Незважаючи на інтенсивний розвиток бездротових технологій, кабельні лінії передачі даних все ще залишаються найбільш надійним, схибленим, і відносно недорогим рішенням для організації масштабованих комп'ютерних мереж з контролем доступу. Вибір крученої пари при проектуванні і прокладці таких мереж є одним з основних завдань. час із гарантованим стійким з'єднанням її активних компонентів буде досить важко. Більше того, інтенсивний розвиток технологій передачі даних призводить до того, що обладнання, що працює на швидкості 100 Мбітс, поступово витісняється обладнанням 1000 Мбітс, відповідно, при проектуванні СКС необхідно закласти певний запас міцності, т.к. зростання швидкості передбачає посилену увагу до якості ліній. Тому при виборі крученої пари потрібно врахувати такі фактори:

1. Бюджет, виділений для прокладання мережі (вибір оптимальних параметрів)
2. Умови прокладання кабелю(Стійкість до природних умов, гризунів, корозії, електромагнітних випромінювань)
3. Довжина лінії(більша відстань - вище вимоги до якості кабелю та умов прокладання)
4. Швидкість передачі даних. Для безболісного переходу в недалекому майбутньому до швидкості в 1 Гбітс варто приділити більшу увагу якості ліній і купити виту пару з деяким "запасом міцності".

Параметри кручений пари, які необхідно враховувати при проектуванні СКС, такі:

• Категорія. Відповідно до стандартів телекомунікаційних кабельних мереж EIA/TIA 568, та ISO 11801 їх десять: категорії 1-4 не відповідають сучасним вимогам, і в даний момент не використовуються, а категорії 7 та 7а поступаються у доцільності оптичному кабелю. Тому мова піде про категорії 5, 5е, 6, 6а.
• Матеріал жив. Мідь або обміднений алюміній. Плюс до всього варто звернути увагу на технологію уповільнення: CCA, CCAA, CCAG, або CCAH
• Тип зовнішньої оболонки:для зовнішньої або внутрішньої прокладки
• Тип екранування:для прокладки поблизу сильних джерел електромагнітного випромінювання
• Наявність троса чи бронідля повітряної прокладки, або прокладки у приміщенні, зараженому гризунами

Основна відмінність категорій кручений пари - це частота переданого сигналу, що, своєю чергою, визначає якість і швидкість передачі. Категорії 5 та 5е працюють у смузі частот до 100 МГц. З використанням кабелю категорії 5е швидкість передачі даних, при цьому може становити до 1 Гбіт/с, тому Кабель цієї категорії, в даний момент, є найбільш поширеним для прокладання комп'ютерних мереж.

Категорії 6 та 6a застосовуються для сигналу з частотами 250 та 500 МГц відповідно. Такий сигнал дозволяє організувати передачу даних із швидкістю до 10 Гбіт/с на відстані до 50 метрів. Надалі планується використовувати його передачі даних зі швидкістю до 40 Гбіт/с. Однак такі параметри швидкості вузькоспеціалізовані, і використання шостої категорії кабелю для прокладання мереж складно назвати економічно оптимальним варіантом.

Матеріал жив кручений пари

Жили кручений пари можуть бути мідними, або обмідненими. Різниця, як завжди, в ціні та якості. Провідність міді вища, але й кабель із мідними жилами коштує дорожче. Уповільнення жил проводиться з розрахунком на скін-ефект. Його суть полягає в тому, що при високих частотах сигналу, що передається, велика частина струму протікає по поверхневому шару провідника. Однак, незважаючи на те, що у обідненого кабелю багато противників, мало хто враховує, що обіднення обмежування різниця, і плакований алюміній кабелю Hortex може стати гарною альтернативою мідному кабелю. Якісне плакування дозволяє досягти показників близьких до параметрів мідного провідника. Вся справа в технології виробництва та процентному вмісті міді у провіднику кабелю. У той час як більшість виробників крученої пари застосовують технологію CCA (copper clad aluminum - алюміній, плакований міддю), виробник кабелю Hortex використовує технологію CCAG (Copper Clad Aluminum and Argentum Powder - Алюміній плакований міддю), з використанням срібної пудри. Дана технологія дозволяє досягти якіснішого зменшення алюмінію, в порівнянні з CCA, що істотно підвищує провідність кручений пари. А ось ціна такого кабелю, в порівнянні з мідними аналогами, відрізняється у приємний бік.

Екранована кручена пара

При проляганні крученої пари поблизу ліній електроживлення, потужних джерел електромагнітного випромінювання, або апаратури, що створює сильні електромагнітні перешкоди, такі фактори як якість ізоляції та екранування кабелю, набувають додаткового значення. Як правило, для запобігання наведенням і втратам сигналу, мережевий кабель прокладають не ближче 15 см від побутової електропроводки, однак для кожного конкретного випадку відстань визначається окремо.

При зовнішній прокладці кабелю або поблизу сильних джерел ЕМІ рекомендується використовувати екранований кабель. Маркування екранованого кабелю:

• FTP - загальний екран із фольги для всіх пар у кабелі
• STP – екранована кожна пара, а загальний екран може бути виконаний у вигляді металевої сітки
• S/FTP - кожна пара екранована фольгою, плюс є мідна оплетка для всього кабелю повністю.
• SF/UTP - у цьому типі реалізовано подвійне обплетення всього кабелю (без окремого екранування пар) з фольги та мідної обплетення.

Особливості внутрішньої та зовнішньої прокладки. Відмінність матеріалів ізоляції.

Розібравшись із різними характеристиками крученої пари, настав час розібратися з найголовнішим питанням – що, куди, і як прокладати. Який кабель вибрати для прокладання локальної мережі.

Насамперед, слід врахувати температурний режим. Спочатку, всі сумлінні виробники кручений пари (такі як, наприклад, Larex, Sofetec і Hortex) використовують для зовнішньої оболонки матеріали, здатні витримати значні перепади температур. Найбільш популярним матеріалом є ПВХ. Він практично за всіма параметрами, у тому числі і протипожежним, підходить для приміщень, але не підходить для зовнішнього використання. Це пояснюється тим, що ПВХ, посилений пластифікаторами та різними хімічними добавками, переносить перепад температур, вигини та розтягування, але є вологопроникним та нестійким до УФ матеріалом. Для зовнішньої прокладки переважно використовується світлостабілізований поліетилен. Цей матеріал стійкий до температурних перепадів, вологонепроникний, а світлостабілізація робить його стійким до ультрафіолетового випромінювання. Подвійна оболонка кабелів, Sofetec, та Hortex забезпечує підвищену міцність та стійкість до зовнішніх факторів.

Для повітряної прокладки зверніть увагу на наявність додаткового несучого елемента (троса або дроту). Він прийме на себе всі навантаження і не дозволить кабелю обірватися.

При прокладанні домашньої або невеликої офісної мережі потрібно врахувати такі вимоги:

• Виту пару необхідно прокладати на відстані не менше 15 см від побутової електропроводки, при цьому необхідно мінімізувати кількість і протяжність ділянок з паралельним розташуванням силових та інформаційних ліній. Для поверхових та міжповерхових магістральних ліній з високою концентрацією інформаційних кабелів ідеальним варіантом буде прокладання кабелів електромережі та кручений пари вздовж протилежних стін. Тільки в цьому випадку можна дати максимальну, але не 100% гарантію, що UTP кабель буде повністю захищений від зовнішнього ЕМІ.
• Перетин проводів електромережі, і кручений пари має бути строго перпендикулярним.
• Якщо вищезазначені вимоги нездійсненні, з будь-яких причин, для зниження впливу необхідно використовувати екранований кабель. При цьому кабель має бути заземлений з двох боків, інакше замість захисту жив крученої пари від ЕМІ, екран стане антеною для перешкод.

Як вибрати якісну кручена пара

З параметрами та умовами довкілля все ясно. А як же вибрати і купити виту пару , Що підійде до конкретних умов прокладки, і що при цьому вона буде потрібної якості? Найпростіший варіант – взяти з собою того, хто знає, що до чого. Інакше покладатися доведеться на власні знання.

