缆分为铝箔屏蔽对绞电缆(Foil Twisted Pair,FTP)、
铝箔、铜网双层屏蔽对绞电缆(Shielded Foil Twisted Pair,SFTP)、 独立双层屏蔽对绞电缆(SSTP)三种形式。
a）非屏蔽对绞线电缆规格代码的标记
b）屏蔽对绞线电缆规格代码的标记
3．对绞电缆外部护套上印刷的各种标志记号
通常使用的对绞电缆，不同生产商的产品标志可能不同，但一般包括 对绞电缆类型、NEC/UL防火测试和级别、CSA防火测试、长度标志、 生产日期、生产商和产品号码等信息。
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综合布线
图 2.2 4线对对绞电缆和25对大对数电缆
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第2章 传输介质
1、非屏蔽对绞线电缆UTP
图 2.3 6类4对非屏蔽对绞线电缆
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综合布线
第2章 传输介质
2、屏蔽对绞线电缆STP
根据防护要求，对于屏蔽电缆可分为F/UTP(电缆金属箔屏蔽)、 U/FTP(线对金属箔屏蔽)、SF/UTP(电缆金属编织丝网加金属箔屏
信号衰减
适用场合
较大
网络流量不大，设备 和线路安装密度不大 的情况。如：办公环 境。
较小
网络流量较大，传输距 离较远，设备和线流庞 大、复杂。如：银行、 机场、工厂。
小
高速网络系统，高保密的 高速系统中。如：从事 CAD的大型企业，军事系 统 14
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第2章 传输介质
3．对绞电缆的安全性能
（American Wire Gauge）标准，如表2.1所列。
表 2.1 对绞电缆导体线规 缆线规格 AWG（美国线规） 19 22 24 毫米(mm) 0.9 0.64 0.511 线 径 英寸(in) 0.0359 0.0253 0.0201
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0.4
0.0159
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综合布线
蔽)、S/FTP(电缆金属箔编织网屏蔽加上线对金属箔屏蔽)几种结
构。这是按照《用户建筑综合布线》ISO/IEC 11801中推荐的方法 进行统一命名的，如图2.4所示。
图 2.4 屏蔽电缆命名方法 2013年8月12日 10
综合布线
第2章 传输介质
屏蔽对绞电缆与非屏蔽对绞电缆一样，电缆芯是铜对绞线对，护套层
长波波段和1500nm～1600nm长波波段。在这些波段中，光纤传输性能表现
最佳，尤其是运行于波段的中心波长之中。所以，多模光纤运行波长为 850nm或1300nm，而单模光纤运行波长则为1310nm或1550nm。 下面主要讨论按折射率分布和传输模式的分类方式。
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HSB
省略 R TR 省略 P 3 4 5 特征阻抗 总屏蔽 护套材料
低烟无卤热塑性材料
聚氯乙烯 含氟聚合物 低烟无卤热塑性材料 有总屏蔽 无总屏蔽 100Ω 150Ω
Z
V W Z P 省略 省略 150
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第2章 传输介质
2．对绞电缆规格代码的表示
图 2.12 对绞线电缆规格代码的表示法
第2章 传输介质
直流阻抗
-
9.38Ω MAX.Per lOOm@20℃
1M
4M 10M 16M 20M 31.25M 62.50M 100M
85～115Ω
2.1
4.3 6.6 8.2 9.2 11.8 17.1 22.0
64
55 49 46 44 42 37 34
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2．5e类对绞电缆
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第2章 传输介质
a) Giga SPEED-XL1071E系列
b) Giga SPEED-XL1081A系列 图2.9 6类对绞线结构横截面
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第2章 传输介质
4. 7类对绞线电缆
7类对绞线电缆的结构如图2.9所示 ：
图 2.9 7类对绞线电缆结构
