屏蔽与非屏蔽文章.doc

孰是孰非
------也谈UTP和FTP的问题

UTP(非屏蔽双绞线)和FTP(铝箔屏蔽双绞线)的问题争论了很多年，综合布线的市场仍然在发展，绝大多数用户仍然选择UTP，UTP布线系统仍然作为综合布线系统中最佳的传输介质存在，这已是不争的事实，似乎不需要再进行争论。但某些厂家为了自己的利益，误导用户，同时有些用户也处于半知半解状态，感到十分困惑。本文将从科学技术角度阐明UTP和FTP的区别以及在综合布线系统中的优劣，使读者和用户能明明白白选择产品。
不论UTP还是FTP，其实人们关心的是该物体的电磁兼容性(EMC)。所谓电磁兼容性，是指电子设备在干扰环境下能否正常工作及其防止对外辐射电磁的能力。目前世界上最严格的EMC规定是欧洲EMC方针，其要求实际上是针对有源设备的，而布线系统则不在其指标要求之内(参见欧洲EMC方针中EMC/III/95/04E/4.7.3.1部分，电缆和布线配件被定义成“不产生直接作用的部件”，并声称“EMC方针不适用于它们”)，但综合布线一旦与网络系统联网,整体系统则要符合EMC标准。因此，为了对整体系统负责，综合布线系统也应符合EMC方针。现行EMC方针中分两个条例对被测设备进行EMC测试，这两个条例是辐射(Emission，参见1987年制订的EN55022标准)和抗干扰能力(Immunity，参见1993年制订的EN50082-1标准)。也就是说，不论UTP还是FTP，只要测试通过这两个条例中所列指标，就符合EMC标准，用户就可以放心使用。
应该说，在实验室条件下，不论UTP还是FTP系统，都能轻松通过EMC测试，但在安装现场，就很可能事与愿违了。这是为什么呢？让我们来了解一下UTP和FTP到底是以什么原理来满足EMC要求的。
我们先来看一下屏蔽线(FTP或STP)的工作原理。当外界有干扰时，屏蔽线的屏蔽层和屏蔽层内的线对同时受该干扰影响，当双绞紧密时，屏蔽层和屏蔽层内的线对接受到的干扰值基本相等。作用在屏蔽层上的干扰电流通过屏蔽层的接地而消失在地下，但根据法拉第原理，屏蔽层会同时产生一个相位反向的感应电流，在理想状态下，该感应电流与线对所受干扰电流大小相等、相位相反，则互相抵消，从而达到抗干扰的目的。所以，这并不是人们通常认为的屏蔽后屏蔽层内的线对就不受干扰了，事实是线对同样接受干扰，只不过在理想状态下能与感应电流相抵消。这就要求屏蔽层必须是360度连续的，但在现场施工时，线缆不可能都走直线，穿线管道也不够光滑，转弯处很容易损伤很薄的屏蔽层，尤其是FTP，它只是用薄如蝉翼的铝箔进行一层屏蔽，十分容易被损坏，损坏后感应电流的值就发生变化，不能与线对所受干扰的电流相抵消，反而引进了一个噪声。另外，屏蔽层还有个接地问题，几乎每个FTP或STP生产商都在其综合布线设计规范中要求整个布线链路多点接地，国际标准ISO11801对接地有明确规定，要求各点接地电压差必须小于1V，否则屏蔽层所接受的干扰下地后又会形成一个回路，反过来加重对线对的干扰。然而，接地电位差小于1V在建筑物环境中是很难做到的，即使能做到，也要付出相当大的施工和经济代价。所以，屏蔽线缆在实际现场实施中存在种种弊端，并且值得一提的是，迄今为止，国际标准中尚未制订出屏蔽系统的现场测试标准，那么一个屏蔽系统完工后，试问如何测试验收？而且屏蔽系统不仅电缆需要屏蔽，其它所有接插件都要连续屏蔽，这又是一个摆在人们面前的难题。
我们再来看一下非屏蔽双绞线(UTP)的工作原理。非屏蔽双绞线是用平衡传输的原理进行工作的，一个线对传输信号时，不是以绝对值传送的，而是以相对值传送，即其中一根线传“正信号”，另一根线传“负信号”。当外界有干扰时，干扰同时作用在线对的两根线上，当线对绞得紧密时，两根线所接受的干扰值就会相等，而本身两根线的相对传送值相等而相位是相反的，因此等值的干扰信号作用在线对上正好互相抵消，对线对的相对传送值没有任何影响，从而达到抗干扰的目的。从中可以看到，非屏蔽线不需要接地，它完全通过双绞后自身的平衡品质来达到抗干扰目的，不依赖于现场的施工条件，很容易达到理想的结果。这也就是UTP为什么在综合布线市场得到广泛应用的原因。
EMC方针除了要求抗干扰能力外，还对设备的辐射作了明确规定，这也就是用户所关心和理解的“保密”。人们通常会想当然地认为屏蔽就能保密，屏蔽系统的厂商也误导那些被人们通常认为需要“保密”的机关，并以防止电话被窃听为切入点试图说服用户。其实，“保密电话”本身是一个独立的系统，根本不应放在综合布线范畴内，对那些的确需要保密的几根电话线，用户完全可以按照保密电话的操作规范去实施。另外，对于数据的保密来说，布线系统与网络设备联网后，容易造成泄密的是网络设备而不是布线系统。从网络中窃取情报是完全可行的，用户可通过识别非法访问、设定网络访