• Перш за все переконайтеся, що перед вами сертифікований кабель. Хоч він і трохи дорожчий за кустарні аналоги, прослужить у рази довше. А заразом ви будете впевнені, що придбаєте саме те, за що платите, адже безіменні виробники економлять на всьому, порушуючи стандарти товщини провідника та ізоляції, вимоги до якості компонентів та ін.
• Зверніть увагу на матеріал жил. Відрізнити мідь від плакованого кабелю можна двома способами:

1. Кінець жили нагріти в полум'ї запальнички. На мідному дроті утворюється крапелька, але при цьому сама жила не деформується. Обіднений алюміній згинається в місці нагрівання, а при сильному нагріванні може відламатися.
2. Зішкребти верхній шар жили. Білий блиск металу означатиме, що перед Вами омедненя. Тип сповільнення (CCA або CCAG, на жаль, визначити в польових умовах не вийде)

• Оцініть кабель візуально і на дотик. Ізоляція повинна бути однорідною, гладкою, без усіляких шорсткості та ущільнень, з однорідним забарвленням.
• Перевірте товщину жили. Для цього знадобиться мікрометр. Товщина жил кабелю вказується в маркуванні кабелю у вигляді AWG XX. AWG (від англ. American Wire Gauge) - американська система маркування товщини проводів, а значення ХХ і визначатиме товщину жили. У кабелю калібру AWG24 товщина провідника 0,511 мм, у AWG25 - 0,455 мм.

Результат вибору неякісного чи нестандартного кабелю лише один: пропадання сигналу, і, як наслідок, нестабільна робота мережі. Якщо жили тонші за стандартні, то контакт у модулі (мережевий роз'єм) може бути відсутнім. Неякісна ізоляція може потріскатись і/або розсипатися, і, якщо кабель прокладено зовні будівлі, то під ізоляцію потраплятиме вода, яка рано чи пізно може опинитися у мережному обладнанні. Якщо кабель прокладено в приміщенні, то руйнування ізоляції зробить кабель більш уразливим до механічних пошкоджень. Неякісне зменшення знижує струмопровідні властивості жил.

Для того щоб бути впевненим як кабель, рекомендуємо звернути увагу на торгові марки. Larex, Sofetecі Hortex. Жила суворо відповідає стандарту товщини, подвійна оболонка, якісне плакування: все це вигідно відрізняє зазначені торгові марки продукції інших виробників. Незважаючи на те, що Larex і Sofetec плакуються за технологією CCA, і параметри цього кабелю дещо нижчі в порівнянні з міддю, при дотриманні стандартів та вимог до прокладання кабелю властивості кабелю даних торгових марок забезпечать достатній запас міцності і надійності СКС. Кабель Hortex, плакований за технологією CCAG з великим відсотковим вмістом міді, у свою чергу, найбільш наближений за своїми електричними параметрами до мідних кабелів і має опір жили ≈140 Ом/км. Так само, кабелі марок Larex, Sofetec та Hortex мають усі необхідні сертифікати та відповідності стандартам якості та протипожежної безпеки.

Особливості та специфіка вибору кабелю для вирішення різних завдань

Основні вимоги, які ставить проектувальник СКС, зводяться до стабільної роботи мережі, мінімізації втрат та максимального рядка служби мережі. Завдання, вирішення яких потребує виконання вищезазначених вимог, різні. Для найбільш типових проектів невеликих офісних або домашніх мереж, за дотримання правил прокладки, достатньо буде купитикручена пара UTP кабельяк під час прокладання до роутера, так і від роутера до комп'ютера. Для більших офісних мереж також краще використовувати UTP, оскільки при використанні екранованого кабелю виникають додаткові труднощі із заземленням екрану: згідно стандартів ANSI/TIA/EIA-568-A та міжнародного стандарту ISO/IEC 11801 екран повинен бути заземлений з обох кінців на шині телекомунікаційної системи заземлення Саме через труднощі заземлення, FTP рекомендується використовувати під час прокладання міжсерверних, внутрикластерных ліній у межах загального контуру інформаційної " землі " , чи межах різних контурів, але з виконанням всіх вимог до контурів заземлення інформаційних ланцюгів.

Віту пару також використовують для створення систем відеоспостереження. Нею передається відеосигнал, і рекомендується використовувати екранований кабель, особливо якщо живлення відеообладнання подається дистанційно.

Незалежно від типів завдань і вимог, що покладаються на кабель, насамперед він зобов'язаний відповідати стандартам і мати сертифікати якості, що гарантує його працездатність у будь-яких сегментах структурованих мереж та мережевих протоколах. Тому якщо бюджет не дозволяє використовувати мідний кабель, не варто використовувати продукцію безіменних виробників. Незважаючи на те, що вартість такого кабелю суттєво нижча, економія буде сумнівною, якщо через рік кабель доведеться повністю міняти. Кабелі торгових марок Larex, Sofetec і Hortex дозволяють оптимізувати бюджет на прокладання кабельних ліній і гарантують високу якість продукції, що дозволяє використовувати кабель для вирішення широкого спектру завдань.

Електричний сигнал може бути переданий одержувачу каналом зв'язку у вигляді провідної або кабельної лінії. У процесі поширення несучого коливання в каналі зв'язку сигнал, що передається, може спотворюватися, уражатися шумами і перешкодами природного та індустріального характеру. Мінімізація впливу спотворень і шумів досягається за рахунок вибору способу модуляції, частоти та потужності коливання та інших факторів.

Гідність аналогового способу подання та передачі повідомлення полягає в тому, що аналоговий сигнал в принципі може бути абсолютно точною копією повідомлення. Недоліки аналогового способу є, як часто буває, продовженням його переваг. Аналоговий сигнал може мати будь-яку форму, тому якщо, наприклад, при записі до сигналу додався шум, то виділити оригінальний, або записується, сигнал на тлі шуму дуже важко і часто неможливо. Аналоговому способу властивий ефект накопичення спотворень та шумів, який може ставити межу розширення функціональних можливостей аналогових систем. Аналогова техніка зв'язку пройшла довгий шлях удосконалень та досягла високого рівня. Однак подальше розширення функціональних можливостей та підвищення якісних показників аналогової апаратури пов'язане із витратами, які можуть зробити нове обладнання недоступним для масової споживчої аудиторії. Зараз аналогова техніка поступається місцем цифровим системам.

З погляду схемотехніки цифрова апаратура складніша за аналогову, проте, її функціональні можливості набагато ширші, а деякі з них принципово недосяжні при аналоговій обробці сигналу.

Для передачі безперервних повідомлень за допомогою цифрової системи зв'язку аналогові сигнали, що відображають безперервні повідомлення, повинні бути дискретизовані і квантування.

Оцифрування сигналу завжди пов'язане з появою шумів та виникненням спотворень (частотних, нелінійних, а також деяких специфічних спотворень). Однак аналого-цифрове перетворення виконується у цифровій системі зв'язку лише один раз. Сигнал у цифровій формі може потім зазнавати будь-яку кількість обробок та перетворень, і при цьому вже не вносяться додаткові спотворення та шуми.

Історично склалося так, що перші лінії передачі сигналу, починаючи від примітивного дротяного телеграфу і закінчуючи сучасними коаксіальними лініями, були несиметричними.

Передача сигналів по коаксіальному кабелю називають несиметричною передачею, так як коаксіальний кабель замикає контур між джерелом і приймачем, де центральна жила кабелю є сигнальним проводом, а екран - заземлюючим. Незважаючи на гарне екранування, коаксіальний кабель піддається впливу перешкод, тому передача за його допомогою композитного сигналу та компонентного відеосигналу на значні відстані неможлива. Крім того, коаксіальний кабель вимагає узгодження вихідного імпедансу джерела та вхідного імпедансу приймача зі своїм характеристичним імпедансом, особливу увагу доводиться приділяти розкладці кабелю та закладенню роз'ємів.

Оскільки життя та робота сучасної людини буквально насичені радіоелектронною апаратурою, ясно, що проблема електромагнітної сумісності, захисту ліній передачі сигналів від шумів та перешкод буде лише ускладнюватись.

Подальше вдосконалення екранування кабелів дає незначний ефект при одночасному суттєвому зростанні їх вартості, тому знадобилося принципово нове технічне рішення. І було знайдено з допомогою розробки схем балансної передачі сигналу чи симетрування.

При балансній передачі сигналу всі електромагнітні перешкоди і шуми однаково впливають на обидва сигнальні дроти лінії. Коли сигнал досягає приймального кінця лінії, він потрапляє на вхід диференціального підсилювача з добре збалансованим фактором коефіцієнта послаблення синфазного сигналу (КОСС).