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表 2.6 对绞电缆型式代码
第2章 传输介质
划分方法
用途
类别
主干电缆 水平电缆 工作区缆线
代号
HSG HS HSQ
划分方法
绝缘材料
类别
聚烯烃 聚氯乙烯 含氟聚合物
代号
Y V W
设备
导体结构 实心导体 绞合导体 铜皮导体电缆 绝缘型式 最高传输 速率 实心绝缘 泡沫实心皮绝缘 16MHz（3类电缆） 20MHz（4类电缆） 100MHz（5类电缆）
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2.1.5 对绞电缆的标识
1．对绞电缆的颜色标识
表 2.5 4线对对绞电缆的色彩编码
线对
1
2
3
4
颜色编码
白/蓝，蓝
白/橙，橙
白/绿，绿
白/棕，综
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第2章 传输介质
2．对绞线电缆型式代码的表示
图 2.11 对绞电缆型式代码的标记
第2章 传输介质
2.2 同轴电缆
同轴电缆(Coaxial Cable)类似于UTP、STP对绞电缆，它的中心有一 根单芯铜导体，铜导体外面是绝缘层，绝缘层的外面有一层导电金属 层，最外面还有一层保护用的外部套管。同轴电缆与其他电缆不同之 处是只有一个中心导体，图2.13是同轴电缆的结构示意图。金属层可
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第2章 传输介质
2.1.4 常用对绞电缆简介
1．5类对绞线电缆
图 2.7 5类4对非屏蔽对绞线物理结构
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表 2.4 5类4对非屏蔽对绞电缆电气特性
频率需求 （Hz） 256K 512K 772K 阻抗 衰减值 (dB/100m)Max 1.1 1.5 1.8 66 NEXT（dB） (最差对)
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第2章 传输介质
2.1对绞电缆
对绞（Twisted Pair，TP）对绞线、双扭电缆， 是由对绞线对组成的。它是最古老但又是最常用 的导向传输介质之一。
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第2章 传输介质
2.1.1 对绞电缆的传输特性
对绞电缆的物理模型是平行传输线，其传输特性可用一次
2013年8月12日
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综合布线
第2章 传输介质
2.1.3 对绞电缆的性能
1.衡量对绞线电缆性能的主要指标 2.对绞线电缆的性能比较
表 2.3 对绞线电缆性能的综合比较
铜缆类型
UTP 项目 价格 安装成本 抗干扰能力 保密性 低 低 弱 一般 FTP/SFቤተ መጻሕፍቲ ባይዱP 较高 较高 较强 较好 SSTP 高 高 强 好 STP
图 2.5 FTP屏蔽对绞电缆
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图 2.6
SFTP屏蔽对绞电缆
图 2.7 SSTP屏蔽对绞电缆
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第2章 传输介质
2．对绞电缆的分类
对绞电缆作为最常用的综合布线系统传输介质，有许多品种 类型，可以从不同的角度进行分类。 （1）按传输电气性能分 ①100Ω 屏蔽电缆 ②100Ω 非屏蔽电缆 （2）按缆线结构形式和应用场合分 对屏蔽对绞电缆和非屏蔽对绞电缆，按缆线结构形式和应用 场合又可分为垂直主干电缆、自承式电缆、加固自承式电缆、 架空电缆、直埋电缆等品种。
第2章 传输介质
常见的对绞电缆绝缘外皮里面包裹着4对共8根线，每两根为一对相互 纽绞。也有超过4线对的大对数电缆，大对数电缆通常用于干线子系统
布线。在布线标准中，对绞电缆有时也称为平衡电缆。平衡电缆
（balanced cable）是指由一个或多个金属导体线对组成的对称电缆。 如图2.2所示，是4线对对绞电缆和25线对大对数电缆的外形图。
使用环境 天花板隔层等强制通风
数据通信对绞线电缆的安全级别
UL标志 MPP 阻燃试验要求 UL-910
通道内的水平敷设
楼层之间垂直敷设
CMP
MPR CMR UL-1666
通用环境
MP
CM
UL-1581
IEEE383 UL VW-1
限制使用（居民楼或金属管道内）
CMX
4．对绞电缆的环境保护
