Применение витой пары. Витая пара: назначение, виды и характеристики кабеля для передачи данных

alexxlabРазное
Что такое витая пара и для чего она используется. Какие бывают типы и категории витой пары. Каковы преимущества и недостатки экранированной и неэкранированной витой пары. Как выбрать подходящий кабель для различных задач.

Содержание

Что представляет собой витая пара и в чем ее назначение

Витая пара — это тип кабеля, состоящий из двух или более изолированных проводников, скрученных между собой. Основное назначение витой пары — передача электрических сигналов в телекоммуникационных сетях. Скрутка проводников позволяет значительно снизить влияние электромагнитных помех и перекрестных наводок.

Конструкция витой пары включает:

  • Медные проводники (обычно 4 пары)
  • Изоляцию каждого проводника
  • Общую внешнюю оболочку кабеля

Диаметр проводников обычно составляет от 0,4 до 0,6 мм. Чем больше витков на единицу длины, тем лучше помехозащищенность кабеля.

Основные типы и категории витой пары

Существует два основных типа витой пары:

  • Неэкранированная витая пара (UTP)
  • Экранированная витая пара (STP)

UTP не имеет дополнительного экранирования и используется в обычных локальных сетях. STP имеет металлический экран, защищающий от внешних помех, и применяется в промышленных условиях.


Витая пара также делится на категории по пропускной способности:

  • Cat 5e — до 1 Гбит/с
  • Cat 6 — до 10 Гбит/с на коротких расстояниях
  • Cat 6a — до 10 Гбит/с на расстоянии до 100 м
  • Cat 7 — до 40 Гбит/с на коротких расстояниях
  • Cat 8 — до 40 Гбит/с на расстоянии до 30 м

Преимущества и недостатки экранированной витой пары

Экранированная витая пара (STP) имеет следующие преимущества:

  • Высокая помехозащищенность
  • Низкий уровень излучения
  • Возможность применения в сложных условиях

Недостатки STP:

  • Более высокая стоимость
  • Большой вес и жесткость кабеля
  • Сложность монтажа

Экранированную витую пару рекомендуется использовать в промышленных сетях и в местах с высоким уровнем электромагнитных помех.

Особенности применения неэкранированной витой пары

Неэкранированная витая пара (UTP) широко применяется благодаря следующим преимуществам:

  • Низкая стоимость
  • Простота монтажа
  • Малый вес и гибкость кабеля

Недостатки UTP:

  • Меньшая помехозащищенность
  • Ограничения по длине линии

UTP кабель оптимален для построения локальных сетей в офисах и домашних условиях. Его характеристики достаточны для большинства применений при отсутствии сильных внешних помех.


Как выбрать оптимальный тип витой пары для различных задач

При выборе витой пары следует учитывать следующие факторы:

  • Требуемая скорость передачи данных
  • Длина кабельных линий
  • Уровень внешних электромагнитных помех
  • Условия эксплуатации (офис, промышленность, улица)
  • Бюджет проекта

Для типовых офисных сетей обычно достаточно UTP кабеля категории 5e или 6. В промышленных условиях рекомендуется использовать экранированный кабель категории 6а или 7. Для высокоскоростных магистральных линий оптимальным выбором будет STP кабель категории 8.

Монтаж и обжим витой пары: основные правила

При монтаже витой пары важно соблюдать следующие правила:

  • Не допускать чрезмерного натяжения кабеля
  • Соблюдать минимальный радиус изгиба (обычно 4 диаметра кабеля)
  • Избегать пережатия кабеля хомутами и стяжками
  • Не прокладывать рядом с силовыми кабелями
  • Использовать качественные разъемы и инструмент для обжима

При обжиме важно сохранить минимальную длину неперевитых проводников и соблюдать стандартную схему раскладки жил. Некачественный монтаж может существенно ухудшить характеристики линии.


