前言

雙絞線(xiàn)(Twisted Pair)是兩根金屬線(xiàn)依距離周期性扭絞組成的電信傳輸線(xiàn)。采用了一對(duì)互相絕緣的金屬導(dǎo)線(xiàn)互相絞合的方式來(lái)抵御一部分外界電磁波干擾, 更主要的是降低自身信號(hào)的對(duì)外干擾。

汽車(chē)上應(yīng)用雙絞線(xiàn)的系統(tǒng)很多，如電噴系統(tǒng)、影音娛樂(lè)系統(tǒng)、安全氣囊系統(tǒng)、CAN網(wǎng)絡(luò)等。雙絞線(xiàn)分為屏蔽雙絞線(xiàn)、非屏蔽雙絞線(xiàn)。其中屏蔽雙絞線(xiàn)在雙絞線(xiàn)與外層絕緣封套之間有一個(gè)金屬屏蔽層。屏蔽層可減少輻射, 防止信息泄露，也可阻止外部電磁干擾, 使用屏蔽雙絞線(xiàn)比同類(lèi)的非屏蔽雙絞線(xiàn)具有更高的傳輸速率。

屏蔽雙絞線(xiàn)，線(xiàn)束一般直接采用成品屏蔽線(xiàn)使用。非屏蔽雙絞線(xiàn)，有加工能力的廠(chǎng)家，一般都是采用絞線(xiàn)機(jī)進(jìn)行絞合。在絞線(xiàn)加工或使用的過(guò)程中，尤其需要注意的兩個(gè)重要參數(shù)就是絞距和解絞距離。

絞距

雙絞線(xiàn)的絞距指的是同一根導(dǎo)線(xiàn)上相鄰兩個(gè)波峰或者波谷之間的距離（也可看做兩個(gè)同向絞節(jié)的間距），見(jiàn)圖1，絞距=S1=S2=S3。

圖1 絞距S

絞距直接影響信號(hào)傳輸能力，不同的絞距對(duì)不同波長(zhǎng)的信號(hào)有不同的抗干擾能力。然而，除CAN總線(xiàn)以外，國(guó)際和國(guó)內(nèi)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)都沒(méi)有對(duì)雙絞線(xiàn)的絞距做出明確規(guī)定。在GB/T 36048乘用車(chē)CAN總線(xiàn)物理層技術(shù)要求中規(guī)定CAN線(xiàn)絞距尺寸范圍為25±5mm（33-50絞/米），與SAE J2284 250kbps車(chē)輛用高速CAN中對(duì)CAN絞距的規(guī)定相同。

一般各車(chē)企都有自己的絞距設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)，或者遵從各子系統(tǒng)對(duì)絞線(xiàn)絞距的要求。例如福田汽車(chē)采用的絞距為15-20mm；歐洲某些整車(chē)廠(chǎng)推薦按照如下標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行絞距選定：

1. CAN總線(xiàn)  20±2mm

2. 信號(hào)線(xiàn)、音頻線(xiàn)  25±3mm

3. 驅(qū)動(dòng)線(xiàn)路 40±4mm

一般來(lái)講，絞距越小對(duì)于磁場(chǎng)的抗干擾能力越好，但需考慮導(dǎo)線(xiàn)的直徑和外皮材質(zhì)的可彎曲范圍，并根據(jù)傳輸距離和信號(hào)波長(zhǎng)確定最合適的絞合距離。當(dāng)多根雙絞線(xiàn)一起鋪設(shè)時(shí)，不同的信號(hào)線(xiàn)最好采用絞距不同的雙絞線(xiàn)，以減弱由互感產(chǎn)生的干擾。絞距過(guò)緊對(duì)導(dǎo)線(xiàn)絕緣的損害可參看下圖：

圖2 絞距過(guò)緊導(dǎo)致的導(dǎo)線(xiàn)變形或開(kāi)裂

另外，雙絞線(xiàn)的絞距應(yīng)保持均勻。雙絞線(xiàn)的絞距誤差會(huì)直接影響其抗干擾水平，絞距誤差的隨機(jī)性會(huì)造成雙絞線(xiàn)串?dāng)_預(yù)測(cè)的不確定性。雙絞線(xiàn)制作設(shè)備參數(shù)轉(zhuǎn)軸角速度是影響雙絞線(xiàn)感性耦合大小的關(guān)鍵因素，在雙絞線(xiàn)制作過(guò)程中必須予以考慮，以保證雙絞線(xiàn)的抗干擾能力。

解絞距離

解絞距離指的是雙絞線(xiàn)末端導(dǎo)線(xiàn)因安裝到護(hù)套內(nèi)需開(kāi)叉而未絞合部位的尺寸。見(jiàn)圖3。 

圖3 解絞距離L

解絞距離在國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)中并無(wú)規(guī)定，國(guó)內(nèi)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)QC/T29106-2014《汽車(chē)電線(xiàn)束技術(shù)條件》中規(guī)定：開(kāi)絞距離應(yīng)不大于80mm。見(jiàn)圖4。而美標(biāo)SAE 1939中對(duì)CAN線(xiàn)雙絞線(xiàn)的規(guī)定是：未絞合尺寸也不應(yīng)超過(guò)50mm。所以國(guó)內(nèi)行標(biāo)的規(guī)定對(duì)于CAN線(xiàn)來(lái)說(shuō)尺寸較大，并不適用。目前各車(chē)企或線(xiàn)束廠(chǎng)對(duì)于高速CAN線(xiàn)的解絞距離限定在50mm或40mm以?xún)?nèi)，以保證CAN信號(hào)的穩(wěn)定性。例如德?tīng)柛５腃AN總線(xiàn)要求解絞距離為小于40mm。

圖4 QC/T 29106中規(guī)定的解絞距離

另外，在線(xiàn)束加工過(guò)程中，為防止絞線(xiàn)松散導(dǎo)致更大的解絞距離，應(yīng)在絞線(xiàn)的解絞處進(jìn)行包膠處理。美標(biāo)SAE 1939中規(guī)定：為保持導(dǎo)線(xiàn)絞合狀態(tài)，需在解絞處安裝熱縮管。國(guó)內(nèi)行標(biāo)QC/T 29106規(guī)定使用膠帶包膠處理。

總結(jié)

雙絞線(xiàn)作為信號(hào)的傳輸載體，需要保證信號(hào)傳輸?shù)臏?zhǔn)確性和穩(wěn)定性，其應(yīng)有較好的抗干擾能力。絞線(xiàn)的絞距尺寸、絞距均勻性和解絞距離對(duì)于其抗干擾能力有重要影響，所以需在設(shè)計(jì)和加工過(guò)程中重點(diǎn)關(guān)注。