①低烟无卤阻燃型(LSHF-FR) ②低烟无卤型(LSOH) ③低烟非燃型(LSNC)
在阻抗匹配(指端接阻抗与特征阻抗相等)时，电信号在传输线上 传播将呈行波状态。若线长为l，则末端电压(或电流)与始端电 压(或电流)之间存在如下关系：
Vi VO I i I o el e ( j )l
式中， j 称为传输常数。其实部α 称为衰减常数，虚 部β 称为相移常数。γ 与一次参数的关系为：
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第2章 传输介质
2.3.1光纤的结构
光纤是由中心的纤芯和外围的包层同轴组成的圆柱形细丝。一根标准的光纤
包括光导纤维、缓冲层、加强层和保护套几个部分。
图 2.14 光纤结构示意图
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综合布线 光纤裸纤一般包括三个主要部分：
中心高折射率玻璃纤芯，称为芯线； 中间为低折射率硅玻璃形成的包层； 最外面是保护性的树脂涂覆层。
5e类对绞线的主要用武之地是千兆位以太网。 5e类对绞线具有以下优点：
第2章 传输介质
①能够满足大多数应用要求，并且满足低综合近端串扰的要求；
②可为将来高速数据传输提供解决方案；
③有足够的性能余量，为布线安装带来方便。
3．6类对绞电缆
6类对绞线是一种标准的4线对缆线，用1对线实现500Mb/s，而其频率范 围可达到250MHz，1Hz(周期)上产生2bit(正好是一个周期的高电平和低 电平)便足够使用了，因此编码方式比较简单。
以是密集型的，也可以是网状的，金属层用来屏蔽电磁干扰，防止辐
射。由于同轴电缆只有一个中心导体，通常被认为是非平衡传输介质。
图 2.13 同轴电缆的结构示意图
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第2章 传输介质
2.3 光纤和光缆
光纤（Optical Fiber，OF）是光导纤维的简称，光纤是一种新型的 光波导。光缆（Optical Cable）是由单芯或多芯光纤构成的缆线。 从20世纪80年代开始，宽频带的光纤已开始逐渐代替窄频带的铜电 缆。在综合布线系统中，光纤不但支持FDDI主干、1000Base-FX主 干、100Base-FX到桌面、ATM主干和ATM到桌面，还可以支持 CATV/CCTV及光纤到桌面（FTTD），因而成为综合布线系统中的 主要传输介质。
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第2章 传输介质
第2章 传输介质
2.1 2.2 2.3 2.4 对绞电缆 同轴电缆 光纤和光缆 端接跳线
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第2章 传输介质
所谓传输介质是指网络连接设备间的中间介质，也就是信号传输的媒体。 传输介质的目的是将通信网络系统信号无干扰、无损伤地传输给用户设 备。 常用的传输介质可以分为导向传输介质和非导向传输介质。 导向传输介质通常为某种类型的电缆或光缆。所谓电缆就是由两根或 两根以上的绝缘导体集中装配在一起组成的缆线。 非导向传输介质包括卫星、无线电波、红外线等。在无线信号传输中， 非导向传输介质是大气。微波通信和卫星通信都是通过大气传输无线电 波的。其他的无线通信系统用光(可见光或不可见光)来传输通信系统信 号。
(R jL)(G jC)
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2.1.2 对绞线电缆的构成
对绞电缆是由两根具有绝缘层的铜导线按一定密度螺旋 状互相绞缠在一起构成的线对。
图 2.1 对绞线电缆的基本结构
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第2章 传输介质
对绞电缆的电导线是铜导体。铜导体采用美国线规尺寸系统，即AWG
参数与二次参数来表征。 一次参数是指单位长度传输线的分布电阻、电感、电容和漏电 导，可分别用R、L、C、G来表示。 二次参数是指传输线的特征阻抗和传输常数。特征阻抗Z。可 表示为：
Z 0 ( R jL) /(G jC )
式中，ω叫为传输信号的角频率
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图 2.15 光纤剖面芯层、包层及涂覆层尺寸
第2章 传输介质
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第2章 传输介质
2.3.2 光纤的类型
