CAN/RS-485为什么要用双绞线（二）
3双绞线的优点
双绞线由两根相互绝缘的导线相互缠绕而成，特别适合差分信号传输场合，与平行线相比，可以更有效地抑制干扰。
1、消除电容耦合
相对于平行对线，双绞线每根单线对干扰源或地的耦合电容值更加接近，阻抗更加平衡，如图6所示。
图6
由于双绞线紧密缠绕在一起，两根线与噪声源之间的耦合电容、与大地之间的阻抗基本一致。噪声源流入到两根信号线的干扰电流基本相同，两根信号线的差值不变，耦合电容的电流转化为共模干扰。如图7，耦合电容C1＝C2，Z1＝Z2，干扰源流入C1，C2的电流相等，即1、2两个根线产生的电压相等，Vn＝0。由于差分信号传输方式具有良好的共模抑制能力，因此可以消除电容耦合的影响。
图7
2、消除电感（感应）耦合
若使用平行线，两根信号线会形成一个很窄的环路，这个环路会拾取环境中的磁场干扰。双绞线的结构是以固定的间距扭转传输线的两个导体，使得由磁场引起的电动势方向在每个相邻的“小环路”处反转，因此可以顺序地抵消。从电路上看，每个相邻“小环路”处的互感对噪声源来说是一正一负的，导线整体互感变为零。如图8所示，平行线受到外界磁场干扰时，两根导线的感应电流无法抵消，会产生较大的感应电压，影响信号传输。而双绞线的结构使导线的感应电流相互抵消，不会产生感应电压。
图8
3、减少对外干扰
用于差分信号传输时，双绞线两根线的电流大小相等，方向相反。如图9，理想状态下，双绞线两线组成的每两个相邻的“小环路”所形成的磁场方向相反，大小相等，可以相互抵消，故双绞线对外的电磁干扰比平行线缆要小。
图9
4总结
在差分传输应用中，双绞线不仅可以降低自身对外界的干扰，同时可以消除与外界干扰源的电容耦合和感应耦合，具有一石二鸟的作用，因此双绞线在诸如CAN、RS－485等差分信号传输的应用中得到了广泛使用。
上文均是基于理想的双绞线进行分析，但实际的双绞线由于制作时绞合程度、绞合的偏差、线缆本身的寄生参数差异等，并不理想，所以在实际应用中，双绞线对噪声抑制能力会减弱。
由于双绞线的结构并不能消除传导耦合以及辐射耦合的干扰，在一些干扰严重的场合，仍需要配合隔离技术和屏蔽技术以提高系统的抗干扰性能。隔离技术可以有效抑制传导耦合形成的共模干扰，而屏蔽技术可以有效抑制辐射干扰。
在干扰严重的场合，选用隔离收发器，并配合屏蔽双绞线使用，会为CAN、RS－485应用提供良好的抗干扰性能，保障通信的可靠性。
