双绞线传输基本原理

视频信号在双绞线内传输要解决两个问题：阻抗匹配和衰减补偿。

标准视频信号接口一般是75Ω、非平衡方式，而双绞线传输时是100Ω、平衡方式，这样用双绞线传输视频信号就要设法解决75Ω←→100Ω以及非平衡←→平衡的转换问题。有两种方法可以完成这种转换：一种是采用传输变压器的无源方式，它无须供电，但是会对信号有一定损失，驱动能力有限；另外一种是采用有源方式，通过宽带放大器和专用芯片，不仅可以完成阻抗和平衡方式的转换，而且可以提供较强的驱动和对图像信号的放大补偿，缺点是需要供电才能工作。

另外，视频信号是一种高频宽带信号，带宽达到6MHz，如果直接在双绞线内传输，信号的幅度会受到较大的衰减，在监视器上表现为图像的色彩变淡以及亮度变暗。因此，视频信号在双绞线上要传输较远距离必须进行放大和补偿，以保证图像质量。

双绞线视频传输设备就是用来完成以上功能的，考虑到智能大厦的特点，楼内的监控点到中心控制室一般不会超过二、三百米，可以采用两种双绞线传输方案。第一种是在前端摄像机处使用无源发射设备，而中心控制室使用有源接收设备，可以对图像信号进行放大补偿。第二种是收发两端都使用有源设备，可以保证更好的图像传输质量，但是需要在前端对双绞线发射设备供电。

新的布线技术的出发点就是将网络布线与安防布线尽量统一到一个平台上，减少布线的难度和造价。在这种布线技术中采用网络布线中广泛使用的非屏蔽电缆（如5类缆）来传输图像信号，同时利用非屏蔽电缆中的空余线对为是摄像机供电。为实现这种技术需要使用两种关键的设备：双绞线视频传输设备和远程供电器。

在智能大厦综合布线中，安防系统具有非常重要的地位。在传统的设计和施工中，往往将网络布线与安防监控布线分开考虑，由于使用的介质差异使人们无法将它们很好地统一到一起。但是在大厦的安防监控点不断增加的情况下，较为粗硬的同轴电缆布线数量增多会占用大量的管道资源，而且布线难度很大，况且在楼内或大楼周围布线的长度过大时还会引起图像质量的下降。

双绞线可以分为屏蔽双绞线（STP）与非屏蔽双绞线（UTP）两大类。

其中屏蔽双绞线分别有3类和5类二种，非屏蔽双绞线又分别有3类、4类、5类、超5类甚至6类等多种。3类双绞线的速率为10Mb/S，5类双绞线的速率可达100Mb/S，超5类更可达155Mb/s以上，只能有五类或超五类才能上100Base-TX。屏蔽双绞线因为电缆的外层有一层铝泊包裹用以减小辐射，制作比较麻烦，再加上价线较非屏蔽双绞线贵，所以我们在10Base-T或100Base-TX网络中常用的是非屏蔽5类和超5类双绞线。

双绞线在很多工业控制需要中和干扰较大的场所以及远距离传输中都有使用，应用广泛的局域网也是使用了双绞线对，它具有抗干扰能力强、传输距离远、布线容易、节省空间、价格低廉等等优点。目前通过采用先进的技术和专用芯片，已经能够在双绞线上传输高质量的图像信号。

⒈布线方便，线缆利用率高。

楼宇大厦内广泛铺设的非屏蔽双绞线任取一对就可以传送一路视频信号，由于一根5类缆内有4个双绞线对，因此可以传输4路视频图像，这对于监控点多、需要密集布线的楼宇大厦来说，无疑大大减轻了布线施工的难度。另外4对双绞线中的1对传送视频信号，其余的还可以传输音频信号、控制信号、电源等，提供了电缆的利用率，避免了各种信号单独布线带来的麻烦，减少了工程造价，克服了同轴电缆布线困难、占用管道资源多的缺点，使综合布线的种类更趋统一化。