Якщо два дроти мають схожі характеристики і достатньо закруток на метр (чим більше, тим краще), на них однаково впливатимуть шуми, падіння напруги та наведення. Підсилювач з гарним КОСС на приймальному кінці лінії усуне більшу частину небажаних шумів.

Віта пара зазвичай дешевше за коаксіальний кабель, її легше розкладати, а обробка роз'ємів не становить жодних проблем.

Балансна передача сигналу

Ідея балансної передачі сигналу полягає в тому, що для неї використовується три, а не два дроти (як у несиметричних лініях) (рис. 1). Вхідний сигнал перед подачею до лінії інвертується таким чином, що сигнал U г2 відрізняється по фазі від сигналу U г1 на 180 градусів. Зрозуміло, що шуми та перешкоди, що наводяться в обох сигнальних проводах лінії, матимуть однакову амплітуду та фазу.

На виході лінії встановлюється диференціальний підсилювач, який влаштований таким чином, що посилює сигнали, що прийшли на його входи протифазі і пригнічує синфазні сигнали.

Мал. 1. Балансна передача сигналу

З малюнка видно, що послідовно з провідниками сигнальних ліній виявляються включеними два синфазні напруги шумів U ш1 і U ш2 , які викликають появу струмів шумів I Ш1 і I Ш2 . Джерела U Г1 і U Г2 спільно створюють сигнальний струм I Г . При цьому сумарна напруга на навантаженні становитиме

U H = I ш1 R H1 - I ш2 R H2 + I Г (R H1 + R H2 )

Перші два члени у правій частині рівняння є напруження шумів, а третій член – напруга корисного сигналу. Якщо I Ш1 дорівнює I Ш2 і R H1 одно R Н2 , то напруга шумів на навантаженні дорівнює нулю:

U Н = I Г (R H1 + R H2 )

тобто шуми та/або перешкоди компенсують один одного.

Ступінь симетрії схеми, або коефіцієнт ослаблення синфазного сигналу (КОСС), визначається як відношення синфазної напруги шумів до викликаної ним диференційної напруги шумів і виражається зазвичай у децибелах (дБ).

Чим краща симетрія схеми, тим більше придушення шумів можна отримати. Якби можна було досягти досконалої симетрії, шуми взагалі було б проникати у систему. Від добре спроектованої системи очікується симетрія 60 – 80 дБ. Можна отримати і найкращу симетрію, проте для цього зазвичай потрібні спеціальні кабелі, і може знадобитися індивідуальне підстроювання схеми.

ПОРАДА
Застосовуйте симетрування в поєднанні з екрануванням там, де рівень шумів повинен бути нижчим від рівня, досяжного при використанні тільки екранування, або навіть замість екранування.

Як і будь-яке технічне рішення, симетрія ліній передачі сигналу має свої недоліки.

• Симетрична лінія передачі складніша і дорожча за несиметричну, тому що для неї необхідні передавач і приймач балансного сигналу;
• Якщо рівень перешкод надто великий, приймач балансного сигналу може увійти до режиму насичення і передача сигналу припиниться;
• Через згасання сигналу в кабелі доводиться ставити проміжні підсилювачі, які вносять додаткові спотворення, що накопичуються;
• При використанні проміжних підсилювачів, можливо, знадобиться корекція сигналу.

Кабелі передачі балансних сигналів

"Вита пара" (twisted pair) - це кабель на мідній основі, що об'єднує в оболонці одну або більше пар провідників. Кабель відрізняється від дроту наявністю зовнішньої ізоляційної панчохи (Jacket). Ця панчоха головним чином захищає дроти (елементи кабелю) від механічних впливів та вологи.

Кожна пара являє собою два перевиті навколо один одного ізольовані мідні дроти. Кабелі витої пари сильно відрізняються за якістю та можливостями передачі інформації. Відповідність характеристик кабелів певному класу або категорії визначають загальновизнані стандарти (ІSO 11801 та TIA-568). Самі характеристики безпосередньо залежать від структури кабелю і матеріалів, що застосовуються в ньому, які і визначають фізичні процеси, що проходять в кабелі при передачі сигналу.

Мал. 2. Зовнішній вигляд кабелю неекранованої кручений пари

Конструкцію кабелю кручений пари зрозуміла з малюнка.

Калібрвизначає переріз провідників. Кабелі та проводи маркуються відповідно до стандарту AWG (American Wire Gauge – американські калібри проводів). В основному застосовуються провідники 26 AWG (перетин 0.13 мм 2), 24 AWG (0.2 – 0.28 мм 2) та 22 AWG (0.33 – 0.44 мм 2). Однак калібр провідника не дає інформації про товщину дроту в ізоляції, що дуже істотно при закладенні кінців кабелю модульні вилки.

Товщина ізоляції– близько 0,2 мм, матеріал зазвичай полівінілхлорид (англійське скорочення PVC), для якісніших зразків 5 категорії використовується поліпропілен (PP) або поліетилен (PE). Найбільш якісні кабелі мають ізоляцію із спіненого (комірчастого) поліетилену, які забезпечують низькі діелектричні втрати, або з тефлону, який забезпечує роботу кабелю у широкому діапазоні температур.

Розривна нитка(зазвичай з капрону) використовується для полегшення обробки зовнішньої оболонки: при витягуванні вона робить на оболонці поздовжній розріз, який відкриває доступ до кабельного сердечника, гарантовано не пошкоджуючи ізоляцію провідників.

Зовнішня оболонкамає товщину 0,5-0,6 мм, і зазвичай виготовляється з полівінілхлориду з додаванням крейди, що підвищує її крихкість. Це необхідно для отримання точного облома за місцем надрізу лезом відрізного інструменту. Крім цього, починають застосовуватися так звані «молоді полімери», які не підтримують горіння і не виділяють при нагріванні отруйних газів-галогенів. Їх широкому впровадженню поки що заважає лише вища (на 20-30%) ціна.

Найпоширеніший колір оболонки – сірий. Помаранчеве забарвлення зазвичай вказує на негорючий матеріал оболонки.

Крім даних про виробника і тип кабелю, його маркування обов'язково включає метрові або футові мітки.

Конструкція кабельного сердечникадосить різноманітна. У недорогих кабелях пари укладені в оболонці «як завгодно». Більш якісні варіанти передбачають парну (по дві пари між собою) або четвіркове скручування (всі чотири пари разом). Останній варіант дозволяє зменшити товщину сердечника та досягти кращих електричних характеристик.

Категорія(Category) кручений пари визначає частотний діапазон, в якому її застосування ефективно. Нині діють стандартні визначення 5 категорій кабелю (Cat 1 – Cat 5), проте вже випускаються кабелі категорій 6 та 7.

Для ідентифікації пар усередині кабелю використовують кольорове маркування. Так перші чотири пари мають відповідно базові кольори: Синій, Помаранчевий, Білий та Коричневий. Найчастіше основний дріт у парі повністю забарвлюється в базовий колір, а додатковий провід має білу ізоляційну оболонку з додаванням смужок базового кольору.

Екранована кручена пара (Shielded Twisted Pair, STP) добре захищає сигнали, що передаються, від зовнішніх випромінювань, а також знижує втрати потужності в кабелі у вигляді випромінювання. Екранована кручена пара має безліч різновидів.

ПОРАДА
Наявність екрану вимагає під час проведення монтажних робіт виконання якісного заземлення, що ускладнює та подорожчає кабельні системи на STP, але при коректному заземленні екрану забезпечує кращу електромагнітну сумісність кабельної системи з іншими джерелами та приймачами перешкод

Однак некоректне заземлення екрана може призводити до зворотного результату. Крім того, наявність екрана, який потрібно заземлювати з обох кінців кабелю, може спричинити проблему забезпечення рівності «земляного» потенціалу просторово рознесених точках.

Кабель на неекранованій кручений парі (Unshielded Twisted Pair, UTP) в даний час є основним середовищем передачі даних для неоптичних технологій. Кабель поєднує хороші електричні та механічні характеристики зі зручністю монтажу та порівняно невисокою вартістю.

Класифікація кабелів на кручений парі наведено в таблиці 1.

* Не стандартизовані.

Кабелі категорії 1застосовують там, де вимоги швидкості передачі мінімальні. Зазвичай це кабелі передачі сигналів звукового діапазону і низькошвидкісної (десятки Кбіт/c) передачі. До 1983 UTP cat.1 був основним кабелем для телефонної розведення в США.

