Warum brauchen UTP-Paare unterschiedliche Tonhöhen?

Warum benötigen ungeschirmte Twisted-Pair-Kabel für jedes Adernpaar in einem Kabel eine andere Steigung/Verdrillung? Die meisten meiner Lesungen zu UTP besagen, dass die Paare in einem Kabel unterschiedliche Tonhöhen haben müssen, da sonst die Vorteile von UTP verloren gehen, nämlich die Rauschunterdrückung.

Soweit ich verstanden habe, stellt das Verdrillen der Kabel im Wesentlichen sicher, dass sich beide Drähte in der Nähe des Rauschens befinden, das gelöscht wird, da es einen Differenzausgang hat. Ich verstehe nicht, warum jedes Paar auch eine andere Tonhöhe haben muss.

Diese Qualität ist nicht nur für UTP, sondern auch für STP wichtig, wie in den Antworten erläutert.

Antworten (3)

Aber ich verstehe nicht, warum jedes Paar auch eine andere Tonhöhe haben muss.

Die unterschiedlichen Verdrillungsabstände sollen ein Übersprechen eines Paares mit einem anderen Paar vermeiden. Wenn sie die gleiche Tonhöhe hätten, würden sie Übersprechen erzeugen. Es hat nichts mit der Anfälligkeit für externe lokale Geräuschquellen zu tun.

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

  • Oben sind zwei eng gekoppelte verdrillte Paare dargestellt.

  • Das obere Paar hat 4 Drehungen pro Längeneinheit und

  • Das untere Paar hat 5 Drehungen pro Längeneinheit.

  • Für das untere Paar ist sein blauer Draht anfangs dem roten am nächsten (ganz links).

  • Wenn Sie sich dann nach rechts bewegen, kommt der blaue Draht keinem von beiden am nächsten

  • Dann ist es Blau am nächsten,

  • Dann wieder blau und

  • Schließlich ist es Rot am nächsten.

Der Nettoeffekt besteht darin, dass keines der beiden Paare eine Anhäufung von Nebensprechen von seinem Nachbarn empfängt.

Oh, wenn sie also die gleiche Tonhöhe hätten, würden sie über die gesamte Länge des Drahtes kontinuierlich nebeneinander liegen? Das ist interessant. Es ist wirklich eine mechanische Sache. Quasi als hätte man Gewindestangen nebeneinander liegen. Wenn sie die gleiche Tonhöhe haben, greifen sie ineinander. Aber wenn die Tonhöhen unterschiedlich sind, können sie nicht ineinander greifen.
@mkeith eine gute Analogie.
"Oh, wenn sie also die gleiche Tonhöhe hätten, würden sie über die gesamte Länge des Drahtes durchgehend nebeneinander liegen?" – Ich glaube nicht, dass das stimmt. Angenommen, Sie haben zwei verdrillte Paare mit der gleichen Steigung direkt nebeneinander, und nehmen Sie an, dass ein Paar Drähte mit den Nummern A1 und A2 hat und das andere B1 und B2. Wenn es dann einen Punkt im Kabel gibt, an dem A1 neben B1 ist, dann folgt ein Punkt, an dem A2 neben B2 ist, dann ist A1 wieder neben B1, dann ist A2 wieder neben B2 und so weiter über die gesamte Länge des Kabels.
Wenn sich die Tonhöhen der Paare jedoch voneinander unterscheiden, wird A1 gleich oft neben B1 und neben B2 stehen.
@TannerSwett richtig, besser zu sagen, wenn sie die gleiche Tonhöhe hätten, wären sie entlang ihrer Länge "in Phase" miteinander, was den induzierten Strom betrifft. Aber bei unterschiedlichen Tonhöhen verbringt jeder Draht eines Paares ungefähr die gleiche Zeit in der Nähe eines Drahtes des anderen Paares, sodass das Ergebnis eine fast vollständige Auslöschung ist.

Der Zweck der Verwendung unterschiedlicher Verdrillungsraten besteht darin, das Übersprechen zwischen Paaren zu reduzieren.

Es gibt im Großen und Ganzen zwei Mechanismen der Interferenzaufnahme, kapazitiv und magnetisch, wobei der bedeutendere von der Frequenz und Impedanz des Systems abhängt.

Twisted-Pairs schwächen beides ab, kapazitive Aufnahme wird abgeschwächt, indem abgewechselt wird, welcher Draht näher an der Störquelle liegt, sodass die beiden Drähte die gleiche Menge an Störungen aufnehmen, die dann von einem Differentialempfänger gelöscht werden können.

Die magnetische Aufnahme wird durch die ständige Änderung der Richtung des Schleifenbereichs gemildert, so dass sich die magnetische Aufnahme aufhebt, wenn sie in ein gleichmäßiges Magnetfeld gebracht wird.

In beiden Fällen haben wir jedoch ein Problem, wenn wir zwei oder mehr verdrillte Paare mit der gleichen Verdrillungsrate nahe beieinander platzieren. Die Interferenz zwischen den beiden Paaren wird nicht aufgehoben, da die Drehungen aufeinander ausgerichtet sind.

Das Variieren der Verdrillungsraten bedeutet, dass die Verdrillungen nicht über ein langes Kabel aufgereiht bleiben und somit das Übersprechen verringert wird.

Hallo, können Sie bitte näher darauf eingehen, dass "die magnetische Aufnahme durch ständige Änderung der Richtung des Schleifenbereichs gemildert wird, sodass sich die magnetische Aufnahme auslöscht, wenn sie in ein gleichmäßiges Magnetfeld gebracht wird." Es fällt mir schwer, mir das vorzustellen.
Wenn wir eine flache Drahtschleife in ein gleichmäßiges zeitlich veränderliches Magnetfeld legen, nimmt sie Interferenzen auf. Wenn wir die Drahtschleife drehen, ändert sich die Interferenzaufnahme, wenn wir mit der Schleife in der Position mit maximaler Aufnahme beginnen, dann gibt es nach einer Drehung um 90 Grad keine Aufnahme. Nach einer weiteren Drehung um 90 Grad ist der Pickup wieder auf Maximum, aber mit entgegengesetzter Polarität.
Durch das Verdrillen des Paares erhalten wir am Ende einen gleichen Anteil des Paares, der zu jedem Zeitpunkt eine "positive" und "negative" magnetische Aufnahme durchführt, sodass die Nettoaufnahme (idealerweise) Null ist.

Wie andere angemerkt haben, geht es um Übersprechen.

Eine einfachere Betrachtungsweise besteht darin, einfach die Phase zu betrachten: Unterschiedliche Verdrillungsraten stellen sicher, dass jedes Paar von Paaren in Phase und Gegenphase ungefähr gleiche Längen hat.

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