Тестирование и диагностика кабельных линий на основе витой пары

Для проверки качества монтажа и диагностики неисправностей используются специальные тестеры витой пары. Они позволяют измерить следующие параметры:

  • Целостность и правильность разводки жил
  • Длина линии
  • Затухание сигнала
  • Перекрестные наводки
  • Возвратные потери
  • Сопротивление линии

Регулярное тестирование кабельной системы позволяет своевременно выявлять проблемы и поддерживать сеть в оптимальном состоянии. Для критически важных линий рекомендуется проводить сертификационное тестирование с выдачей протокола измерений.

Перспективы развития технологии витой пары

Несмотря на развитие оптоволоконных технологий, витая пара остается востребованным решением для локальных сетей. Основные направления развития:

  • Увеличение пропускной способности (уже достигнуто 40 Гбит/с)
  • Улучшение помехозащищенности
  • Миниатюризация кабелей
  • Снижение стоимости высокоскоростных решений

В ближайшие годы ожидается появление новых категорий витой пары для поддержки скоростей 100 Гбит/с и выше. Это позволит еще долгое время использовать медные кабели в качестве основы для построения локальных сетей.



Витая пара: градация, особенности, применение

Термин «витая пара» относится к информационным кабелям из медных (или омедненных алюминиевых) проводников в изоляции, скрученных в пары. Этот тип кабеля применяется для передачи данных по сети и коммутируется с различными видами оборудования. Витая пара обладает хорошим соотношением сигнал/шум, имеет широкую полосу пропускания и высокую устойчивость к помехам.

Разновидности витой пары

По типу материала проводников кабели делятся на медные и омедненные. Витая пара с медными жилами – дороже, но проводимость и другие параметры у нее гораздо лучше.

По типу изоляции выделяют кабели в оболочке из полиэтилена (PE), поливинилхлорида (PVC) и LSZH компаунда. Есть также более редкие марки – огнеупорные, устойчивые к многократным изгибам (для робототехники) и другие.

  • PE хорошо переносит холод и жару, используется для наружной прокладки. Может оснащаться несущим тросом для увеличения прочности.

  • PVC (обычно серого цвета) – бюджетный вариант для помещений.

  • LSZH в отличие от предыдущей оболочки не горит, при нагревании не выделяет вредные для здоровья вещества. Рекомендуется для помещений со строгими пожарными нормами.

10 шагов, которые помогут выбрать добросовестного подрядчика

Поможет сохранить бюджет и уложиться в сроки проекта

pdf 3,7mb

Уже скачали 11 507

По типу экранирования, то есть устойчивости к электромагнитным помехам. Защитный экран может отсутствовать (UTP), быть общим для всех проводников (FTP) и/или иметься на каждой паре жил (STP). Защитных экранов может быть несколько, возможна установка общей брони для механической защиты.

Использование и бренды

Витая пара широко применяется в IP видеонаблюдении. Одновременно может транслироваться видеосигнал, звук, сигналы управления. Видеокамеры с поддержкой технологии PoE запитываются по витой паре. Не нужно прокладывать несколько типов проводов (отдельно аудио, силовой и пр.

), это снижает расходы и экономит время на монтаж кабельной инфраструктуры.

Витая пара применяется при построении локальных сетей, поэтому ее часто называют Ethernet-кабелем. Также этот тип провода используется в телефонии.

Рассмотрим популярные кабельные бренды и кратко обсудим их продукцию.

  • Hyperline. Топовый бренд с широким ассортиментом. Проводники – только медные.

  • NETLAN. Кабель средней ценовой категории, жилы – медные или омедненные.

  • NIKOMAX. Достойное качество, медные жилы.

  • Datarex. Ассортимент не очень большой, но в нем присутствуют LSZH кабели.

  • ELETEC. Бюджетный бренд с хорошим ассортиментом, жилы – медные или омедненные.

  • REXANT. Высокое качество, жилы только медные.

  • ПАРИТЕТ. Хороший российский бренд, проводники – только из меди.

  • ProConnect. Бюджетная витая пара с медными или омедненными жилами. Внутренние кабели выпускаются в горючей PVC оболочке.

