雙絞線(xiàn)與同軸視頻傳輸應(yīng)用分析

　　當(dāng)各個(gè)繞結(jié)基本平衡時(shí),有Cn≈Cn+1 ，Ln≈Ln+1 ，則C 總≈ 0；L 總≈0。這表明雙絞線(xiàn)中兩線(xiàn)之間的寄生電抗趨于零,而雙絞線(xiàn)總體對(duì)外寄生電抗并不能相互抵消, 具體要視走線(xiàn)的長(zhǎng)度、環(huán)境和介質(zhì)情況而定。但不管怎么說(shuō)雙絞線(xiàn)總的寄生電抗呈減小趨勢(shì)。

　　雙絞線(xiàn)差分傳輸過(guò)程中，對(duì)外界干擾信號(hào)來(lái)講，兩股絞線(xiàn)等效為同一導(dǎo)體，干擾信號(hào)在兩根線(xiàn)上感應(yīng)的干擾電勢(shì)的幅度和極性都一樣。在差分放大器的輸入端，對(duì)這種兩線(xiàn)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(xiàn)的特征阻抗都不是75 Ω，為和輸入視頻信號(hào)源和輸出視頻設(shè)備匹配，圖2 的收、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(hào)源75 Ω 輸入阻抗通過(guò)外接Z+ 和Z- 間的RZ 轉(zhuǎn)換為每線(xiàn)50 Ω 輸出；接收時(shí)兩線(xiàn)各50 Ω 網(wǎng)絡(luò)阻抗在接收器間
RZ取100 Ω。為解決雙絞線(xiàn)分布電抗不恒定問(wèn)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(xiàn)傳視頻則是利用寄生電抗差分抵消來(lái)保證頻響，利用差分接收來(lái)抑制外來(lái)干擾以保證指標(biāo)的。

　　由于雙絞線(xiàn)的特征阻抗不恒定，視雙絞線(xiàn)的種類(lèi)、長(zhǎng)度和布線(xiàn)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(xiàn)時(shí)的大約阻抗，在實(shí)際工程中布線(xiàn)環(huán)境的千差萬(wàn)別（環(huán)境介質(zhì)無(wú)法統(tǒng)一），走線(xiàn)不可避免地拐彎打折和確切用線(xiàn)長(zhǎng)度不好掌握，使得其特征阻抗無(wú)法準(zhǔn)確調(diào)節(jié)。這種因理想差分平衡傳輸條件不滿(mǎn)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(xiàn)在傳輸視頻時(shí)需要注意的方面。

2 應(yīng)用比較及注意事項(xiàng)

1）對(duì)視頻的高頻響應(yīng)雙絞線(xiàn)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(xiàn)以下的視頻信號(hào)。雙絞線(xiàn)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(xiàn)以上高細(xì)節(jié)清晰度的視頻，用雙絞線(xiàn)傳視頻，使用某些專(zhuān)用芯片甚至能傳輸調(diào)制成射頻的視頻信號(hào)。

2）傳輸距離

　　無(wú)中繼傳輸同軸電纜不如雙絞線(xiàn)傳得遠(yuǎn)。按雙絞線(xiàn)傳視頻典型專(zhuān)用芯片的技術(shù)指標(biāo)：一對(duì)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(xiàn)不如同軸電纜，雙絞線(xiàn)收發(fā)器間加多級(jí)中繼放大會(huì)有一些問(wèn)題，效果不易達(dá)到理想，主要問(wèn)題恐怕是平衡條件不易滿(mǎn)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(wèn)題，它不管實(shí)際布線(xiàn)環(huán)境和線(xiàn)徑的千差萬(wàn)別，信號(hào)線(xiàn)與地線(xiàn)（屏蔽層）能始終處于恒定狀態(tài)，隨著傳輸距離的延長(zhǎng)，可以根據(jù)比較成熟的公式來(lái)確定電纜所需的均衡補(bǔ)償量，距離較遠(yuǎn)時(shí)可以多加幾級(jí)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(méi)毛病，通常不會(huì)受干擾，也不會(huì)干擾別人。雙絞線(xiàn)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(zhuān)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(lèi)非屏蔽線(xiàn)（內(nèi)含4 對(duì)雙絞線(xiàn)）同時(shí)傳輸2 路視頻、2 路音頻、1 路FM廣播、計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)信號(hào)和1 路語(yǔ)音電話(huà)，工作表明：共線(xiàn)傳輸?shù)男盘?hào)，不管是數(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(huì)產(chǎn)生相互干擾和串?dāng)_問(wèn)題。若其中有信號(hào)采用不平衡傳輸方式，例如計(jì)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(hào)相互串?dāng)_的現(xiàn)象。

在雙絞線(xiàn)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(gè)問(wèn)題：

　�。�1）不是所有雙絞線(xiàn)都能用來(lái)傳輸視頻。電話(huà)線(xiàn)、電源雙股線(xiàn)等低頻雙絞線(xiàn)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(xiàn)的平衡干擾抑制條件滿(mǎn)足較好，但它不能像雙絞線(xiàn)那樣使寄生電抗相互抵消，對(duì)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(lèi)以上傳輸速率10 Mbps 以上的標(biāo)準(zhǔn)通信線(xiàn)，所有傳輸?shù)囊曨l、語(yǔ)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(xiàn)的平衡傳輸方式最適宜傳輸復(fù)合全電視信號(hào)，傳輸分量制視頻（YUV；YCaCr；YIQ 及RGB 等）和計(jì)算機(jī)VGA 或RGB 信號(hào)，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(chǎng)合使用雙絞線(xiàn)傳輸視頻，只要滿(mǎn)足其平衡條件，信號(hào)的傳輸質(zhì)量是能有保證的。在需要同時(shí)傳輸數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)和視頻的場(chǎng)合，使用雙絞線(xiàn)比同軸電纜好處更明顯，也更符合綜合布線(xiàn)原則，在電教、監(jiān)控、計(jì)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(shì)。