⒉抗干扰能力强。

双绞线能有效地抑制共模干扰，即使在强干扰环境下，双绞线也能传送极好的图像信号。例如楼宇的电梯、设备房等处都会存在很强的干扰，处于闹市区的建筑物也会受到来自周围环境的各种干扰，双绞线的强抗干扰能力比同轴电缆既有更大的优势。

⒊可行性高、使用方便。

利用双绞线传输视频信号，在前端要接入专用发射机，在控制中心要接入专用接收机。这种双绞线传输设备价格便宜，使用简单，工作稳定。

⒋总体造价降低。

5类非屏蔽电缆在目前的智能楼宇综合布线中被广泛使用，其价格比同轴电缆要低，随着5类缆在通信中的大量应用，价格还会进一步下降，因此使用双绞线的经济性和便利性更为突出。

⒌实时传输，即时监控。

双绞线传送的图像信号采用的是模拟信号技术，保证了监控系统的实时性，在控制室可以实时监控现场的图像。

在智能大厦安防工程中，摄像机的供电是必须考虑的。摄像机数量的增加使供电线路变得复杂。如果能结合网络布线将摄像机的供电和图像信号传输一起进行考虑，则大大节省了布线资源、提高效率。另外如果在已经布线完毕的大厦中增加新的监控点，对摄像机的供电就更加困难。

远程供电器可以通过RJ45接口利用5类缆内的空余双绞线对为摄像机提供一、二百米以内的直流供电，使摄像机的供电与图像信号可以同在一根5类缆中传输，解决了摄像机集中远程供电的问题。

1985年初，计算机工业协会（CCIA）提出对大楼布线系统标准化的倡仪，美国电子工业协会（EIA）和美国电信工业协会（TIA）开始标准化制定工作。

1991年7月，ANSI/EIA/TIA568即《商业大楼电信布线标准》问世。1995年底，EIA/TIA 568标准正式更新为EIA/TI A/568A

EIA/TIA的布线标准中规定了两种双绞线的线序568A与568B。

标准568A：绿白-1，绿-2，橙白-3，蓝-4，蓝白-5，橙-6，棕白-7，棕-8。

标准568B：橙白-1，橙-2，绿白-3，蓝-4，蓝白-5，绿-6，棕白-7，棕-8；

在整个网络布线中应用一种布线方式，但两端都有RJ45端头的网络连线无论是采用端接方式A，还是端接方式B，在网络中都是通用的。实际应用中，大多数都使用T568B的标准，通常认为该标准对电磁干扰的屏蔽更好。

如果是计算机与交换机或HUB相连，则两头都做568a，或两头都做568b。

如果是两台计算机互连或ADSL MODEM与HUB连接，则需要一头做568a，另一头做568b，也就是常说的1和3，2和6互换了。

另外，计算机通讯只使用1，3，2，6这四根线（也就是橙白、橙、绿白、绿，分别对应标准568A及标准568B线序即可），因此，可以用其他4根作电话线，以节约布线成本。