Кабелі категорії 3були стандартизовані у 1991 році. При смузі пропускання 16 МГц цей кабель використовувався для побудови високошвидкісних на той час мереж і в даний час кабельні системи багатьох будівель побудовані на UTP cat.3, який використовується як передачі даних, так і для передачі сигналів звукового діапазону.

Кабелі категорії 4являють собою покращений варіант UTP cat.3 – у них смуга пропускання розширена до 20 МГц, покращена завадостійкість та знижені втрати. Насправді ці кабелі застосовуються рідко; переважно там, де необхідно збільшити довжину лінії зі звичайних 100 м до 120-140м.

Кабелі категорії 5спеціально розроблені для підтримки високошвидкісних комп'ютерних технологій, таких як FastEthernet та GigabitEthernet. Смуга пропускання кабелю 5 категорії – 100МГц. Кабель категорії 5 зараз замінив UTP cat.3 і є основою всіх нових кабельних систем.

Особливе місце займають кабелі категорій 6 і 7, які випускаються порівняно недавно і мають смугу пропускання 200 та 600 МГц відповідно. Кабелі категорії 7 обов'язково екрануються; UTP cat.6 може бути як екранованими, і немає. Вони використовують у високошвидкісних мережах на відрізках більшої довжини, ніж UTP cat.5. Ці кабелі значно дорожчі за 5-у категорію і за вартістю наближаються до волоконно-оптичних кабелів. Крім того, вони поки не стандартизовані та їх характеристики визначаються лише фірмовими стандартами, через що виникають проблеми при тестуванні кабельної системи (специфікація з тестування TSB‑67 стандарту EIA/TIA-568A не включає кабелі 6-ої та 7-ої категорій) .

Деякі фірми вже випускають кабелі витої пари категорії 8. Вони призначені для передачі даних на частоті до 1200 МГц (широкополосні системи кабельного телебачення і сучасні додатки типу SOHO). Кабель складається з 4 індивідуально екранованих кручених пар, у спільній обплетенні, покритій оболонкою з LSZH матеріалу для використання всередині приміщення. Завдяки індивідуальному екрануванню пар алюмінієвою фольгою, кабель має вкрай високі значення NEXT. Для кабелів цієї категорії характерні стабільні значення хвильового опору та згасання, а також відсутність резонансу на частоті до 1200 МГц.

Кабелі 8 категорії відповідають жорстким вимогам стандарту ISO 11801 (2-ге видання) та перевищують вимоги стандартів ISO/IEC 11801 для класів D, E, F та IEC 61156-5, IEC 61156-7 (CVD) для категорій 5е, 6 та 7 .

STP з позначенням виду "Type xx" - "класична" кручена пара, розроблена IBM для комп'ютерних мереж TokenRing. Кожна пара цього кабелю укладена в окремий екран із фольги, обидві пари укладені в загальний плетений дротяний екран, зовні все покрито ізоляційною панчохою, імпеданс – 150 Ом. Поширені кабелі STP Type1 – одножильний калібру 22 AWG, STP Type 6 – багатожильний 26 AWG та STP Type 9 – одножильний 26 AWG. Кабель Type 6A, який використовується для комутаційних шнурів, не має індивідуального екранування пар.

ScTP(Screened Twisted Pair) - кабель, в якому кожна пара поміщена в окремий екран.

FTP(Foilled Twisted Pair) – кабель, в якому кручені пари укладені в загальний екран із фольги.

PiMF(Pair in Metal Foil) - кабель, в якому кожна пара загорнута в смужку металевої фольги, а всі пари - в загальному панчоху, що екранує. Порівняно з «класичним» STP цей кабель тонший, м'якший і дешевший (хоча про кабель PiMF на 600 МГц такого вже не скажеш).

Кабелі можуть мати різні номінали імпедансу. Стандарт EIA/TIA-568A визначає два значення – 100 та 150 Ом, стандарти ISO11801 та EN50173 додають ще й 120 Ом. Зауважимо, що кабель UTP практично завжди має імпеданс 100 Ом, а екранований кабель STP спочатку існував лише з імпедансом 150 Ом. В даний час існують типи екранованого кабелю з імпедансом 100 і 120 Ом. Імпеданс кабелю, що застосовується, повинен відповідати імпедансу обладнання, що з'єднується, в іншому випадку перешкоди, що виникають від відображеного сигналу, можуть призвести до непрацездатності з'єднань.

Найбільшого поширення набули кабелі з числом пар 2 і 4 калібру 24 AWG. З багатопарних популярні 25-парні, а також складання 6 штук із 4-парних.

Кабелі найчастіше бувають круглими – у них елементи збираються у пучок. Існують і спеціальні плоскі кабелі для прокладання комунікацій під килимовими покриттями (Undercarpet Cable), серед яких є кабелі категорій 3 та 5.

Провідники можуть бути жорсткими одножильними (Solid) або гнучкими багатожильними (Stranded або Flex).

ПОРАДА
Для стаціонарних інсталяцій застосовуйте кабель з одножильними проводами, який зазвичай має кращі та стабільніші характеристики

Для підключення абонентського обладнання та комутації використовуються гнучкі кабелі (шнури, патч-корди).

Патч корд(patch cord) - це відрізок багатожильного 4-парного кабелю довжиною 1-10 м з вилками RJ-45 на кінцях.

Для забезпечення стійкості до постійних згинів, провідник у них виконаний не з одного, а з семи тонших мідних дротів товщиною близько 0,2 мм кожна (багатодротова конструкція). Тієї ж мети служить більш товста (до 0,25 мм) ізоляція, і зовнішня оболонка підвищеної гнучкості.

З-за більшого, порівняно зі звичайним, згасання використовувати кабель для шнурів виправдано лише на невеликі відстані, як правило, не більше ніж 5 метрів з кожної сторони лінії.

Кабелі з'єднуються між собою за допомогою конекторів. Конектор забезпечує механічну фіксацію та електричний контакт. Як і кабелі, вони класифікуються за категоріями, що визначають діапазон робочих частот.

Для крученої пари широко застосовують модульні роз'єми (Modular Jack), широко відомі під назвою RJ-45: розетки (Outlet, Jack) та вилки (Plug). Саме скорочення RJ розшифровується як Registered Jack.

Мал. 4. Кабельний роз'єм RG-45

Розетки категорії 5 (на них має бути відповідне позначення) відрізняються від розеток 3-ї категорії способом приєднання проводів: у категорії 5 допустимо тільки затискач дроту ножовим роз'ємом (типу S110), у категорії 3 застосовують і затискач дроту під гвинт. Крім того, на платі розетки категорії 5 є відповідні реактивні елементи з нормованими параметрами, виконані друкованим способом. Категорію модульних виделок на думку визначити важко. Виделки для одножильного та багатожильного кабелю відрізняються формою голчастих контактів. Для екранованої проводки розетки та вилки повинні мати екрани, суцільні або лише що забезпечують з'єднання екранів кабелів.

Для комутації кабельних каналів та підключення мережного обладнання використовують патч-панелі, (рис. 4), які випускаються багатьма фірмами, та настінні розетки (рис. 5).

Основні характеристики крученої пари

Характеристики кабелю витої пари безпосередньо залежать від структури кабелю і матеріалів, що використовуються в ньому, які і визначають фізичні процеси, що проходять в кабелі при передачі сигналу.

Мал. 7. Пояснення збалансованості кручений пари

Збалансованість пари є фактично визначальною характеристикою якості кабелю, оскільки впливає на більшість інших його властивостей. Справа в тому, що електромагнітне (Electro Magnetic – EM) поле наводить електричний струм у провідниках і утворюється навколо провідника при протіканні електричним струмом. Взаємодія між EM-полями і токонесучими провідниками може негативно впливати на якість передачі сигналу. В обох провідниках збалансованої пари електромагнітні перешкоди (em1 і em2) наводять однакові по амплітуді сигнали, (S1 і S2) що знаходяться в протифазі. За рахунок цього сумарне випромінювання «ідеальної пари» прагне нуля.

Якщо в кабелі є більше однієї пари, то для виключення взаємних наведень пар, які могли б порушити електромагнітний баланс, пари скручують з різним кроком.

Як кожен провідник, кручена пара має опір змінному електричному струму ( характеристичний імпеданс). Для різних частот цей опір може бути різним. Віта пара має імпеданс зазвичай 100 або 120 Ом. Для кабелю Cat. 5 у діапазоні частот до 100 МГц імпеданс має становити 100 Ом +15%.

