Кабель и коннекторы витой пары
Что такое витая пара? Витая пара это обычный медный провод, который применяется для прокладки сетей, кроме него используют, в основом, еще два вида сетевых кабелей - коаксиальный и оптический. Получается кабель витая пара путем соединения двух отдельных изолированных проводов в скрученном виде и параллельного их расположения, что помогает уменьшить перекрестные помехи или электромагнитную индукцию между парами проводов.
Кабель связи витая пара хорош для передачи симметричных дифференциальных сигналов. Такая практика передачи сигналов восходит к ранним дням телеграфа и радио. Преимущества улучшенного отношения сигнал / шум и перекрестных помех которые обеспечивает сбалансированная передача сигнала, особенно ценны в системах с широкой полосой пропускания и высокой точностью.
Поскольку для некоторых телефонных аппаратов или настольных компьютеров требуется несколько подключений, витая пара иногда устанавливается в одном кабеле в две или более пар. Несмотря на неоднократно звучавшие пророчества о ненужности витой пары и пришествии оптоволокна, кабели этого типа продолжают активно использоваться.
Содержание
Как работает витая пара？
Провод витая пара широко используется для телекоммуникаций и большинства современных сетей Ethernet. Но знаете ли вы, почему витая пара так называется, для чего она скручена и как работает?
Когда электрический ток протекает через кабель, он создает небольшое круглое магнитное поле вокруг провода. Поэтому шум в контурах данных является следствием магнитного поля. При прямом кабельном соединении весь ток движется в одном и том же направлении, точно так же, как в обычных трансформаторных катушках. Так как кабель фактически закручен, его магнитные поля противоположны друг другу. Таким образом при подобном соединении пары проводов, они нейтрализуют излучение друг друга и любые внешние магнитные поля. Из-за этого шумовой ток в витом кабеле ниже, чем в обычном кабеле.[1]
Типы витой пары
Для обеспечения защиты от электромагнитных помех применяю экранировние кабеля фольгой и металлической оплеткой.[2] Отличие неэкранированного кабеля UTP от экранированного FTP состоит в наличии экранирования у второго типа обозначения. В зависимости от того какого вида экранирование применено в кабеле, разделяют следующие типы обычной и защищенной витой пары:
- U/UTP. Нет общего экранированния (U), витые пары неэкранированные (UTP);
- F/UTP. Общее экранирование из фольги (F), витые пары неэкранированные (UTP);
- SF/UTP. Общее экранирование из оплетки (S) и общий экран из фольги (F), витые пары неэкранированные (UTP);
- S/FTP. Общее экранирование с оплеткой (S), витые пары защищены фольгой (FTP);
- F/FTP. Общее экранирование из фольги (F), витые пары также экранированы фольгой (FTP);
- U/FTP. Без общего экранирования, витые пары защищены фольгой (FTP).
Подробнее о типах экранированной витой пары.
Типы экранирования витой пары
Кабель с экранированной витой парой, STP (Shielded Twisted Pair) или FTP (Foiled Twisted Pair) используется для устранения индуктивной и емкостной связи. Скручивание отменяет индуктивную связь, в то время как экранирование устраняет емкостную. Этот вид кабеля часто применяется для создания сетей между зданиями. По сравнению с неэкранированной витой парой использование STP приводит к большему затуханию. Однако, поскольку в случае сбалансированной передачи, дополняющие сигналы будут эффективно подавлять любые токи экранирования, потери незначительны. Кроме того, хотя STP предотвращает помехи лучше, чем UTP, он более дорогой и сложный в установке.
Это интересно! Зачем нужен дренажный провод в витой паре? Дренажный провод это часть системы заземления в экранированном кабеле, он нужен для обеспечения непрерывности экрана из фольги, если он получит повреждения, и частичного снятия наведенных сигналов.
