Почему пары UTP нуждаются в разных шагах?

Почему в кабелях с неэкранированной витой парой требуется разная скорость шага/крутки для каждой пары проводов в кабеле? Большая часть моего чтения о UTP говорит о том, что пары в кабеле должны иметь разный шаг, иначе будут потеряны преимущества UTP, а именно шумоподавление.

Насколько я понял, скручивание кабелей по существу гарантирует, что оба провода будут рядом с шумом, который будет подавлен, поскольку он имеет дифференциальный выход. Я не понимаю, почему каждая пара должна иметь разную высоту звука.

Это качество не уникально для UTP, но важно и для STP, как объясняется в ответах.

Ответы (3)

Но я не понимаю, почему каждая пара должна иметь разную высоту звука.

Различные шага поворота предназначены для того, чтобы одна пара не пересекалась с другой парой. Если бы они были одинаковой высоты, они бы создавали перекрестные помехи. К восприимчивости к внешним локальным источникам шума это не имеет никакого отношения.

введите описание изображения здесь

  • Выше показаны две тесно связанные витые пары.

  • Верхняя пара имеет 4 витка на единицу длины и,

  • Нижняя пара имеет 5 витков на единицу длины.

  • Для нижней пары ее синий провод изначально ближе всего к красному (крайний слева)

  • Затем, двигаясь вправо, синий провод становится ближе всего ни к

  • Тогда он ближе всего к синему,

  • Потом снова синий и,

  • Наконец, он ближе всего к красному.

Чистый эффект заключается в том, что ни одна из пар не получает накопления перекрестных помех от своего соседа.

О, так что, если бы они были одинакового шага, они бы лежали рядом друг с другом непрерывно по всей длине провода? Это интересно. Это действительно механическая вещь. Вроде как с резьбовыми стержнями, лежащими рядом друг с другом. Если они имеют одинаковый шаг, они будут сцеплены. Но если поля разные, они не могут сцепиться.
@mkeith хорошая аналогия.
«О, так, если бы они были одинакового шага, они бы лежали рядом друг с другом непрерывно по всей длине провода?» – Я не думаю, что это совсем так. Но предположим, что у вас есть две витые пары с одинаковым шагом, расположенные рядом друг с другом, и предположим, что одна пара имеет провода с номерами A1 и A2, а другая — B1 и B2. Затем, если есть точка на кабеле, где A1 находится рядом с B1, то за ней будет следовать точка, где A2 находится рядом с B2, затем A1 снова будет рядом с B1, затем A2 снова будет рядом с B2, и и так по всей длине кабеля.
Но если высоты пар отличаются друг от друга, то A1 будет рядом с B1 и с B2 одинаково часто.
@TannerSwett верно, лучше сказать, что если бы у них был одинаковый шаг, они были бы «в фазе» друг с другом по своей длине, насколько индуцируется ток. Но при разных шагах каждый провод одной пары проводит примерно одинаковое количество времени рядом с любым проводом другой пары, поэтому в результате получается почти полное подавление.

Целью использования различных скоростей крутки является уменьшение перекрестных помех между парами.

В целом существует два механизма захвата помех: емкостной и магнитный, что более существенно будет зависеть от частоты и импеданса системы.

Витые пары подавляют и то, и другое, емкостное наведение ослабляется за счет чередования того, какой провод находится ближе к источнику помех, поэтому два провода улавливают одинаковое количество помех, которые затем могут быть подавлены дифференциальным приемником.

магнитный датчик ослабляется за счет постоянного изменения направления области контура, поэтому при помещении в однородное магнитное поле магнитный датчик нейтрализуется.

Однако в обоих случаях возникает проблема, если мы размещаем две или более витых пары с одинаковой скоростью скручивания рядом друг с другом. Интерференция между двумя парами не будет устранена, потому что повороты совпадут друг с другом.

Изменение скорости скручивания означает, что скрутки не будут оставаться выстроенными на длинном кабеле, и, следовательно, уменьшат перекрестные помехи.

Привет, не могли бы вы уточнить, что «магнитный датчик смягчается за счет постоянного изменения направления области петли, поэтому при помещении в однородное магнитное поле магнитный датчик нейтрализуется». Мне трудно представить это.
Если мы поместим плоскую проволочную петлю в однородное переменное во времени магнитное поле, она уловит помехи. Если мы повернем петлю провода, то наводка помех изменится, если мы начнем с петли в положении с максимальным наводом, то после поворота ее на 90 градусов наводка будет нулевой. После дальнейшего поворота на 90 градусов датчик снова будет на максимуме, но с противоположной полярностью.
Скручивая пару, мы получаем равную долю пары, обеспечивающую «положительный» и «отрицательный» магнитный захват в любой момент времени, поэтому чистый захват равен (в идеале) нулю.

Как отмечали другие, речь идет о перекрестных помехах.

Более простой способ взглянуть на это - просто рассмотреть фазу: разная скорость скручивания гарантирует, что каждая пара пар имеет примерно одинаковую длину в фазе и в противофазе.