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双绞线差分信号平衡传输大揭秘!

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📶 在通信领域,信号传输最常见的方式有平衡传输非平衡传输两种:


🚀 平衡传输使用两根相互对称的导线进行传输,其中一根导线传输正向信号,另一根导线传输反向信号,通过在传输介质上施加相等但反向的信号来抵消干扰信号,从而减小信号的失真与噪声。平衡传输的优点是抗干扰能力强,传输距离远,信号质量稳定。




🚪 非平衡传输使用一根信号导线和一根地线进行传输,信号通过信号导线传输,而地线则用于提供电流回路。非平衡传输在传输过程中容易受外界干扰,信号质量相对较差,但其优点是简单、成本低。



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✨ 差分模式:信号传输的秘密武器

💑 双绞线采用差分模式传输,简单来说就是双绞线每对线缆的两根铜导体紧紧地绞合缠绕在一起,信号以一种超巧妙的方式进行传递。


✨ 神奇的噪声抵消魔法

📌 只要双绞线两根导体始终保持绞合结构的一致性,就能保证线缆在任何一个截面上,两根导体上,不管是散失的信号强度还是引入的噪声信号强度,都是完全一样的,最后通过差分计算这个超级厉害的魔法师,一下子全部抵消了!

📌 如上图所示,网络信号传输时,交换机端口犹如一个变压器,假设有一个压差为正2伏的电压在变压器的输出端,通过耦合后线圈两端就会形成一个正1伏和一个负1伏的感应电压 (差值正好是两伏)。

📌 然后通过双绞线将信号传输到接收端的交换机端口,在传输过程中,会有负E伏的网络信号散射,还会有正N伏的外部噪声干扰信号叠加,理论上双绞线两根铜导体上散射的信号强度和外部噪声信号强度是一样的,所以在网络接收交换机端口的一条铜线上得到:正1伏,减去E伏信号散射,加上正N伏噪声信号;而另外一条铜线上得到:负1伏,减去E伏信号散射,加上正N伏的噪声信号。最后通过交换机端口变压耦合,最终在接收端得到正2伏的网络信号。

😘 差分模式传输,过程中的网络信号散射和外部噪声等的叠加,都被完美地抵消,这就是平衡传输的魅力所在,也是综合布线非屏蔽双绞线能够抵御一定程度外界信号干扰,实现信号稳定、可靠传输的真正原因,不过这个抗干扰的能力还是有其一定的局限性。

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