什么是串扰？
通信系统将模拟信号用于通信目的，并且这些信号在通过传输介质时由于衰减、失真和噪声而趋于劣化。这会导致发送端和接收端的信号受损。
串扰是一种噪声信号，在通过通信介质传输时会破坏实际信号。当在一根电缆上传输的信号干扰并破坏在附近的另一根电缆上传输的信号时，就会发生串扰。
它主要发生在涉及传输铜线的通信系统中，例如UTP（非屏蔽双绞线）或同轴电缆。它是通信系统、音频电子和集成电路设计中的主要问题之一。
串扰主要是由于使用平行相邻电缆传输的不同信号之间的耦合而引起的。它是由于静电或电磁感应引起的。每个模拟信号都有一个相关的磁场或电场，该磁场或电场与平行移动的其他信号的场重叠，从而通过在其他信号中诱导干扰信号而在其他信号中产生干扰。
串扰中的耦合类型：
- 静电耦合：当电流在与另一条平行线很接近的电线中流动产生的静电场由于两条线之间建立的虚拟电容而在该平行线中产生干扰信号时，就会发生这种情况。它也称为电容耦合，由这种现象产生的干扰信号称为电容串扰。
- 电磁耦合：当交流电流在与另一平行导线很接近的导线中流动产生动态变化的磁场时，由于两条导线之间的互感，在该平行导线中产生干扰信号时，就会发生这种情况。它也被称为 电感耦合g和这种现象产生的干扰信号称为电感串扰k 。
串扰的分类
传播方向基础的串扰类型
- 前向串扰：前向串扰以与信号相同的方向传播，从而引起串扰或在实际或受害信号中产生干扰。
- 反向串扰：反向串扰以与信号相反的方向传播，从而引起串扰或在实际或受害信号中产生干扰。
基于测量地点的串扰类型
1、近端串扰（NEXT）：近端串扰是指在传输介质的近端即靠近传输介质的另一对双绞线电缆中，由于另一对双绞线电缆中的信号对其中一根双绞线电缆中的模拟信号产生的干扰。数据传输的来源。它发生在传出数据信号泄漏并破坏传入数据信号时。结果，输入信号在发射站的近端与输出信号混合。
下一个
2. 远端串扰（FEXT）：远端串扰是指在传输介质的远端，即数据传输目的地附近，另一根双绞线中的信号对其中一根双绞线中的模拟信号的干扰。 .它发生在传入数据信号泄漏并破坏接收端的传出数据信号时。结果，输出信号在发射站远端与输入信号混合。
远传
基于如何量化的串扰类型
- 功率和 NEXT (PS NEXT)：功率和 NEXT 是指在发射站近端以绝对或相对功率测量的串扰。
- 功率和 FEXT (PSFEXT)：功率和 FEXT 是指在发射站远端以绝对或相对功率测量的串扰。
- 功率和等电平串扰（PS-ELFEXT）：功率和 ELFEXT 是指 PSNEXT 和 PSFEXT 之和。
外星人串扰：
外来串扰是指相邻电缆链路之间的信号干扰。通常，当电缆（称为受害电缆）被许多其他称为干扰器的电缆包围时，会发生这种情况，这些电缆会破坏受害电缆的信号。当为更快的应用增加电缆带宽时，这一点变得很重要。屏蔽电缆也无法防止这种串扰。
效果：
- 信号完整性问题
- 噪声延迟效应
- 逻辑故障
- 电压过冲
- 定时噪音
预防：
- 减少承载信号的平行线的长度。
- 使用大小相等但极性相反的电压线来产生信号。
- 使用每单位距离匝数更多的双绞线电缆。
- 将 UTP 电缆（非屏蔽双绞线）替换为 STP 电缆（屏蔽双绞线）。
- 在通过介质传输之前将模拟信号转换为数字信号。
- 增加双绞线的绞合频率。
- 增加传输模拟信号的相邻并行电缆之间的距离。
挑战与解决方案：
- 通信系统：串扰导致通信效率低下，可能导致信息从一条线路泄漏到另一条线路。以电流形式通过铜线传输的信号会在附近的电线中产生电磁干扰信号，而电线会从携带信息的电线中拾取信号。
解决方案：增加电线的绞合频率会显着降低通信系统中的串扰。传输信号的电缆中的扭绞操作在防止电线之间的电磁干扰方面起着至关重要的作用。 - 网络：网络内的串扰会导致数据传输效率低下，从而可能导致信息丢失。在铜缆上传输的信号会干扰在另一根电缆上传输的信号，从而导致网络的信噪比较差。
解决方案：应使用屏蔽双绞线 (STP) 代替非屏蔽双绞线 (UTP)，以减少网络内的串扰。 - 印刷电路板：印刷电路板（PCB）上的串扰导致电路板走线之间的电磁耦合。由于两者之间的耦合，一条迹线中的过大电压或电流会对板上的另一条迹线产生干扰。
解决方案：可以通过增加板上走线之间的距离、使用差分信号或避免板上的平行走线来减少PCB上的串扰。
串扰是在通信系统中使用铜缆作为传输介质的主要缺点之一。有效管理串扰可提高传输的可靠性，并使铜缆成为用于长距离通信的传输介质的有力候选者。