Для ідеальної пари імпеданс повинен бути однаковим по всій довжині кабелю, оскільки в місцях неоднорідності виникає ефект відбиття сигналу, що може погіршити якість передачі інформації. Найчастіше однорідність імпедансу порушується при зміні в рамках однієї пари кроку скручування, перегину кабелю під час прокладання або іншого механічного дефекту.

Мал. 8. Графік характеристичного імпедансу

Швидкість/затримка розповсюдження сигналу NVP (Nominal Velocity of Propagation) – швидкість розповсюдження сигналу. Часто застосовується похідна від NVP і довжини кабелю характеристика delay (затримка), що виражається в наносекундах на 100 метрів пари. Якщо в кабелі є більше однієї пари, то вводять поняття «delay skew» або різниця затримки. Причина її виникнення у тому, що пари неможливо знайти ідеально однакові, як і породжує різні затримки поширення сигналу у різних парах.

Важливою характеристикою кручений пари є погонне згасання (Attenuation), що характеризує величину втрати потужності сигналу під час передачі. Обчислюється як відношення отриманої потужності на кінці лінії сигналу до потужності сигналу, поданого в лінію. Оскільки величина згасання змінюється із зростанням частоти, вона повинна вимірюватися для всього діапазону частот, що використовуються. Сама величина виявляється у децибелах на одиницю довжини.

Мал. 9. Згасання сигналу у кручений парі

На представленому графіку показані втрати потужності сигналу під час передачі залежно від довжини кабелю та від частоти сигналу.

Іншим важливим параметром є NEXT(Near End Crosstalk), або перехідне згасання між парами в багатопарному кабелі, виміряне на ближньому кінці - тобто з боку передавача сигналу, що характеризує перехресні наведення між парами. NEXT чисельно дорівнює відношенню сигналу, що подається на одну пару до отриманого наведеного в іншій парі і виражається в децибелах. NEXT має більше значення, що краще збалансована пара.

Мал. 10. Вимірювання перехідного згасання

Крім оцінки взаємних наведень пар на ближньому кінці кабелю, перехідне згасання вимірюють з боку приймача сигналу. Цей тест отримав назву FEXT (Far End Crosstalk).

ACR(Attenuation Crosstalk Ratio) Однією з найважливіших характеристик, що відображають якість кабелю, є різниця між погонним і перехідним згасаннями, що виражається в децибелах. Що менше погонне згасання, то більшу амплітуду має корисний сигнал на кінці лінії. З іншого боку, що більше перехідне згасання, то менше взаємні наведення пар. Таким чином, різницю цих двох величин відображає реальну можливість виділення корисного сигналу приймаючим пристроєм на тлі перешкод. Для впевненого прийому сигналу необхідно щоб Attenuation Crosstalk Ratio був не меншим за задане значення, що визначається стандартами для відповідної категорії кабелю. При рівності погонного та перехідного згасання виділити корисний сигнал стає теоретично неможливо.

Return Loss (RL)При передачі сигналу виникає так званий ефект відображення сигналу у зворотному напрямку. Величина відображення сигналу Return Loss або зворотне згасання пропорційна згасання відбитого сигналу. Характеристика особливо важлива при побудові ліній зв'язку, що використовують передачу сигналів по кручений парі в обидві сторони (повнодуплексна передача). Досить великий амплітуді відбитий сигнал може спотворювати передачу інформації у напрямі. Return Loss виражається як ставлення потужності прямого сигналу до потужності відбитого.

Мал. 11. Пояснення ефекту зворотного згасання

Порядок обробки кабелю витої пари

1. Необхідно рівно відрізати кабель на відстані 5-10 см від його торця. Навіть якщо старий зріз добре виглядає, цілком можливо, що під оболонку проникла волога чи бруд.

Мал. 12. Зняття оболонки кабелю

Мал. 13. Роз'єм RJ-45 та порядок обтиску провідників

Мал. 14. Вирівнювання провідників перед вставкою в гніздо

Мал. 15. Обжим роз'єму RJ-45

Мал. 16. Обжатий роз'єм RJ-45 на кабелі

Мал. 17. Прямий та перехресний кабель

2. Для встановлення роз'єму потрібно звільнити від оболонки приблизно половину дюйма (1,25 см) провідників. Більшість обтискних інструментів мають для цього спеціальний пристрій - пару лез і обмежувач. Вставте кінець кабелю в інструмент до упору та надріжте ізоляцію. Саме надріжте, а не проріжте, оскільки важливо не пошкодити жили кабелю. Оболонка легко знімається по лінії надрізу.

3. В принципі, немає жодної різниці, яка з пар кабелю буде підключена до яких контактів роз'єму. Головне, щоб були підключені саме пари, а не провідники з різних пар, однак існує загальноприйнятий стандарт EIA/TIA-568В, і краще йому слідувати. Пара підключається до контактів 1-2, 3-6, 4-5, 7-8 роз'єму RG-45. Для сортування провідників неминуче доведеться розплітати пари. Це потрібно робити на мінімальну довжину (за стандартом не більше ніж на 1,25 см), якнайменше порушуючи структуру пар, геометричні розміри та крок повива не задіяної в роз'ємі частини кабелю.

4. Після того, як провідники будуть рівно укладені і випрямлені, потрібно вирівняти край, підрізавши їх.

5. Обережно вставте провідники в гніздо. Кожна жила повинна увійти до свого пазу всередині роз'єму RJ-45 до упору, що можна проконтролювати через прозорий корпус роз'єму. Якщо будь-який провідник не дійшов до кінця, потрібно витягнути кабель повністю з роз'єму та почати заново.

6. Затягніть у корпус роз'єму за фіксатор край оболонки кабелю таким чином, щоб після обтиску оболонка утримувалася роз'ємом.

7. Перед обтиском переконайтеся, що всі жили та оболонка кабелю розташовані правильно. Після цього вставте роз'єм у гніздо на інструменті, і плавно в один рух обтисніть роз'єм. Гострі кромки контактів проріжуть ізоляцію та забезпечать надійний контакт, а фіксатор буде втоплений усередину корпусу, додатково закріплюючи кабель.

8. Роз'єм готовий. Перед використанням бажано його оглянути, звертаючи особливу увагу на стан контактів. Усі вони мають виступати з корпусу на рівну висоту.

9. Подібним чином стискається й інший кінець кабелю. Існує два різновиди кабелів: прямі (контакти 1-2 та 3-6 першого роз'єму з'єднуються з контактами 1-2 та 3-6 другого) та перехресні (контакти 1-2 та 3-6 першого роз'єму з'єднуються з контактами 3-6 та 1 -2 Другого).

Якщо по кабелю витої пари передається відео або аудіо сигнал, використовується прямий кабель, якщо передаються сигнали управління – перехресний.

Фізичний зміст досить простий – передавач одного пристрою має бути з'єднаний із приймачем іншого. Тому для підключення однакових пристроїв (наприклад, двох комп'ютерів) потрібно використовувати перехресний кабель.

ПОРАДА
Для додаткового захисту кабелю та засувки RJ-45 від механічних пошкоджень використовуйте захисний ковпачок на роз'єм. Простий і дешевий захід, якого, на жаль, часто нехтують.

Мал. 18

Подовжувачі інтерфейсу

У сучасних інсталяціях кабелі кручений пари нерідко використовують передачі сигналів VGA на значні відстані. Для того, щоб сигнал «не загубився» на тлі шумів та перешкод, використовують подовжувачі інтерфейсу (extender або line transmitter), сучасні моделі яких забезпечують передачу сигналу на необхідну дальність з малим рівнем перешкод по кручений парою. Таке ефективне та недороге технічне рішення знаходить застосування у багатьох галузях: в інформаційних системах на транспорті, у навчальних закладах чи лікарнях. Подовжувач сигналів VGA діє на апаратному рівні, тому він вільний від будь-яких проблем із сумісністю програмного забезпечення, узгодженням кодеків або перетворенням форматів.