光纤主要用于高质量数据传输及网络干线连接。光纤的种类很多，分类方法也 各种各样。可按照制作材料、工作波长、折射率分布和传输模式等对它们进行 分类。 按照制造光纤所用的材料分类，有石英系列光纤、多组分玻璃光纤、塑料包层 石英芯光纤、全塑料光纤和氟化物光纤等。 按光纤的工作波长分，有短波长光纤、长波长光纤和超长波长光纤。光纤布线 中使用光波的以下几个波段：800nm～900nm短波波段；1250nm～1350nm
是绝缘塑橡皮，只不过在护套层内增加了金属屏蔽层。目前，在对绞 电缆产品中，通常按增加的金属屏蔽层数量和金属屏蔽层绕包方式，
将屏蔽对绞电缆分为铝箔屏蔽对绞电缆(Foil Twisted Pair,FTP)、
铝箔、铜网双层屏蔽对绞电缆(Shielded Foil Twisted Pair,SFTP)、 独立双层屏蔽对绞电缆(SSTP)三种形式。
a）非屏蔽对绞线电缆规格代码的标记
b）屏蔽对绞线电缆规格代码的标记
3．对绞电缆外部护套上印刷的各种标志记号
通常使用的对绞电缆，不同生产商的产品标志可能不同，但一般包括 对绞电缆类型、NEC/UL防火测试和级别、CSA防火测试、长度标志、 生产日期、生产商和产品号码等信息。
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图 2.2 4线对对绞电缆和25对大对数电缆
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1、非屏蔽对绞线电缆UTP
图 2.3 6类4对非屏蔽对绞线电缆
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2、屏蔽对绞线电缆STP
根据防护要求，对于屏蔽电缆可分为F/UTP(电缆金属箔屏蔽)、 U/FTP(线对金属箔屏蔽)、SF/UTP(电缆金属编织丝网加金属箔屏
信号衰减
适用场合
较大
网络流量不大，设备 和线路安装密度不大 的情况。如：办公环 境。
较小
网络流量较大，传输距 离较远，设备和线流庞 大、复杂。如：银行、 机场、工厂。
小
高速网络系统，高保密的 高速系统中。如：从事 CAD的大型企业，军事系 统 14
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第2章 传输介质
3．对绞电缆的安全性能
（American Wire Gauge）标准，如表2.1所列。
表 2.1 对绞电缆导体线规 缆线规格 AWG（美国线规） 19 22 24 毫米(mm) 0.9 0.64 0.511 线 径 英寸(in) 0.0359 0.0253 0.0201
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蔽)、S/FTP(电缆金属箔编织网屏蔽加上线对金属箔屏蔽)几种结
构。这是按照《用户建筑综合布线》ISO/IEC 11801中推荐的方法 进行统一命名的，如图2.4所示。
图 2.4 屏蔽电缆命名方法 2013年8月12日 10
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第2章 传输介质
屏蔽对绞电缆与非屏蔽对绞电缆一样，电缆芯是铜对绞线对，护套层
长波波段和1500nm～1600nm长波波段。在这些波段中，光纤传输性能表现
最佳，尤其是运行于波段的中心波长之中。所以，多模光纤运行波长为 850nm或1300nm，而单模光纤运行波长则为1310nm或1550nm。 下面主要讨论按折射率分布和传输模式的分类方式。
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HSB
省略 R TR 省略 P 3 4 5 特征阻抗 总屏蔽 护套材料
低烟无卤热塑性材料
聚氯乙烯 含氟聚合物 低烟无卤热塑性材料 有总屏蔽 无总屏蔽 100Ω 150Ω
Z
V W Z P 省略 省略 150
23
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第2章 传输介质
2．对绞电缆规格代码的表示
图 2.12 对绞线电缆规格代码的表示法
第2章 传输介质
直流阻抗
-
9.38Ω MAX.Per lOOm@20℃
1M
4M 10M 16M 20M 31.25M 62.50M 100M
85～115Ω
2.1
4.3 6.6 8.2 9.2 11.8 17.1 22.0
64
55 49 46 44 42 37 34
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2．5e类对绞电缆
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第2章 传输介质