双绞线传输器分类

1． 无源双绞线传输器

★传输效果好：实时传输清晰的AV信号，视频效果质量高。

★传输距离远：无需电源传输距离300米。

★安全性能高：干扰抑制，3级防雷，耐火耐高温，抗静电、低EMI、线路瞬态冲击保护。

★外观设计科学：带线头，便于安装在硬盘录像机上，接口方便美观、SMT表贴工艺设计。

★安装简便：无需使用工具，徒手可安装

2． 有源双绞线传输器

★ 实时传输清晰的AV信号，视频效果质量高

★ 高质量的视频效果

★ 距离0～1200米，可调节

★ 超强干扰抑制

★ 五级防雷设计

★ 视频/电源指示

★ 电源高抗扰设计

★ SMT表贴工艺设计

★ 宽电压直流交流输入

★ 体积小

3． 多路双绞线传输器

★8路接收八路接收，1分2分配输出

★19英寸1U机架设计

★兼容RJ45和UTP /-接线柱，符合各种接线要求

★实时传输清晰的AV信号，没有任何延时

★亮度、对比度可调节图像更细腻、真实，视频效果质量更高

★有效传输距离0～1500米，清晰的彩色图像；黑白信号距离更远

★超强干扰抑制，在有复杂干扰源的情况下能稳定工作

★超强防雷设计

★视频/电源指示

★电源高抗扰设计，电源开关设计在前面板上利于维护

★全金属机盒，经久耐用，抗压、抗震、抗干扰能力强

★全铜BNC端子

双绞线传输器比较

面对激烈的市场竞争，同轴线似乎占据了安防市场的主导地位。而新型的传输介质——光纤光缆也在一点一点的占据市场。同轴线在主线芯的外面包裹了一层聚氯乙烯的绝缘材料，铝箔和金属屏蔽网线，这样可以阻隔外界环境的干扰，提高通讯质量。但是它的缺点也是显而易见的：1）、一根同轴线只能传输一路视频信号。2）、体积大，占用弱电井管道的大量空间。3）、不能够承受缠结、压力和严重弯曲，会损坏电缆结构，阻止信号传输。（如下图示）

光纤光缆作为新型的传输介质，是一条玻璃或塑胶纤维，在使用前必须由几层保护结构包覆，方可使用。它无论是在安全性、可靠性、还是在网路性能等方面都大大的超出了同轴线和双绞线。它的最大传输距离可以达到百公里以上，是组建大规模网路的必然选择。正因为光纤光缆具有抗干扰性能好、保密性强、速度快、传输容量大等优点，所以价格非常昂贵，工程投入成本高，需要有专业人士进行安装、操作与维护。（如下图示）

通过以上三者的比较，我们可以看出双绞线具有一些无可比拟的优点：

1）传输距离远，传输质量高；

2）一根双绞线可以同时传输多路视频信号；（相对同轴线而言）

3) 抗干扰性能强，可靠性高；（可将串扰减至最小或加以消除）

4）没有屏蔽外套，直径小，节省占用的空间；

5）重量轻、易弯曲、安装简单方便，不易燃烧；

6）布线方便，线缆利用率高；

7）具有独立性和灵活性；

8）价格便宜，取材方便；

双绞线传输器优势

双绞线的使用由来已久，在很多工业控制系统中和干扰较大的场所以及远距离传输中都使用了双绞线，我们今天广泛使用的局域网也是使用双绞线对。双绞线之所以使用如此广泛，是因为它具有抗干扰能力强、传输距离远、布线容易、价格低廉等许多优点：

1）传输距离远、传输质量高。由于在双绞线收发器中采用了先进的处理技术，极好地补偿了双绞线对视频信号幅度的衰减以及不同频率间的衰减差，保持了原始VGA图象的亮度和色彩以及实时性，在传输距离达到300m或更远时，图象信号基本无失真。

2）布线方便、线缆利用率高。一根非屏蔽双绞线既可以传输高清图像信号，还可以传输高保真立体音频信号。另外，楼宇大厦内广泛铺设有5类非屏蔽双绞线，随便取其一根就可以传输一路信号，无须另外布线，即使是重新布线，5类缆也比光纤、同轴缆容易，大大简化了工程布线难度，提高了线缆利用率，同时避免了各种信号单独布线带来的麻烦，减少了工程造价。

3）抗干扰能力强。双绞线能有效抑制共模干扰，即使在强干扰环境下，双绞线也能传送极好的图象信号，而且，多根双绞线相互之间不会发生干扰。

4）可靠性高、使用方便。利用双绞线传输高清视频信号，在信号源出接入专用发射机，在远端显示设备上要接入专用接收机。这种双绞线传输设备价格便宜，使用起来也很简单，无需专业知识，也无太多的操作，一次安装，长期稳定工作。

