雙絞線與同軸電纜視頻傳輸應(yīng)用分析
雙絞線與同軸電纜概述
雙絞線差分傳輸過程中，對外界干擾信號來講，兩股絞線等效為同一導(dǎo)體，干擾信號在兩根線上感應(yīng)的干擾電勢的幅度和極性都一樣。在差分放大器的輸入端，對這種兩線的共模輸入如果接收差分放大器的CMR 值足夠大，就可以得到很好的抑制。
由于一般通信雙絞線的特征阻抗都不是75 Ω，為和輸入視頻信號源和輸出視頻設(shè)備匹配，收、發(fā)器還需起阻抗變換的作用。收、發(fā)兩端均接有匹配阻抗RZ，發(fā)送器A將信號源75 Ω 輸入阻抗通過外接Z＋ 和Z- 間的RZ 轉(zhuǎn)換為每線50 Ω 輸出;接收時兩線各50 Ω 網(wǎng)絡(luò)阻抗在接收器間RZ取100 Ω。為解決雙絞線分布電抗不恒定問題，有的電路在Z＋和Z-之間設(shè)RX和CX進(jìn)行調(diào)節(jié)，以保證正確匹配。
同軸電纜的得名與它的結(jié)構(gòu)相關(guān)。同軸電纜也是局域網(wǎng)中最常見的傳輸介質(zhì)之一。它用來傳遞信息的一對導(dǎo)體是按照一層圓筒式的外導(dǎo)體套在內(nèi)導(dǎo)體（一根細(xì)芯）外面，兩個導(dǎo)體間用絕緣材料互相隔離的結(jié)構(gòu)制選的，外層導(dǎo)體和中心軸芯線的圓心在同一個軸心上，所以叫做同軸電纜，同軸電纜之所以設(shè)計成這樣，也是為了防止外部電磁波干擾異常信號的傳遞。
同軸電纜傳輸視頻是利用阻抗匹配和不平衡傳輸外端等電位（屏蔽）而達(dá)到理想效果的，而雙絞線傳視頻則是利用寄生電抗差分抵消來保證頻響，利用差分接收來抑制外來干擾以保證指標(biāo)的。
由于雙絞線的特征阻抗不恒定，視雙絞線的種類、長度和布線環(huán)境不同而變化，上述的阻抗變換調(diào)節(jié)只是一種常用典型雙絞線時的大約阻抗，在實際工程中布線環(huán)境的千差萬別（環(huán)境介質(zhì)無法統(tǒng)一），走線不可避免地拐彎打折和確切用線長度不好掌握，使得其特征阻抗無法準(zhǔn)確調(diào)節(jié)。這種因理想差分平衡傳輸條件不滿足和阻抗不匹配而造成共模抑制比下降和反射失真，是雙絞線在傳輸視頻時需要注意的方面。
雙絞線與同軸電纜應(yīng)用比較及注意事項
1）對視頻的高頻響應(yīng)雙絞線優(yōu)于同軸電纜
由于同軸電纜的寄生電抗較大（盡管其值是恒定的），若不加高頻補(bǔ)償或均衡只適于傳輸清晰度 300～350 線以下的視頻信號。雙絞線間的寄生電抗?。ɡ硐肭闆r趨于零），傳輸視頻高頻分量損耗小，尤其適宜傳輸400 電視線以上高細(xì)節(jié)清晰度的視頻，用雙絞線傳視頻，使用某些專用芯片甚至能傳輸調(diào)制成射頻的視頻信號。
2）傳輸距離
無中繼傳輸同軸電纜不如雙絞線傳得遠(yuǎn)。按雙絞線傳視頻典型專用芯片的技術(shù)指標(biāo)：一對收發(fā)器間的有效傳輸距離為1 000 英尺（合304.8 m）。加中繼傳輸雙絞線不如同軸電纜，雙絞線收發(fā)器間加多級中繼放大會有一些問題，效果不易達(dá)到理想，主要問題恐怕是平衡條件不易滿足，以及補(bǔ)償量和阻抗匹配等方面的原因。而同軸電纜則不存在這些問題，它不管實際布線環(huán)境和線徑的千差萬別，信號線與地線（屏蔽層）能始終處于恒定狀態(tài)，隨著傳輸距離的延長，可以根據(jù)比較成熟的公式來確定電纜所需的均衡補(bǔ)償量，距離較遠(yuǎn)時可以多加幾級中繼放大。
3）干擾與抗干擾
同軸電纜只要屏蔽層接地和接觸沒毛病，通常不會受干擾，也不會干擾別人。雙絞線受干擾的程度基本取決于接收端差分放大器的CMR 值。常用專用芯片CMR 值一般在70～90 dB（10 MHz）之間。筆者用一根AT&T 的四類非屏蔽線（內(nèi)含4 對雙絞線）同時傳輸2 路視頻、2 路音頻、1 路FM廣播、計算機(jī)數(shù)據(jù)信號和1 路語音電話，工作表明：共線傳輸?shù)男盘枺还苁菙?shù)字的還是模擬的，是調(diào)制的還是未經(jīng)調(diào)制的，是視頻還是音頻，只要采用平衡傳輸方式，一般不會產(chǎn)生相互干擾和串?dāng)_問題。若其中有信號采用不平衡傳輸方式，例如計算機(jī)數(shù)據(jù)流采用RS-232C 或RS-423 格式或者音頻廣播采用單端傳輸方式，都有可能產(chǎn)生干擾和出現(xiàn)信號相互串?dāng)_的現(xiàn)象。
在雙絞線傳輸視頻的應(yīng)用中，除了上面所述以外還需注意以下2 個問題：
（1）不是所有雙絞線都能用來傳輸視頻。電話線、電源雙股線等低頻雙絞線因可用頻帶有限，都不適宜傳輸視頻。并行數(shù)據(jù)傳輸用多股平行線的平衡干擾抑制條件滿足較好，但它不能像雙絞線那樣使寄生電抗相互抵消，對高頻分量的衰減較為嚴(yán)重。正規(guī)工程應(yīng)該選擇EIT / TIA 三類以上傳輸速率10 Mbps 以上的標(biāo)準(zhǔn)通信線，所有傳輸?shù)囊曨l、語音及數(shù)據(jù)等信息的出入口應(yīng)該用RJ45 或RJ11 等平衡式插頭插座。
（2）雙絞線的平衡傳輸方式最適宜傳輸復(fù)合全電視信號，傳輸分量制視頻（YUV;YCaCr;YIQ 及RGB 等）和計算機(jī)VGA 或RGB 信號，平衡和相位等方面的條件不易掌握。
綜上所述可認(rèn)為，在一般場合使用雙絞線傳輸視頻，只要滿足其平衡條件，信號的傳輸質(zhì)量是能有保證的。在需要同時傳輸數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號和視頻的場合，使用雙絞線比同軸電纜好處更明顯，也更符合綜合布線原則，在電教、監(jiān)控、計算機(jī)模數(shù)混合網(wǎng)等領(lǐng)域中有很大的應(yīng)用優(yōu)勢。
雙絞線和同軸電纜的介紹就結(jié)束了，希望通過以上的陳述，大家已經(jīng)有了一個新的認(rèn)識。
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