Категории по скорости передачи

Международные стандарты выделяют восемь категорий витой пары по частоте и скорости трансляции.

  • Cat1-Cat4 сегодня практически не используются. Cat1 применяется только в аналоговой телефонии. Остальные сняты с производства, но могут встречаться в старых сетях, рекомендуются к замене.

  • Cat5/5e. Категория Cat5 поддерживает скорость до 100 Мбит/сек и на сегодня считается устаревшей. Усовершенствованная версия Cat5e позволяет передавать данные на скорости до 1 Гбит/сек.

  • Cat6/6a имеет пропускную способность до 10 Гбит/сек, это один из самых популярных типов кабелей по соотношению цена/качество. Востребован при построении видеонаблюдения и локальных сетей.

  • Cat7/7a. Характеризуется более высокой частотой по сравнению с Cat6/6a, подходит для построения сетей до 10 Гбит/сек.

  • Cat8.1 и Cat8.2. Новейший стандарт со скоростью передачи до 40 Гбит/сек.

Из перечисленных выше брендов витую пару Cat7/7a производят только Hyperline, ELETEC и REXANT. Большую часть ассортимента всех изготовителей кабеля составляет Cat5e и Cat6/6a.

Витая пара для высоких скоростей

А как обстоят дела с Cat8? Кто из производителей замахнулся на выпуск кабелей для построения высокоскоростных сетей передачи данных? Встречайте витую пару Hyperline кат. 8.1 со скоростью передачи 25/40 Гбит/сек на частоте до 2000 МГц.

Кабели бренда категории 8.1 полностью соответствуют международному стандарту ISO/IEC 11801-1 и американскому ANSI/TIA-568-C.2-1. Производитель получил на них сертификат пожарной безопасности согласно требованиям законодательства ФЗ-123. Витая пара Cat8.1 успешно выдержала испытания на токсичность и коррозионную активность в рамках расширенной добровольной сертификации.

Кабели Hyperline Cat8.1 состоят из четырех пар медных жил 0.58 мм. Они предназначены для прокладки внутри помещений, по типу экранирования относятся к категории S/FTP. Внешняя оболочка выполнена из безопасного LSZH компаунда, который не распространяет горение и не выделяет при тлении вредные вещества.

Каждая пара имеет индивидуальный экран из алюминиевой фольги, есть также общая экранирующая оплетка из медной луженой проволоки. Защита от электромагнитных помех и межкабельных наводок реализована на высоком уровне.

Витая пара Hyperline Cat8.1 поддерживает передачу данных на скорости 25 Гбит/сек и 40 Гбит/сек при длине канала до 30 метров, это отличный вариант для компактных центров обработки данных. При увеличении дальности до 100 метров скорость передачи поддерживается на уровне 10 Гбит/сек.

Что такое витая пара и где используется

Сегодня, в век высоких технологий, очень важна быстрая и эффективная передача данных. Благодаря быстрому обмену данными каждому из нас стали доступны скоростной Интернет, мобильная связь и высококачественный спутниковый сигнал. Современному человеку трудно представить мир без всех преимуществ телекоммуникаций: быстрой передачи сигналов, текста, изображений, аудио и видео любыми проводными, радио, оптическими или другими системами.

Каждая из этих систем работает на основе своих собственных технологий и принципов. Одними из самых старых систем телекоммуникаций считаются радиосвязь и передача данных по кабелю. Радиосвязь использует радиоволны в качестве носителя информации (данных), а в кабельной системе передача данных происходит с помощью электромагнитных сигналов по металлическим кабелям. Одним из самых ранних носителей передачи данных и наиболее распространенных является кабели витой пары (витопарный кабель). И в сегодняшней статье мы подробно обсудим, что собой представляет витая пара, где она используется и эффективность именно этой технологии.

