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【线对间干扰】-数据电缆测试入门和常见测试问题解答

【线对间干扰】 ?先说说线对之间的相互干扰问题，这是影响网线传输能力最主要的参数之一。我们知道，数据网线中通常有四对双绞线(早期计算机曾使用两对双绞线，现在工控网/工业以太网、现场总线等应用场所仍在大量使用)，习惯上将这四对双绞线称作 1-2 线对(橙色线对)、3-6 线对(绿色线对)、4-5 线对(蓝色线对)和 7-8 线对(棕色线对)。这种线对色标体系是 T568B 规定的。为什么不叫 1-2 线对、3-4 线对、5-6 线对和 7-8 线对呢？这跟水晶头和连接模块的打线规定有关。在 T568A 和 T568B 的打线标识体系中，规定了水晶头的 1-2针、3-6 针、4-5 针和 7-8 针要分别连接一对双绞线。这样连接有什么好处？在后面的内容中我们会有解释说明。

你一定会有这样的体会，当接听座机电话时，如果同时有人打手机给你，那么你在座机电话中会听到“咯咯咯咯”的干扰声音。这些干扰声就是手机辐射出的电磁波信号经电磁感应从空中进入电话线后而产生的“噪声”，这种噪声进入话机后被话机内部的电子元器件做了一些“二次加工手术”(检波)，传到听筒里就成了这是你能听到的“咯咯咯咯”噪声。这是最常见到的一种电磁波辐射感应现象。与此类似，网线中的每对双绞线都是由两根互相扭绞起来的铜线组成的。当数据信号在这一线对中传输时，根据的电磁辐射感应原理，这对线对的周围也会有辐射出来的电磁波信号(电磁辐射现象)存在，这些电磁波信号在遇到周围的金属物体时，就会在金属物体上感应出信号(这就是我们常常耳闻的“电磁感应现象”)。所以，网线中的四对双绞线彼此之间在传输数据时是会相互辐射电磁波干扰对方的正常数据传输的。这些辐射干扰信号和线对中本身正在传输的有用信号会混合、叠加在一起，从而改变原来传输的信号波形，这种混合后变形的信号波形进入对端计算机的网卡端口后，网卡端口内的信号接收器端口会因为叠加的无用信号(类似噪声干扰)过大而引起信号接收器出现误读和误判。例如，1-2 线对在传输信号时，会同时将高频的电磁波信号辐射到线对周围的空间，自然，也会辐射给邻近的三个线对：3-6 线对、4-5 线对和 7-8 线对。收到这些辐射信号能量的 3-6 线对本身也在传输正常的有用信号。这两种信号在 3-6 线对上相遇后叠加，改变了 3-6线对中原来传输的信号波形，而波形的改变则可能会导致信号接受端的误读、误判，造成误码率增加和传输出错。用户会感觉网速变慢或者连接出现断续、中断的现象，有时候设备端口还会莫名其妙地重启。如果 1-2 线对的辐射信号很强，那么 3-6 线对就可能因为感应的信号过大而完全不能正常传输信号，这条链路就会出现连接中断的现象或者干脆不能上网。

1-2 线对除了干扰 3-6 线对外也会同时干扰 4-5 和 7-8 线对。反之，3-6 线对、4-5 线对和 7-8 线对也会同时干扰 1-2 线对的数据传输。因此，网线中每对双绞线在干扰别的三对双绞线的同时，也被别的三对双绞线所干扰。也就是说，这种干扰是双向的，相互的，干扰系数也是彼此等效的。

那么，将每对双绞线用金属薄膜屏蔽起来是不是就可以阻止它向外辐射干扰信号呢？答案是肯定的—这是因为电磁波不能穿透金属(薄膜)，高频电磁波甚至连金属网也很难穿越。这就像我们每天都在用的微波炉那样，由于炉门上有一层金属网起屏蔽阻隔作用，电磁波无法从炉腔中辐射出来伤害我们，所以微波炉中的食物可以被(700 瓦的)电磁波加热、煮熟，而我们在靠近炉门观察炉中的食物时却不会被烧伤或烫伤。这种采用屏蔽手段来阻止双绞线向外辐射、泄漏电磁波能量的网线就是我们常说的屏蔽线，七类网线和少数高级的六类网线就是这样的屏蔽线(FTP)。

需要注意的是，还有一种更常见的屏蔽线，它只是在四对双绞线的最外面加一层公共的屏蔽薄膜(和/或铜编织网)，就如同将四对双绞线套在一根金属(薄膜)管内一样，金属薄膜可以阻止四对双绞线将电磁波辐射到网线之外，这就增加了数据传输的安全性和保密性；也能阻值外部电磁干扰进入电缆，减少外来干扰。但由于没有将每对双绞线彼此之间进行屏蔽，这样的屏蔽线(ScTP)显然还是不能阻止电缆内部各双绞线线对之间的相互干扰的—而影响网线传输能力的主要参数就是线对之间的相互干扰。

电磁波在金属线对中传输时有一个非常重要的现象，那就是，传输的数据率越高，电磁波频率(及频宽)也越高，电磁波信号辐射到周围空间的能量也越强。比如，在六类非屏蔽网线中，线对之间的干扰就比七类网线要强 17 倍以上(在 100MHz 频点上测量)，比三类网线则可高达 100 倍以上。所以，如此强的干扰自然不能用三类网线来传输高速数据，否则紧邻的线对将因干扰信号太强而无法正常工作。因此，我们通常说三类网线因自身串扰较强一般只适于用来传输速度较低的以太网 10Mbps 和令牌环 16Mbps 数据；100Mbps 以太网则要采用辐射量较三类网线小的五类网线来传输；而要稳定地传输 1G Mbps ?的以太网数据则要求用超五类网线(辐射感应和回波比三类线更小)；要稳定地传输万兆以太网(10Gbps)数据则要用线对辐射量比六类网线更小的增强六类线(Cat6a)才行。