5）价格便宜，取材方便。由于使用的是广泛使用的普通5类、超5类、6类非屏蔽双绞线，各地都购买容易，而且价格也很便宜，给工程应用带来极大的方便。

双绞线传输器传输原理

采用双绞线传输视频信号，基本的原理是：1、通常的视频信号，是一种非平衡方式的视频基带信号，适合在同轴电缆这种非平衡传输方式的线缆中传输。而双绞线是一种平衡传输方式的线缆，正是由于平衡传输和线缆双绞的模式，使得双绞线传输具有很强的抗干扰能力，所以要使用双绞线传输视频信号，必须将视频信号转换成平衡信号。

2、转换成平衡模式的视频信号，就可以直接在双绞线上传输了，同时不容易受到各种干扰信号的影响。到了监控终端，由于录像、显示等大部分监控设备的输入端口都是非平衡方式的，所以需要将双绞线传输过来的平衡信号再转换成非平衡信号。也就是，使用双绞线代替视频线传输视频信号，只需要在线缆的前、后端均加进平衡/非平衡转换器（按压式端子）即可。

3、最简单的转换器，实质是一个高磁通量、高带宽的磁环上的平行并绕的视频互感线圈，这就是常说的无源转换器。它只起到平衡/非平衡转换的作用，是个无源器件，不会带来新的失真，也不会产生噪声，但对信号有一定程度上的衰减。

4、由于视频信号在双绞线上传输时，信号的衰减尤其是高频份量的衰减，特别严重，所以经过双绞线传输之后的平衡视频信号，一般情况下都必须经过一个放大电路进行放大，并且针对信号特别是高频信号的衰减情况，给予提升恢复，然后再变换成非平衡信号，供给监视器等后级器材使用。通常这个放大器叫做双绞线接收器，起到放大、补偿的作用，一般上面都有二个可调的电位器，分别根据实际情况调节整个放大器的放大增益以及对高频分量的补偿量。

双绞线传输视频的优点确实增强了我们在工程中使用双绞线视频传输设备的信心，但是在实际的产品选购和布线应用中，还是会出现一些问题，优特普员工对其进行了一番总结，如下：

1)为了增强抗干扰能力，自行改用屏蔽线。有些朋友由于长期使用同轴线进行传输，把在使用同轴线作为传输介质的经验不自觉地运用到双绞线传输上来，认为使用屏蔽双绞线在抗干扰上有更佳的表现，然而实际上运用屏蔽线确实增强了一些抗干扰能力，但是却将高频信号严重受损，传输出来的效果色彩变差，距离远是甚至没有彩色图像，传输质量大打折扣。同时，屏蔽双绞线价格高，在增加了工程成本，因此布线是首先要注意这一问题。

2）为了降低工程成本，盲目选用低价产品。任何产品都有其一定的合理价位，好手机外观漂亮、使用顺手，经久耐用，但是价格不菲，原因在于其工业设计、质量把关、用料工艺等等方面都作了许多工作，这些工作都需要投入成本，自然价格相对一些杂牌手机更高。目前我国双绞线传输设备生产企业大都为民营小企业，较为合理的价格既可以给用户带来实惠，又可以保证生产企业有一个较为稳定的动力，不至于3、5年就关门，用户自己手头的产品出了问题也不知找谁去修。双绞线传输设备是近几年的事，市场价格一片混乱，一些朋友在购买产品时先考虑价格，后考虑质量和售后服务，这样就本末倒置了。应该清楚，我们做的工程是安防工程，因此，安防工程的整个系统都要质量可靠的产品，否则质量不过关，系统自身都出现了问题，还如何去监控小猫小狗们的小动作呢。所有要买到可靠的产品，超低的价格是很难做到的，如果您买到了，也许就要好好考虑一下这个产品的质量或者售后服务的优劣了。当然，也有一些企业在成本控制上做得很好，其性价比很具竞争，但中国此类企业凤毛麟角，少得很。

