双绞线布线系统有哪些类别？

双绞线布线系统是由一对或多对铜线组成的电缆。这些电线相互缠绕在一起，并用介电聚合物绝缘。扭曲有助于最大限度地减少电磁辐射并抵抗外部干扰。它还有助于限制对相邻双绞线电缆的干扰。

双绞线和同轴电缆是最早的引导传输介质之一。今天，双绞线电缆用于网络和通信的许多应用中，例如电话线、数字用户线和局域网。

有关双绞线电缆的更多信息

双绞线电缆只是指一种电缆，其中一对或多对绝缘铜线绞合在一起。在这一对中，一根线用于传输数据，另一根是接地参考。

这些电缆可用于总线拓扑，其中电缆布置为单线并穿过所有站点，以及星形拓扑，其中每台计算机或终端通过单根双绞线电缆连接到中央集线器.

双绞线电缆中可使用两种类型的铜导体：

1.实心的。具有单股铜的实心导体双绞线电缆可提供更好的长距离传输性能，使其适用于使用绝缘置换连接器或 IDC 的永久线路和主干电缆。

2.绞线。带有绞合线的双绞线电缆由多根较小的电线编织在一起组成。它具有高信号衰减，这限制了它的性能距离。这就是为什么它通常只用于本地连接的跳线生产。

双绞线电缆类别

双绞线有两种类型：

1.非屏蔽双绞线 (UTP)。这些电缆通常包括电线和绝缘体。

2.屏蔽双绞线 (STP)。这些电缆带有编织线网，将每对绝缘铜线包裹起来。

不同类型的企业网线示意图：屏蔽双绞线、非屏蔽双绞线、同轴和光纤。

非屏蔽双绞线

顾名思义，UTP 电缆没有内部屏蔽。 UTP 电缆是以太网中最常用的双绞线电缆。它也用于传统电话 (UTP-Cat1) 系统。

UTP 电缆因其低成本、易于安装和灵活性而在世界各地流行。它们还支持高达每秒 1 吉比特 (Gbps) 的高数据传输速度，传输距离可达 100 米 (m)。这些电缆也易于扩展和排除故障。

UTP 的一个关键缺点是它容易受到信号干扰，从而影响输出质量。此外，它不适合远距离传输。为了支持超过 100 m 的距离，需要中继器。

屏蔽双绞线

STP 电缆在导体周围包括一个通常由铝箔制成的屏蔽层，以隔离导体并提高电缆对噪声和信号干扰的抵抗力。一个缺点是 STP 电缆更难在终端点连接。此外，STP 电缆比 UTP 电缆更昂贵。尽管如此，它们比 UTP 电缆更好地防止信号干扰，因此它们的额外成本可能是值得的，具体取决于应用程序。

屏蔽电缆支持每秒 10 到 100 兆比特 (Mbps) 的数据传输速率。它们最适合长达 100 m 的传输距离。

双绞线电缆为什么会出现扭绞？

为了防止传输过程中的噪声、信号干扰和串扰，在导电电缆中引入了绞合。扭曲降低了噪声信号的强度，并通过将一部分噪声向信号方向移动而另一部分向相反方向移动来抵消外部波。由于接收器可以计算两条线的电压差以更有效地检索数据，因此绞合可提供更好的抗噪性和更低的信号衰减。

基于额定速度的双绞线布线系统类别

根据国际标准化组织/国际电工委员会11801标准，电缆名称也遵循一定的格式：XX/XXX。

在这里，前两个 X（有时只有一个 X）指的是电缆屏蔽层：

非屏蔽 (U)  箔 (F)  编织网 (S)  编织网加箔（SF）

第三个 X 指的是每对的屏蔽。因此，U 表示非屏蔽，F 表示箔。

最后两个 X 仅表示电缆是双绞线。因此，例如，F/UTP 表示电缆本身的箔屏蔽，而 UTP 表示线对是未屏蔽的。

该标准还为双绞线电缆定义了以下类别：

A级  B类  C类  D类  E级  EA类  F级  FA 类

更高等级的电缆（例如 FA 类）提供比 A 类和 B 类更高的传输速率。

美国国家标准协会/电子工业联盟 (ANSI/EIA) 不使用基于类别的系统对双绞线电缆进行分类。根据该系统，所有布线系统都根据它们可以有效维持的数据速率（最大带宽）进行分类。规范描述了电缆材料以及用于符合定义类别的连接器和接线块的类型。

此外，ANSI/EIA 是指定双绞线布线系统（例如电线、接头和连接器）的类别（单数通常称为 Cat）的多个标准之一。这些类别如下所述。

Cat1

此 UTP 电缆支持 1 Mbps 的最大数据速率。它主要是为模拟语音通信而设计的，不适合网络应用。

Cat2

此类别在 1980 年代用于 IBM 令牌环网络。它能够进行语音和数据通信，尽管它现在在高速网络上并不常用。

Cat3

该类别于 1990 年代初引入，目前用于电话布线。它由四对双绞线组成，率先支持 10Base-T 以太网和数字通信。该电缆不适合现代网络，因为它仅支持高达 10 Mbps 的数据传输速率。

Cat4

与 Cat3 一样，Cat4 电缆通常也出现在较旧的建筑物中。最初，它用于 IBM 令牌环网络。

Cat5

Cat5 双绞线于 1995 年推出，支持高达 100 Mbps 的数据传输速率。它们适用于 100Base-T 以太网。它们能够传输视频、数据和电话信号，并用于主干电缆和电话线路。

Cat5e

Cat5e 被认为是 Cat5 的增强版本，支持高达 1 Gbps 的速度。 Cat5e 通过增加扭曲次数来实现这一点，这使得它更能抵抗串扰和信号衰减。该电缆用于以太网、快速以太网和千兆以太网网络。

Cat6

Cat6 被认为是对 Cat5e 的重大升级，因为它支持高达 10 Gbps 的更高数据传输速率，传输距离可达 37 m。它包括一个称为样条的物理分离器，以减少串扰。它还包括减少电磁干扰 (EMI) 的屏蔽。 Cat6 电缆向后兼容 Cat5 和 Cat5e 电缆。

Cat6a

Cat6a 于 2009 年推出，支持 500 兆赫 (MHz) 的更大带宽和 10 Gbps 的速度。它通常被称为增强型 Cat6 电缆。

Cat7

Cat7 是一种较新的铜缆规格。它在最远 100 m 的距离上支持高达 10 Gbps 的速度。该电缆具有四根单独屏蔽的铜线，以防止串扰和 EMI。单独的屏蔽还使电缆能够在更高的频率下工作。

Cat7a

Cat7a 是 Cat7 的升级版。它在 100 m 处提供 10 Gbps 的最大数据传输，在 50 m 处提供 40 Gbps 的最大数据传输。它还支持 1 吉赫 (GHz) 的最大带宽。这种类型的电缆非常适合 10 Gigabit 以太网。

Cat8

Cat8 适用于 25 Gbps 和 40 Gbps 网络中的交换机到交换机通信，最大带宽为 2 GHz。这种电缆包裹在箔中进行屏蔽，几乎消除了串扰。但是，由于这种屏蔽，电缆可能非常坚硬，因此难以安装在狭窄或狭小的空间中。 Cat8 可以代替数据中心中的光纤进行短连接。

By Rahul Awati