a) Giga SPEED-XL1071E系列
b) Giga SPEED-XL1081A系列 图2.9 6类对绞线结构横截面
2013年8月12日 19
综合布线
第2章 传输介质
4. 7类对绞线电缆
7类对绞线电缆的结构如图2.9所示 ：
图 2.9 7类对绞线电缆结构
2013年8月12日
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综合布线
表 2.6 对绞电缆型式代码
第2章 传输介质
划分方法
用途
类别
主干电缆 水平电缆 工作区缆线
代号
HSG HS HSQ
划分方法
绝缘材料
类别
聚烯烃 聚氯乙烯 含氟聚合物
代号
Y V W
设备
导体结构 实心导体 绞合导体 铜皮导体电缆 绝缘型式 最高传输 速率 实心绝缘 泡沫实心皮绝缘 16MHz（3类电缆） 20MHz（4类电缆） 100MHz（5类电缆）
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第2章 传输介质
2.1.5 对绞电缆的标识
1．对绞电缆的颜色标识
表 2.5 4线对对绞电缆的色彩编码
线对
1
2
3
4
颜色编码
白/蓝，蓝
白/橙，橙
白/绿，绿
白/棕，综
2013年8月12日
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第2章 传输介质
2．对绞线电缆型式代码的表示
图 2.11 对绞电缆型式代码的标记
第2章 传输介质
2.2 同轴电缆
同轴电缆(Coaxial Cable)类似于UTP、STP对绞电缆，它的中心有一 根单芯铜导体，铜导体外面是绝缘层，绝缘层的外面有一层导电金属 层，最外面还有一层保护用的外部套管。同轴电缆与其他电缆不同之 处是只有一个中心导体，图2.13是同轴电缆的结构示意图。金属层可
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2.1.4 常用对绞电缆简介
1．5类对绞线电缆
图 2.7 5类4对非屏蔽对绞线物理结构
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表 2.4 5类4对非屏蔽对绞电缆电气特性
频率需求 （Hz） 256K 512K 772K 阻抗 衰减值 (dB/100m)Max 1.1 1.5 1.8 66 NEXT（dB） (最差对)
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2.1对绞电缆
对绞（Twisted Pair，TP）对绞线、双扭电缆， 是由对绞线对组成的。它是最古老但又是最常用 的导向传输介质之一。
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2.1.1 对绞电缆的传输特性
对绞电缆的物理模型是平行传输线，其传输特性可用一次
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2.1.3 对绞电缆的性能
1.衡量对绞线电缆性能的主要指标 2.对绞线电缆的性能比较
表 2.3 对绞线电缆性能的综合比较
铜缆类型
UTP 项目 价格 安装成本 抗干扰能力 保密性 低 低 弱 一般 FTP/SFቤተ መጻሕፍቲ ባይዱP 较高 较高 较强 较好 SSTP 高 高 强 好 STP
图 2.5 FTP屏蔽对绞电缆
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图 2.6
SFTP屏蔽对绞电缆
图 2.7 SSTP屏蔽对绞电缆
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2．对绞电缆的分类
对绞电缆作为最常用的综合布线系统传输介质，有许多品种 类型，可以从不同的角度进行分类。 （1）按传输电气性能分 ①100Ω 屏蔽电缆 ②100Ω 非屏蔽电缆 （2）按缆线结构形式和应用场合分 对屏蔽对绞电缆和非屏蔽对绞电缆，按缆线结构形式和应用 场合又可分为垂直主干电缆、自承式电缆、加固自承式电缆、 架空电缆、直埋电缆等品种。
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常见的对绞电缆绝缘外皮里面包裹着4对共8根线，每两根为一对相互 纽绞。也有超过4线对的大对数电缆，大对数电缆通常用于干线子系统
布线。在布线标准中，对绞电缆有时也称为平衡电缆。平衡电缆
（balanced cable）是指由一个或多个金属导体线对组成的对称电缆。 如图2.2所示，是4线对对绞电缆和25线对大对数电缆的外形图。