Неэкранированная витая пара (UTP кабель), является наиболее часто используемым кабелем для сетевых соединений. Он состоит из медных проводов с цветовой кодировкой, но не содержит фольги или оплетки в качестве изолятора для защиты от помех. Кроме того, провода в каждой паре скручены вокруг друг друга. Кабели UTP меньше, чем кабели STP, что облегчает их установку, особенно в больших количествах или в узких пространствах. Они также дешевле, и не требуют особого обслуживания, поскольку не зависят от внешнего экрана. Кроме того, кабели UTP также могут передавать данные так же быстро, как и кабели STP. Однако они более подвержены электрическим и другим помехам. Таким образом, кабели UTP лучше всего использовать для внутренних и офисных соединений Ethernet.
Интересный факт: Зачем нужна витая пара с тросом? Такой кабель обычно используется для монтажа на разнообразных воздушных линиях, трос выступает несущим элементом.
Категории кабеля витая пара
Категория определяет скорость передачи данных по витой паре и частоту сигнала (пропускную способность), вот, например, посмотрите чем отличается витая пара категории 5е от категории 6.
- Кат.1 (частота 0,1 МГц): это форма проводки, которая используется для стандартной телефонной проводки (POTS) или для ISDN.
- Кат.2 (частота 1 МГц): это была форма проводки, которая использовалась для сетей Token Ring 4 Мбит/с.
- Кат.3 (частота 16 МГц): используется для сетей передачи данных, использующих частоты до 16 МГц. Она была популярна для использования с сетями Ethernet 10 Мбит/с (100Base-T), но теперь заменена кабелем Cat.5.
- Кат.4 (частота 20 МГц): можно использовать для сетей, несущих частоты до 20 МГц. Она часто использовалась в сетях Token Ring 16 Мбит/с.
- Кат.5(частота 100 МГц): сетевой кабель, который широко используется для сетей 100Base-T и 1000Base-T, поскольку он обеспечивает производительность, позволяющую передавать данные на скорости 100 Мбит/с. Кабель Cat.5 заменил версию Cat.3 и в течение ряда лет стал стандартом для кабелей Ethernet. Кабель 5 категории устарел и поэтому не рекомендуется для новых установок.
- Кат.5e(частота 100 МГц): та же конструкция, что и у Cat 5, но с лучшими стандартами испытаний, возможно 2.5 Гбит/с по стандарту IEEE 802.3bz.
- Кат.6(частота 250 МГц): обеспечивает значительное улучшение производительности по сравнению с Cat.5 и Cat.5e. В процессе производства кабели намотаны более плотно, и они часто имеют внешнюю фольгу или экранирующую оплетку. Кабели Cat.6 могут технически поддерживать скорость до 10 Гбит/с, но могут делать это только на расстоянии до 55м, возможно 5 Гбит/с на 100 метров по стандарту IEEE 802.3bz.
- Кат.6a(частота 500 МГц): «a» обозначает «Augmented, с англ. дополненная», эта категория была пересмотрена в 2008 году. Кабели категории 6a способны поддерживать в два раза большую максимальную пропускную способность и более высокие скорости передачи при более длинных сетевых кабелях (10GBASE-T на 100 метров). Используются экранированный кабель, который достаточен для устранения перекрестных помех. Однако это делает их менее гибкими, чем кабель Кат.6.
- Кат.7(частота 600 МГц): международный стандарт ISO 11801, класса F. Он состоит из четырех индивидуально экранированных пар внутри общего экрана. Скорость передачи данных до 10 Гбит/с.
- Кат.7а(частота 1000 МГц): международный стандарт ISO 11801, скорость передачи данных до 10 Гбит/с. Общий экран и экраны вокруг каждой пары (F/FTP или S/FTP).
- Кат.8.1(частота 1600-2000 МГц): экранирование минимум U/FTP или F/UTP, полная совместимость и взаимозаменяемость с классом EA (категорией 6A) при использовании разъёмов 8P8C. Категория 8.1 поддерживает скорости 25 Гбит/с и 40 Гбит/с.
