什么是双绞线？双绞线工作原理、双绞线类型和用途

什么是双绞线？双绞线是一对或多对相互缠绕的绝缘金属线，包裹在共同的护套中。这种电缆能够在传输信号的同时防止接收或产生信号干扰。双绞线技术已有超过100年的历史，至今仍具有优势和广泛的应用。

简单来说，双绞线是两条相互绝缘的金属线相互缠绕在一起。这些线以相反的方向传输信号。它们能够以低成本有效地传输信号，同时减少干扰，并且具有良好的物理灵活性。

多对线缆可以组合在同一个护套中，这样的组合通常被称为“双绞线”。在这种情况下，所有的单独电缆都会使用颜色编码，以便更简单地连接到正确的设备上。

那么，双绞线是如何工作的呢？绞合电缆可以保护它们传输的信号不受外部干扰，同时也有助于防止干扰相邻电缆的信号。

任何有电流流动的电线都会产生磁场。在高频信号传输中，这些磁场可以在附近的电线中感应出信号，这种干扰被称为“串扰”。在一条线中运行信号的正脉冲，并在另一条线中运行相应的负脉冲，有助于抵消它们的相等且相反的磁场，但如果电线只是平行运行，它们的磁场仍会重叠并产生串扰。

通过缠绕电线，不断抵消电线的磁场，从而减少串扰。扭曲也有助于将电线的外部源干扰平衡成为一个共模，从而使线缆对的接收装置可以平均过滤掉每根导线上的噪声。

通过改变单线对的扭曲率，或单位长度内的扭曲率，可以进一步抵消电线的磁场，从而进一步减少串扰。

除了在防止信号干扰方面的主要优势外，双绞线的优点还在于它的简单性。由于这些电缆很细，使用的材料最少，因此生产成本低廉。

它们还具有出色的灵活性，既能轻松弯曲成复杂的路线，也能在操作过程中处理弯曲，同时保持信号质量。

双绞线也很容易添加到线束和外壳中，特别是在空间紧张的情况下，并且连接简单。最后，它们是连接旧技术的不错选择。

那么，与较新的同轴电缆和光纤电缆技术相比如何呢？

**双绞线 vs 同轴电缆：**同轴电缆比双绞线更厚，屏蔽性更好。这使得它们能够比双绞线更长距离干净地传输信号，且速度更高。然而，这也使得同轴电缆的灵活性较差且成本更高。同轴电缆常用于互联网和电视信号的传输，特别是在长距离传输中。

**双绞线 vs 光纤：**光纤使用光脉冲而非导电金属来传输信号。这完全消除了电磁辐射干扰，使得这些电缆在发送无损信号和长距离传输方面具有极大的优越性。然而，光纤电缆更昂贵，且更脆弱，安装难度更大。

双绞线技术虽然较旧，但简单有效。它并不是发送干净信号中最为出色选择，但它的其他优点意味着它至今仍被广泛使用。

双绞线的类型考虑了电缆的导体线、屏蔽和行业标准。这创造了各种各样的双绞线及其用途。

双绞线中的单根导线可以是实心的或绞合的。

• **实心：**绝缘体内包裹着一根连续的铜导体。
• **绞合：**绝缘体内有多根绞合的铜线。

一般来说，实心导体的导电性能更好，而绞合导体更柔韧。实心导体连接更牢固，更能抵抗振动和腐蚀。

如果您需要坚固且信号损失最小的电缆用于长距离传输，请选择实心导体。如果您想要双绞线的柔韧优势，尤其是在操作过程中需要灵活性，绞合导体可能是更好的选择。

考虑的主要双绞线类别是额外的屏蔽层。

所有双绞线都有这种基本屏蔽：

• 每对导线上的绝缘层（颜色编码）。
• 对组的外部护套，通常是PVC。

假设这些都存在，双绞线的设计要么是屏蔽的（STP），要么是无屏蔽的（UTP）。这里提到的屏蔽指的是护套和线对之间的任何额外层。电缆可以有编织屏蔽层、铝箔屏蔽层，或两者兼有。这种屏蔽层进一步有助于防止串扰。

此外，这些电缆中的任何一种都可能在各自的绞合线上有铝箔屏蔽。

• 那么什么是UTP电缆？无屏蔽双绞线在其护套下没有铝箔或编织屏蔽，但其线对可能仍有铝箔屏蔽。
• 现在，什么是STP电缆？屏蔽双绞线有铝箔或编织屏蔽，无论其线对是否有铝箔屏蔽。

以下双绞线图示展示了屏蔽和无屏蔽双绞线之间的区别，以及它们的铝箔版本：