Донедавна по кручений парі вдавалося передавати без втрати якості сигнали на порівняно невеликі відстані, проте минулого року ситуація докорінно змінилася після того, як на ринку з'явилася нова лінійка подовжувачів для роботи з крученою парою. Завдяки новій елементній базі, а також новим апаратним та схемним рішенням вдалося досягти справжнього прориву: тепер сигнали без втрати якості можна передавати на відстані понад 300 метрів. Обладнання здатне стійко працювати зі звичайною неекранованою крученою парою категорії 5, але набагато кращі результати можна отримати при використанні кабелів вищої якості.

У нову лінійку обладнання входять передавачі XGA сигналу у кручені пари, підсилювачі-розподільники, комутатори, приймачі сигналів з кручений пари.

Якщо розглядати пасивну лінію (тобто лінію без активного кінцевого обладнання), кабель типу RG-59 здатний передати без видимих ​​на екрані спотворень композитне відео, телевізійний сигнал стандартів PAL або NTSC тільки на 20-40 м (або до 50-70 м за кабелем RG-11). Спеціалізовані кабелі, наприклад, Belden 8281 або Belden 1694A, дозволять збільшити дальність передачі приблизно на 50%.

Для сигналів VGA, Super-VGA або XGA, отриманих з графічних плат комп'ютерів, звичайний кабель VGA забезпечує передачу зображення з роздільною здатністю 640x480 на відстань 5-7 м (а при роздільній здатності 1024x768 і вище такий кабель не може бути довшим за 3 м). Високоякісні промислові кабелі VGA/XGA забезпечують дальність до 10-15, рідко до 30 м. Крім того, лінія зв'язку буде схильною до втрат на високих частотах (High frequency loss), які виявляються в зниженні яскравості до повного зникнення кольору, погіршення дозволу. Для усунення цієї проблеми в подовжувачах VGA/XGA використовується схема управління втратами на високих частотах, що називається EQ (Cable Equalization, корекція кабелю) або управління високочастотною складовою – HF (High Frequency) control. Схема EQ забезпечує частотнозалежне посилення сигналу для спрямування амплітудно-частотної характеристики.

Передавальний пристрій подовжувача зазвичай перетворює відеосигнали на диференціальний симетричний формат, найбільш підходящий для кручених пар. На стороні, що приймає, відновлюється стандартний відеоформат для відтворення отриманого сигналу на моніторі.

Мал. 19. Комплект обладнання для перетворення сигналів відео та звукових
стереосигналів у сигнали для передачі по кручений парі на віддалені відстані

На рис. 17 показаний комплект обладнання для перетворення сигналів відео та звукових стереосигналів сигнали для передачі по кручений парі на віддалені відстані. При застосуванні цих пристроїв для передачі трьох сигналів (1 відео та 2 аудіо) достатньо одного кабелю витої пари. Перемикач еквівалентного навантаження дозволяє підключати декілька таких пристроїв для роботи з приймальними пристроями. Лінія крученої пари може мати відгалуження, але це не вплине на якість зображення.

Приймач і передавач працюють на одній частоті та мають однакові частотний діапазон. З цим пристроєм допускається використовувати кабельні лінії завдовжки кілька сотень метрів. Мовна якість сигналу забезпечується при довжині кабелю до 100 м.

Обмеження з відстані передачі аналогових та цифрових відео- та аудіосигналів можна звести до таблиці.

Тип сигналу	Вид сигналу	Смуга пропускання, МГц	Відстань, м
Композитний	аналоговий	6	300
S-Video (2 пари)	аналоговий	6	300
Компонентний VGA/XGA (4 пари)	аналоговий	380	до 100
Аудіо балансний	аналоговий	0,02	до 200
DVI-D	цифровий	6	5
IEEE 1394	цифровий	400 (800)	10

Оскільки аудіосигнали мають порівняно невелику ширину спектра, то для них проблеми високочастотного згасання сигналу в лінії не мають суттєвого значення, тому для них, в принципі, можна використовувати старі дешеві кабелі витої пари категорії 3.

Кабелі для передачі цифрового сигналу з інтерфейсами DVI та IEEE 1394, в принципі, за своєю конструкцією мало відрізняються від кабелів кручений пари, тому вони також включені в таблицю 2. Однак передача цифрових сигналів у порівнянні з аналоговими має ряд суттєвих особливостей. Висока завадостійкість досягається за рахунок застосування спеціальних технологій кодування сигналу, наприклад технології T.M.D.S. у DVI.

При прокладанні комунікаційних комп'ютерних і мережевих трас застосовуються спеціалізовані кабельні системи різної модифікації, що особливо не відрізняються один від одного на вигляд на перший погляд. Насправді на сьогоднішній день випускається величезна кількість кабелів різної модифікації, відмінності яких для досвідченого користувача дуже очевидні, а маркування на дротах говорить багато про що. Кожна із систем, не важливо, чи то дроти utp, чи вита пара з серії ftp, мають технічні характеристики, функціонують у певних умовах і відрізняються продуктивністю.

При прокладанні домашньої або офісної мережевої системи немає особливої ​​необхідності у виборі відповідного кабелю, так як відстані трас досить невеликі, це не позначиться суттєво на погіршенні продуктивності мережного з'єднання. Тому без різниці застосовуються дроти utp або ftp, в цілому система працюватиме стабільно і досить функціонально.

Кабель utp: основні характеристики

Найчастіше для створення невеликих мережевих трас застосовують кабель ЮТП. Даний вид кабельної системи розроблений згідно з міжнародним стандартом якості та надійності ISO 11801, а проводиться згідно з суворим дотриманням ДЕРЖСТА РФ.

Жили переплетені один з одним під певним кутом і певною послідовністю попарно, тим самим створюючи з'єднання кращої якості, захищаючи комунікаційну систему від зовнішніх перешкод. Така технологія отримала назву кручена пара.

На замітку.На якість сигналу впливає правильність монтажу – вигин проводів не повинен перевищувати радіус 8 діаметрів кабелю. У виробництві кабелю УТП застосовується саме така технологія.

Щоб відповісти на запитання, що це такеutpкабель, варто розглянути розшифровку його абревіатури:

• U – відсутність ізоляції;
• TP – кручена пара.

Кабель utp – у перекладі з англійської «Unshielded Twisted Pair», є однією або кількома витими парами, між якими відсутня будь-яка індивідуальна ізоляція. Залежно від типу, він застосовується як для комп'ютерних, так і для телефонних трас. Відсутність ізоляційного покриття між парами сприяє меншому протистоянню зовнішніх перешкод, відповідно якість сигналу може погіршуватися. Хоча під час прокладання малих комунікаційних систем цей чинник немає великого значення.

Різновиди тупі кабелю характеризуються наявністю цифри, яка вказує на кількість кручених пар. Крім цього розрізняються кручені пари, що складаються з одножильного литого провідника з діаметром не більше 0,51 мм (застосовуються в монтажних роботах у спеціалізованих коробах та каналах) та багатожильні (застосовуються в місцях можливого вигину). Для роботи з різними типами кручених пар використовується особливе обладнання – конектори, які забезпечують надійність з'єднань та унеможливлюють пошкодження проводів у процесі монтажу.

Види utp кабелів

Мережеві комунікаційні системи сьогодні знаходяться на піку свого розвитку, що сприяє випуску рік у рік продукції високої якості з більш швидким ступенем продуктивності. На сьогоднішній день можна виділити кабельutpкількох категорій:

• Cat1;
• Cat2;
• Cat3;
• Cat4;
• Cat5;
• Cat5e;
• Cat6;
• Cat6a;
• Cat7.

Залежно від категорії, швидкість передачі даних системи utp може досягати близько 50 000 Мбіт/сек, із частотою до 700 МГц і поширюватися на відстань понад 50 метрів. На даний момент найбільшою популярністю користується кабель utp з двома витими парами категорії Cat5e. У цій категорії спостерігається найкраще співвідношення ціни і якості, і навіть швидкості передачі.

Крім цього формою виділяють 2 види кабелю utp: плоский і округлий. Оболонка виготовляється на основі полівінілхлориду з додаванням невеликої консистенції крейди, що надає їй еластичність та полегшує процес роботи з нею. Між крученими парами розташовується нитка з капрону, головними властивостями якої є надання міцності дроту та захист кручених пар від механічного пошкодження. Якщо потягнути за цю нитку, вона відокремить один провідник від іншого у кручений парі.

Щоб відповісти, що таке кабель utp і яка його сфера застосування, достатньо уважно вивчити написи на оболонці, а також знати його значення кольору.