3）盲目相信产品的防水、抗干扰和防雷能力。大部分企业在宣传时都称自己的产品是防水、抗干扰和防雷的，因此与客户沟通时为了让客户相信自己产品的这些能力，就把布线应该主动绕开多雨水、强干扰和有直接雷击区域的事不了了之了，客户购买产品后自然不会高度重视这些本应该避开的地方，结果就可能产生干扰现象和直接被雷击毁的现象。试想，几万伏的雷能把大树劈成几瓣，小小双绞线传输设备算什么？！机壳都会被它融化，防雷管还能起到什么作用。因此，布线中我们必须实事求是，尽量绕开他们，越远越好，同时改善产品存放地的环境，让设备在一个清洁、干燥的环境下稳定工作。

4）粗糙的布线工艺，导致视频效果不佳。事实上，我们在市面上购买的非屏蔽双绞线都是305米一箱，但是工程中的点左一个右一个，远远近近，因此，小于305米处的短的地方就需要破开网线的包皮，将线挑出来接摄像头，长的地方就需要把两箱甚至更多箱的线接起来，在接线时最好焊接，包扎好，同时注意双绞线的绞和问题，这样才能保证传输不在线上出问题。

5）走两个极端，造成不必要的浪费。用长距离的传输设备使用在短距离上，和用短距离的传输设备使用在较长距离上都是不科学的。一些朋友为了让视频效果更好，往往不惜成本将1200米的传输设备运用在500米上，其实这样做大可不必，是一种浪费。中短距离有更为节约的产品，有些还不需要电源，稳定性更强，十分经济，在能源缺乏的今天，我们提倡有效节约。相反，如果把正常工作在300米的设备运用在500米上，也是不科学的，叫一个10岁的小孩挑100斤的担子能成吗，这样做只能增加设备损坏的风险，显示的效果也不好。

6)线材太差，导致经常断线。双绞线视频传输设备在接线时大都采取两者接线方式，一种是直接将一对线中的两根线拨开皮套后分别接到设备的两个接线柱上；一种是采用RJ45水晶头来接。两者方式都有其优缺点，用免螺丝式弹簧接线端子的方式在接触上较好，可以结点间确保接触良好，但是双绞线的线较细，没有专门的工具不容易处理，如果线材的质量不好，拨开的导线可能十分脆，经不起折腾；使用水晶头来接，让人感觉到十分可*，但是实际效果不好，因为水晶头的接触*弹性压迫，时间长了可能会造成接触不良。另外，一般一个点我们只用双绞线四对线中的一对，如果把四对线都做到水晶头中，显然是一种浪费。因此，最好的办法就是依旧采取免螺丝式弹簧接线瑞子的形式，但在采购线材时，把好质量关，尽可能选用品牌线材。有人担心用接线柱的形式接线时，细细的两根线是否能承受起较长线本身重量产生的拉力，这种担心很正常，但是我们有处理它的办法，只要在接线头附近将整根双绞线做一个固定，这种担心就可以完全解决了。

7）研究不深，耐心不足，未能调节出最佳效果。首次使用双绞线传输设备时，看到薄薄一页纸的说明书觉得安装只是小菜一碟，因而粗略看了一下说明书就开始动手，然而实际调节时发现远不是那么回事，原因在于调节时，发射器和接收器都要调节，而发射器所在的位置往往在百千米之外，两边的人员需要用对讲机不断协调，这种工作容易让人心烦意乱，因此问题很容易产生，许多初次使用者，很容易把气撒在双绞线传输设备上。解决这个问题的办法是，具体施工人员首先要通读说明书，其次要根据实际大概估计出两点间的距离，先确定发射端的拨码位置，再让接收端的施工人员进行适当的调节，如果不行，说明估计有误，便要重新估计，在发射端设置好拨码后，由接收端的人员进行再一次的调节，如此，最佳的效果很容易调出来。关键在于1、要讲求一个调节顺序，2、要抱着研究的态度，耐心、全面、认真地做一次。2100433B