 

 

Кабель с витой парой – это тип кабеля, изготовленный путем соединения двух отдельных изолированных медных проводов, которые скручены между собой, размещенных параллельно друг другу, и образующих собой пару. Один из проводов используется для передачи данных, а другой – заземление. Поскольку некоторые устройства требуют нескольких соединений, витая пара образуется двумя или более парами, все в пределах одного кабеля. Каждая из этих пар имеет свой цвет. В такой паре основной провод будет полностью окрашен в базовый цвет, а дополнительный провод окрашен в белый цвет с тонкой полоской базового цвета. Медные провода витой пары, как правило, имеют сечение жил от 0,4 мм до 0,6 мм, могут быть твердыми или многожильными.

Этот тип кабеля широко используется в различных видах инфраструктуры передачи данных, для телефонной связи и большинства современных сетей Ethernet (в локальных сетях). Если у вас дома есть кабельный Интернет, с очень высокой вероятностью для его доставки к вашему компьютеру или ноутбуку используется именно витая пара.

 

 

Почему кабель скручен (вит)?

У каждого типа передачи данных присутствуют шум, магнетизм, препятствия и нежелательная передача сигналов. Когда провода скручены и сигналы (электроэнергия) по ним направляются в противоположных направлениях, внешние волны (шум) уменьшаются и гасится магнетизм. Это делает кабели витой пары менее чувствительными к электромагнитным помехам (Electromagnetic interference – EMI).

Почему кабель скручен (вит)?

 

 

Какие типы витопарных кабелей существуют?

Существует два основных типа кабелей с витой парой:

  • Неэкранированная витая пара (UTP – Unshielded Twisted Pair). Каждый из восьми отдельных медных проводов в кабеле UTP покрыт изоляционным материалом. Провода в каждой паре скручены вокруг друг друга. Это более дешевый тип витой пары. При использовании для построения сети кабель UTP имеет четыре пары медного провода 22 или 24 калибра. UTP кабель более склонен к электрическому шуму и помехам, нежели другие типы сетевых носителей. Используется в обычных, локальных сетях.
  • Экранированная витая пара (STP – Shielded Twisted Pair). Судя по названию, кабель окружен экраном (обычно медной оплеткой или алюминиевой фольгой) для отдельных пар или всех пар вместе, а иногда и экраном для каждой пары, и всего кабеля. Это делает кабели STP менее восприимчивыми к электромагнитным помехам (ЕМІ), но более жесткими и дорогими. Чаще всего используется в промышленных целях, и мощных сетевых системах.

 

 

Категории кабелей с витой парой

Витые пары можно разделить на семь категорий:

  • Cat1 – кабель UTP, который используется в телефонных линиях со скоростью передачи данных до 0,1 Мбит/с
  • Cat2 – кабель UTP, который используется в линиях передачи со скоростью передачи данных 4 Мбит/с
  • Cat3 – кабель UTP, который используется в локальных сетях со скоростью передачи данных 10 Мбит/с
  • Cat4 – кабель UTP, используемый в сетях Token Ring (стандарт 802.5) со скоростью передачи данных 16 Мбит/с
  • Cat5 – кабель UTP, который используется в локальных сетях со скоростью передачи данных 100 Мбит/с
  • Cat6 – кабель UTP, который используется в локальных сетях со скоростью передачи данных 10 Гбит/с и длиной до 55м
  • Cat7 – кабель STP, используемый в локальных сетях со скоростью передачи данных 10 Гбит/с

 

 

Маркировка кабеля витой пары

В соответствии с ISO/IEC 11801 маркировка кабеля витой пары следующая:

  • U – экран отсутствует
  • F – экран с фольги
  • S – оплетка из медной проволоки (внешний экран)
  • SF – оплетка из медной проволоки + фольга
  • TP – витая пара
  • TQ – индивидуальный экран для двух пар, скрученных не попарно, а с 4 проводников

 

Графически различия между кабелями UTP и STP витой пары можно изобразить так:

различия между кабелями UTP и STP витой пары

 

 

 

На сегодня все, спасибо, что читаете нас!

 

 

  • 1133