Cáp xoắn đôi (twisted pair) là một loại cáp sử dụng rộng rãi trong việc truyền dữ liệu, đặc biệt là trong mạng máy tính. Nguyên lý chống nhiễu của cáp xoắn đôi dựa trên việc xoắn cặp dây dẫn lại với nhau đem lại tác dụng chống nhiễu cao cho dây truyền tín hiệu.
NỘI DUNG CHÍNH
Cáp tín hiệu có khả năng chống nhiễu nhờ cấu trúc cặp dây xoắn
Cặp dây xoắn (twisted pair) có tác dụng chống nhiễu chủ yếu thông qua hai nguyên tắc quan trọng: nguyên tắc hoàn hảo và nguyên tắc cân bằng:
+ Nguyên tắc hoàn hảo (Common Mode Rejection):
– Cặp dây xoắn thường được tạo thành từ hai dây dẫn xoắn lại với nhau. Hai dây dẫn có cùng đường kính và các vết xoắn giống nhau. Khi tín hiệu điện được truyền qua cặp dây này, nó tạo ra các dòng điện trên cả hai dây dẫn, có cùng chiều và cùng độ lớn. Nếu có nhiễu từ môi trường xung quanh (ví dụ: từ các thiết bị điện tử khác), nó cũng sẽ tạo ra các dòng điện nhiễu trên cả hai dây, nhưng chiều ngược lại so với tín hiệu chính. Các dòng điện nhiễu này sẽ gặp sự chống trạng thái của cặp dây xoắn. Do cặp dây xoắn có cùng đặc tính về chất liệu, đường kính, độ dài và vết xoắn, các dòng điện nhiễu này sẽ ảnh hưởng đồng thời và tương tự lên cả hai dây dẫn. Khi các dòng này bị hủy hoặc giảm độ lớn bởi cặp dây, chúng sẽ không gây nhiễu cho tín hiệu chính.
+ Nguyên tắc cân bằng (Balanced Operation):
– Cặp dây xoắn hoạt động trong môi trường cân bằng (balanced environment), nghĩa là tín hiệu trên mỗi dây dẫn được truyền với cùng độ lớn nhưng chiều ngược nhau. Khi tín hiệu này đến đích, nó được trích xuất và kết hợp lại. Sự kết hợp này đảm bảo rằng tất cả các tín hiệu nhiễu, bao gồm cả nhiễu từ các nguồn bên ngoài, có xu hướng loại bỏ hoặc giảm độ lớn.
Tóm lại, cặp dây xoắn đôi chống nhiễu bằng cách sử dụng cả nguyên tắc hoàn hảo và cân bằng. Điều này giúp hạn chế ảnh hưởng của nhiễu từ môi trường xung quanh và giữ cho tín hiệu chính truyền qua cáp được ổn định và không bị biến đổi bởi nhiễu. Đây là lý do tại sao cáp xoắn đôi được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng truyền dữ liệu yêu cầu sự ổn định và độ chính xác cao.
>>Xem sản phẩm: Cáp xoắn chống nhiễu 18AWG
Tiêu chuẩn, cấu trúc của cáp xoắn chống nhiễu
– Xoắn cặp dây (Twisting Pairs): Các cặp dây dẫn trong cáp xoắn đôi được xoắn lại với nhau. Việc này giúp làm giảm tối đa hiệu ứng nhiễu từ các nguồn nhiễu bên ngoài. Bằng cách xoắn cặp dây, nhiễu điện từ (EMI) và nhiễu từ cảm ứng (RFI) từ các nguồn nhiễu bên ngoài như điện thoại di động, máy tính, hoặc các thiết bị điện tử khác được giảm thiểu.
– Sử dụng lớp giáp chống nhiễu (Shielding): Một số loại cáp xoắn đôi được trang bị lớp vỏ cách ly hoặc lớp bọc chống nhiễu để bảo vệ dây dẫn khỏi nhiễu từ môi trường xung quanh. Lớp bọc chống nhiễu này có thể là lớp kim loại hoặc vật liệu cách điện đặc biệt.
– Tiêu chuẩn cáp: Các tiêu chuẩn công nghiệp như Ethernet, TIA (Telecommunications Industry Association), và ANSI (American National Standards Institute) đặt ra các quy định và tiêu chuẩn về cách thiết kế và sử dụng cáp xoắn đôi để đảm bảo chất lượng và hiệu suất chống nhiễu.
>>Xem thêm bài viết: Tìm hiểu về cáp xoắn chống nhiễu
Ngoài ra, khi sử dụng cáp xoắn chống nhiễu cần quan tâm đến khoảng cách truyền tín hiệu để có thể lựa chọn loại cáp có kích cỡ lõi dẫn phù hợp, đảm bảo về mức độ suy hao tín hiệu trên đường truyền. Cáp xoắn chống nhiễu có thể là một cặp hoặc nhiều cặp xoắn, 1 lớp chống nhiễu hoặc 2 lớp chống nhiễu hoặc các tiêu chuẩn khác như: chống cháy, chống nước, chống chuột, đi ngoài trời… Lựa chọn loại cáp phù hợp phụ thuộc vào yêu cầu cụ thể của từng hệ thống.