- Кат.8.2 (частота 1600-2000 МГц): экранирование минимум F/FTP или S/FTP, взаимозаменяемость с классом FA (категорией 7A) при использовании разъёмов 8P8C или TERA/GG45/ARJ45. Категория 8.2 поддерживает скорости 25 Гбит/с и 40 Гбит/с.
Подробнее о характеристиках всех категорий витой пары и отдельных видах Cat.6a, Cat.8, Cat.5e, Cat.7 и Cat.6.
Интересный факт: Чем обжать витую пару? Несмотря на то что обжать кабель можно и вручную, гораздо удобнее и быстрее использовать специальный обжимной инструмент - кримпер.
Оболочка витой пары
В качестве оболочки в витой паре в основном используют:
- PVE (ПВХ) – поливинилхлорид, используется в качестве оболочки кабеля, предназначенного для внутренней прокладки;
- PE – полиэтилен, в основном используется в кабелях для внешней прокладки;
- LSZH (LOW SMOKE ZERO HALOGEN) - оболочка с низким дымовыделением и нулевым содержанием галогенов, применяется в кабелях, предназначенных для прокладки в местах, где возможно массовое скопление людей.
- (LOW SMOKE LOW TOXIC) - оболочка с маленьким дымовыделением и низким уровнем токсичности, рекомендована для монтажа в больницах, школах, дошкольных учреждениях и т.п.
Это интересно! Зачем нужна нить в витой паре? Разрывная нить (чаще всего капроновая) применяется для более легкой разделки оболочки. Когда ее тянешь, получается продольный разрез на внешней оболочке, что позволяет получить доступ к проводникам, не повреждая их изоляцию.
Маркировка витой пары
Маркировка интернет кабеля витая пара позволяет узнать основную информацию, которую необходимо учитывать при её выборе в зависимости от условий прокладки. В основном она состоит из следующих обозначений:
Пример маркировки кабеля витая пара
- Производитель
- Тип экранирования
- Количество пар
- Категория кабеля
- Одножильный или многожильный
- Тип оболочки
- Цвет
Кроме этого может быть обозначен калибр кабеля в стандарте AWG, материал проводника, длина бухты и пригодность для внешней прокладки.
Интересный факт: Почему в бухте витой пары 305 метров? Это аналог длинны в 1000 футов.
Применение витой пары
Она широко используется для передачи данных и телекоммуникационных приложений в структурированной кабельной системе. Поскольку дальность передачи, скорость и пропускная способность у витой пары ограничены, она часто используются в телефонных линиях для передачи голоса и данных, а также в локальной сети и сети Интернет.
Это интересно! Почему максимальная длина прокладки витой пары 100 метров? Максимальная длина в 100 метров связана с скоростью распространения сигнала. При этом получается минимальный размер пакета информации который целиком помещается в кабеле. Это позволяет понять, не начала ли противоположная сторона передачу, прежде чем прохождение сигнала будет закончено и избежать потерь.
Заключение
Подводя итог, можно сказать, что в будущем витая пара имеет большой потенциал в области передачи на короткие расстояния. Она может обеспечить необходимые условия для высокой эффективности, энергосбережения, защиты окружающей среды и многих других тенденций в современном обществе.
Примечания
- Покровский Ф. Н. Скрытая схемотехника в проблеме обеспечения электромагнитной совместимости РЭС //М.: Изд-во МЭИ. – 2015.
- Отт Г. Методы подавления шумов и помех в электронных системах. – Рипол Классик, 1979.
Если стоит выбор, где купить витую пару, выбирайте надёжного поставщика. Компания АнЛан занимает лидирующие позиции на рынке РФ с 2007 года. Разумная цена и европейское качество — то, что отличает продукцию компании от других организаций.
Часто задаваемые вопросы
Какой кабель лучше для интернета?
Какое напряжение в интернет кабеле?
Как соединить витую пару?
Как проверить витую пару?
Какие жилы используются в витой паре?
Копирование контента с сайта Anlan.ru возможно только при указании ссылки на источник.
© Все права защищены.