Через кожен метр на оболонку кабелю наноситься розмітка із зазначенням метражу. Залежно від країни виробника, метраж може бути вказаний як у метрах, так і фунтах. Крім цього вказуються основні технічні характеристики та тип дроту, а також дані фірми-виробника.

Колірне маркування позначає сферу застосування. Зазвичай можна виділити наступну колірну гаму оболонки:

• Чорна оболонка застосовна за межами приміщення, оскільки вона має захисні властивості, стійкі до впливу навколишнього середовища;
• Кольорова оболонка (сіра, синя, фіолетова, жовта, червона, зелена) підходить для монтажу лише усередині приміщень;
• Помаранчева оболонка випускається 2-х категорій для монтажу всередині приміщень та за його межами. При виробництві даного типу кабелю застосовується додатково полімер, що має негорючі властивості і витримує температурний режим до 75 градусів.

Відмінність дроту ftp від utp

Система кручених пар сприяє поліпшенню якості сигналу, скручування проводів у певній послідовності і під відпраненим кутом захищає від впливу зовнішніх перешкод, але іноді буває недостатньо. Особливо це позначається при прокладанні мережевих промислових трас великою довжиною. Для поліпшення швидкості передачі використовується інший тип – кабель ftp.

Між кабелем utp ftp різниця полягає у наявності у ftp спеціального захисного екрану, який стійкіший до негативного впливу зовнішніх шумів. При цьому екрануванню може підлягати окремо кожен провідник, так і вся кручена пара в цілому. Для збільшення продуктивності слід правильно провести весь монтаж, не забувши заземлити все комп'ютерне обладнання.

Абревіатураftp позначає наступне:

• F – наявність ізоляції на кожній жилі або кручений парі на основі міді, алюмінієвої фольги або стрічки на основі спеціального металу;
• TP – кручена пара.

Маркування мережних кабелів може бути різним, до основної абревіатури може додаватися додаткова літера, наприклад, S. Вона означає наявність загальної ізоляції з металевого обплетення.

Можна виділити основні типи екранування кабелю:

• UTP – кручена пара без екранованої оболонки;
• FTP – кручена пара з фольгованою екранованою оболонкою;
• STP – кручена пара із загальною ізоляцією;
• S/FTP – кожна кручена пара має свій захисний фольгований екран та загальну додаткову мідну оболонку;
• U/FTP – наявність загальної екранованої оболонки;
• U/STP – наявність екрана тільки на кожній кручений парі.

Екран у проводу серії ftp має не тільки захисний фактор від впливу інших електромагнітних полів, але й захищає від електромагнітного випромінювання, яке виділяє сам кабель у процесі експлуатації.

03. 12.2017

Блог Дмитра Вассіярова.

Віта пара — що це за кабель і чому кручений?

Привіт всім.

Якщо ви збираєтеся прокладати до себе в будинок інтернет або вже зробили це, не зайвим буде знати, що таке кручена пара. Адже вона зараз найчастіше використовується з цією метою. У цій статті я розповім вам не тільки, що це, а й яких видів буває, з чого складається і як розпізнавати маркування.

Визначення

Вітою парою називається кабель, що включає одну або більше пар ізольованих провідників, обвитих один з одним. Навіщо вони звиваються? Щоб поліпшити зв'язок між ними і знизити рівень перешкод для сигналу, що надходять із зовнішньої сторони.

Використовується, зазвичай, щодо інтернету, кабельного телебачення, побудови локальних мереж. Також може використовуватись для підключення телефону. До речі, це було його первісне призначення, коли Олександр Белл вигадав його у 1881 році.

Віта пара виграє перед своїми основними конкурентами тим, що її легше і дешевше прокладати в порівнянні з оптоволокном, і вона має кращу пропускну здатність, ніж коаксіальний кабель.

Структура

Якщо розглядати кабель у перерізі, ми побачимо:

• Провідники. Виготовляються із цільного мідного дроту діаметром 0,4-0,6 мм або численних тонких провідників. Другий варіант застосовується під час виготовлення комутаційних шнурів.
• Ізоляція провідників. Виконується найчастіше з полівінілхлориду, дорожчі моделі – з поліетилену або поліпропілену, а найякісніші – із спіненого поліетилену або тефлону. Її діаметр складає 0,2 мм.
• Розривна нитка. Робиться зазвичай із капрону. Вона потрібна, щоб можна було легко та без пошкоджень ізоляції розрізати зовнішню оболонку та отримати доступ до сердечника. Також нитка забезпечує додатковий захист.
• Зовнішня оболонка. Виготовляється найчастіше з полівінілхлориду з елементами крейди, що робить її більш крихкою. Це потрібно, щоб точно і легко обрізати кабель гострим інструментом. Товщина оболонки варіюється від 05 мм до 09 мм.

Негласно її ще розрізняють за кольорами: сірий – найбільш популярний, чорний – для зовнішньої прокладки, помаранчевий – говорить про негорючі оболонки. Також може відрізнятися форма: вона зазвичай кругла, але бувають і плоскі кабелі, які зручно прокладати в будинку під килимом або по плінтусах.

• Допоміжний захист із вологостійкого поліетилену. Обов'язково використовується для виготовлення дроту для вуличної прокладки.

Ще в ньому можуть бути заповнені порожні місця водовідштовхувальним гелем, а також може виконуватися бронювання за допомогою сталевого дроту або гофрованої стрічки.

Види кабелів

Вироби типу кручена пара розрізняються за кількома критеріями.

1. Число жив

Враховуючи кількість дротів, кручена пара буває:

• Одножильної. Не призначено для прямого з'єднання з периферійними пристроями. Використовується при прокладанні проводів у стінах, коробах тощо. Справа в тому, що жила з міді має досить велику товщину і, якщо її часто згинати - вона зламається. У той час як для врізання розетки вона добре підходить.
• Багатодротяна. Такий вид кабелю застосовується з точністю до навпаки, на відміну першого. Згасання сигналу в ньому більше, тому він підходить для виготовлення патчкордів, що поєднують розетки з обладнанням.

2. Захист

Однією з відмінностей є застосовуваний у виробах захист самого виробу і сигналів, що передаються від перешкод. Вона буває:

• хімічної (від впливу природних умов). Виконується з поліетилену чи фольги. Якщо використовується другий варіант, такі вироби позначаються як foiled.
• механічної (від фізичних ушкоджень). Для цього застосовується дуже міцна оболонка та обплетення з мідного дроту. Коли використовуються додаткові компоненти захисту, кабель називають «double jacket».
• Екранування (від електромагнітних перебоїв). У цих цілях можна використовувати фольга з алюмінію чи мідна оплетка.

3. Екранування

Окремо хочу розповісти про конструкції екрану, так як вони бувають різні, через що відрізняються і самі кабелі:

• Неекранований виріб (маркується як U/UTP).
• Індивідуальний екран (U/FTP). Обмотується фольгою кожна пара окремо, щоб не тільки не заважали зовнішні перешкоди, а й сигнали всередині кабелю не перешкоджали один одному.
• Загальний екран (F/UTP, S/UTP, SF/UTP). Як ви здогадалися, ним обволікаються усі пари.
• Індивідуальний та загальний екран (F/FTP, S/FTP, SF/FTP). Поєднує принцип захисту двох попередніх типів.

Категорії

Крім перерахованих вище різновидів, дроти типу кручена пара діляться на категорії залежно від ефективності частотного діапазону, який пропускають. На даний момент їх 12 (разом із модифікаціями деяких категорій). Серед них ті, які вже не використовуються, і ті, які ще не вкоренилися на нашому ринку. Тому не засмічуватиму вам голову зайвою інформацією, розповідаючи про кожну категорію.

Скажу тільки, що на сьогоднішній день найбільш затребуваними є вироби 5-ї категорії. Вони працюють на смузі частот 100 МГц. Застосовуються для організації локальних мереж за технологіями Fast та Gigabit Ethernet. Швидкість передачі дорівнює 100 Мбіт/с, якщо у справі 2 пари, і до 1000 Мбіт/с - якщо 4.

Типи обтиску

Не важливо, який кабель ви оберете, його можна буде лише двома способами:

• Прямий – щоб з'єднати мережеву карту з комутатором чи концентратором.
• Перехресний - для прямого коннекту між двома мережними платами або застарілими концентраторами/комутаторами.

Підлягає роз'єм 8P8C, що має 8 контактів та фіксатор.

На цьому зупиняю свою розповідь.

До нових зустрічей на сторінках мого блоґу.

У сучасному потоці, що прискорюється, надаються товарів і технологій розбиратися стає все важче і складніше. Насамперед це стосується комп'ютерної техніки та аксесуарів для неї. До останніх необхідно віднести і різноманітні види інформаційних кабелів, у найменуваннях маркувань яких легко заплутатися навіть фахівцю. У наведеній нижче статті буде проведено дослідження, мета якого — виявити основні відмінні властивості UTP, FTP, STP та інших кручених пар.

Значення маркувань інформаційних кабелів

На сучасному ринку структурованих кабельних систем (СКС) фігурує безліч малозрозумілих для покупців найменувань кручених пар: UTP, S/UTP, F/UTP, FTP, ScTP, STP, S/STP… Цей список можна продовжити. І щоб при виборі необхідного товару не заплутатися у багатьох маркуваннях, слід з'ясувати зміст англомовних абревіатур.

Придивляючись до позначень кручених пар, легко помітити, що останні дві великі літери TP зустрічаються майже у всіх найменуваннях кабелів. Це скорочене словосполучення Twisted Pair. У перекладі з англійської воно і означає «вита пара». Літера U, що стоїть перед поєднанням слів Twisted Pair, позначає скорочене пасивне причастя Unshielded. Перекладається як «незахищений». Тому будь-який кабель з абревіатурою UTP вважається незахищеною витою парою. Говорячи зрозуміліше, між своїми витими парами немає індивідуальних шарів ізоляції.
LAN-кабелі, всередині яких мідні пари ізольовані один від одного, називаються Shielded Twisted Pair (STP). До групи STP-кабелів можна віднести маркування кручений пари PiMF (Pairs In Metal Foil). У перекладі ця фраза означає «пара у металевій фользі». До цього типу слід віднести LAN-кабелі S/STP, F/STP. Літера S, що стоїть перед похилою межею, позначає Shielded (захищений), а F (Foiled) - перешкоджає, але в даному контексті вона перекладається як "фольгований". Однак стверджувати, що поняття S/STP та F/STP майже синонімічні, не можна. Відмінності між ними полягають у тому, що зовнішній екран F/STP виготовлений з алюмінієвої фольги, а загальний екран S/STP — з мідної дротяної оплетки. Необхідно відзначити, що , що класифікується в Північній Америці (Канаді та США) як ScTP (Screened, екранований), також відноситься до захищених типів LAN-кабелів, які мають загальний алюмінієвий екран.

Міжнародна класифікація інформаційних кабелів

Однак у кодуваннях LAN кабелів серед виробників існує плутанина. І проблема виникає у випадку, коли потрібно уточнити розташування екрануючого шару. Останній може розташовуватись у двох місцях. Що знаходиться поверх окремої пари називається індивідуальним. Розташований навколо ізольованих між собою пар ( кручена пара ftp) прийнято називати загальним. Щоб уникнути плутанини, була створена міжнародна класифікація LAN-кабелів. При її складанні були враховані:

• наявність загального екрану;
• шар ізоляції поверх окремої пари провідників;
• спосіб скручування.

Схема класифікації інформаційних кабелів було представлено у вигляді формули AA/BCC. Перші 2 літери ліворуч позначають наявність загального екрану поверх усіх скручених провідників. Наприклад, кабель S/FTP відрізняється від FTP наявністю у всіх здвоєних провідників загального екрану, виготовленого з мідного обплетення.
Третя літера (B) несе інформацію про існування індивідуального екрана навколо кожної скрученої пари провідників. Якщо така є, то це і є та сама кручена пара ftp. Останні дві літери позначають вид скручування. Зазвичай це – tp. Однак останнім часом все частіше трапляються абревіатури «TQ». Вони позначають, що провідники скручені не попарно, а четвірками. Повертаючись від «четвірок» до витих пар, слід роз'яснити найкаверзніше питання. Якщо екран навколо кожної окремої пари відсутня, а захист розташована лише поверх всіх здвоєних провідників, то кожна з них називається як кручена пара utp, а маркування кабелю виглядатиме так: F/UTP або S/UTP.

Особливості найменування кабелю STP

Існує велика плутанина при виборі необхідного кабелю, що має позначення STP. Під цим маркуванням може розумітися різний кабель.

Наприклад, екранований кабель з екранованих кручених пар (S/FTP, F/FTP, SF/FTP або S/STP) також називається STP. Крім того, найменування STP вказує на матеріал, з якого виготовлений екран кабелю - обплетення.

STP кабель широко застосовується передачі даних з використанням технології 10 GbE по мідним витим парам.

Кабелі UTP та FTP: основні відмінності

Небагато розібравшись у міжнародній класифікації вітопарних кабелів, слід розглянути відмінні характеристики кручених пар UTP і FTP. У розрізі інформаційний кабель utp 4, що не має ні індивідуальних екранів для скручених пар, ні загального екрану, має ще одну відмінність. У ньому немає дренажного дроту, який зазвичай є в екранованих LAN-кабелях. Наприклад, ftp кабель 5e,ціна якого нижча за конкурентну, оснащений даним елементом. Дренажний дріт не має ізоляції і по всій протяжності з'єднаний із загальним алюмінієвим екраном. Передбачено він на випадок раптового розриву алюмінієвої оболонки при сильних згинах або надмірних розтягуваннях кабелю. У цій ситуації дренажний провід стає своєрідною сполучною скріпою для екрану.
Для екранування у FTP-кабелях використовується алюміній або алюмінієва плівка. Остання укладається металевою стороною всередину на поверхню попарно скручених провідників. В результаті
додавання додаткових елементів фольгований коаксіальний кабель (FTP) стає трохи товстішим, ніж кручена пара без екрануючого покриття (UTP). Крім цього, гнучкість у FTP дещо нижча, ніж у UTP.
У фольгованої кручений пари в порівнянні з незахищеним вітопарним кабелем є перевага. Перший краще захищений від високочастотних перешкод. Але для цього витопарний кабель ftpі корпус комп'ютера чи іншого радіоелектронного устаткування мають бути заземлені за всіма правилами. Ще гірше складається ситуація із перешкодами на низьких частотах. Алюмінієві екрани не в змозі перешкодити низькочастотним хвиль, що генеруються потужними колекторними двигунами. З цієї причини кручені пари FTP не застосовують у промисловому виробництві. Крім цього, фольговані LAN-кабелі характерні низькими параметрами згасання сигналу.
Зіставляючи недоліки та переваги захищених і незахищених кручених пар, слід не забувати і про ціну. При малому бюджеті кабель utp купитинабагато вигідніше, тому що його вартість значно нижча за фольгований LAN-кабель.
Статистика свідчить, що кабель ftpнайчастіше використовується у Франції. А значну частину комп'ютерних мереж Сполучених Штатів та Англії обладнано на основі UTP-кабелів. Жителі Німеччини віддають перевагу вітопарним кабелям з двома екранами: індивідуальним для кожної пари провідників і загальним. Віту пару можна купити в компанії AVS Electronics.

Значення деяких англомовних абревіатур на LAN-кабелях

Вибираючи інформаційний кабель для потреб, необхідно уважно ознайомитися з написами на нем. Знаючи умовні позначення абревіатур, будь-який покупець легко підбере відповідний товар. Саме буквосполучення LAN перекладається як локальна комп'ютерна мережа. І це термін не несе технічних характеристик товару.

Набагато важливіше звертати увагу на абревіатуру CCA, що інформує покупця про те, що перед ним кабель, у якому провідники виготовлені з алюмінію та плаковані (покриті зверху) шаром міді. Російською замість CCA вживається термін «композит». Останній вказує на те, що кабель - кручена пара ftpабо utp - складається не з мідних провідників, а з алюмінієвих, плакованих міддю. Вартість таких у кілька разів менша, проте і їх технічні характеристики значно нижчі.
Наприклад кручена пара , найбільш поширений варіант кручений пари.
Завершуючи дослідження, слід зазначити, що всі інформаційні кабелі категорій Cat5, Cat4 і Cat6 оснащені всередині 4 крученими парами. Літера E, що стоїть після Cat5, вказує на те, що ця категорія є розширеною. І для виготовлення кручених пар FTP класу Cat5e в обов'язковому порядку використовуються не алюмінієві, а мідні дроти. Віту пару utp можна купити в компанії AVS Electronics. Також в асортименті компанії є різні різновиди