Витая пара характеристики кабеля. Витая пара: характеристики, виды и применение кабеля

Витая пара Cat5e или 5е категории – кабель, использующийся для передачи сигналов в структурированных кабельных системах, предназначенных для компьютерных сетей, таких, как Ethernet, а также для телефонии и передачи видеосигналов в полосе частот до 100 МГц. В его основе – витая пара проводников (как правило, используется 4 таких элемента, но может быть и другое количество). Этот стандарт обеспечивает высокую производительность, что определяет его популярность среди профессионалов, занимающихся разработкой и созданием сетей. Каждая витая пара имеет свой шаг скрутки, чтобы минимизировать наводку между элементами. Эта продукция может быть как жесткого, так и гибкого типа. Подробнее о основных категориях кабеля витая пара.

История

Требования к кабелям Cat 5e были впервые опубликованы в 2000 году и предназначались для увеличения характеристик передачи, необходимых для таких приложений, как 1000BASE-T, в которых используются двунаправленные и полные четырехпарные схемы передачи.  

Интересный факт:

Итак, что же это за 1000 Base-T?

• Число 1000 представляет теоретическую максимальную скорость передачи в мегабитах в секунду (Мбит/с).
• BASE — это краткая форма от Baseband, которая используется для описания сигналов и систем, диапазон частот которых измеряется от близкого к 0 Гц и максимального верхнего уровня частоты среза. Каждый сигнал имеет полный контроль над проводом на одной частоте, и методы частотной модуляции не применяются.
• T — относится к медным средам/интерфейсам.

Стандарт 568 добавил запас производительности к пределам производительности Cat 5 и охарактеризовал несколько новых критериев передачи, которые требовались для поддержки Gigabit Ethernet по каналу с четырьмя разъемами. CAT5e предлагает значительно улучшенную производительность по сравнению со старым стандартом CAT5, включая до 10 раз более высокие скорости и значительно большую способность преодолевать расстояния, не подвергаясь влиянию перекрестных помех.  Кабели кат.5е, как правило, представляют собой витые пары 24-го калибра AWG, которые могут поддерживать гигабитные сети на расстояниях между сегментами до 100 м.

Главные отличия кат.5 и кат.5е

Может показаться, что категория 5 и категория 5e — это одно и то же. В значительной степени так оно и есть, спецификация 5e просто включала некоторые дополнительные ограничения по сравнению со спецификацией 5 категории. Реальность такова, что большинство кабелей Кат.5 на самом деле являются кабелями Кат.5e, просто не сертифицированными как таковые. Вот сравнение этих дополнительных характеристик.

Строение кабеля

Кабель витая пара 5e, состоит из четырех витых пар, каждая из которых имеет немного разную частоту скручивания в диапазоне от 50 до 75 витков/м, для предотвращения перекрестных помех.  Скручивание в сочетании с дифференциальной передачей сигналов, используемой в Ethernet, значительно минимизирует шум извне, поскольку синфазное подавление в равной степени устраняет нежелательный ток, индуцированный в обоих проводниках. Хорошая производительность требует, чтобы скручивание поддерживалось как можно ближе к окончанию, для чего вполне подходят обжимные коннекторы RJ-45. (кабель Cat 6 имеет более высокую степень вращения и лучшую производительность, но из-за более высокой стоимости он не часто используется при прокладке локальной сети.)

Стандарт IEEE 802.3bz-2016

23.09.2016 года совет по стандартам IEEE-SA принял стандарт IEEE 802.3bz-2016. Он определяет следующие варианты:

• Скорость 2.5 Гбит/с на расстояниях до 100 метров с применением витой пары кат.5е (2.5GBASE-T)
• Скорость 5 Гбит/с на расстояниях до 100 метров на витой паре кат.6 (5GBASE-T)
• Скорость 5 Гбит/с на расстояниях до 100 метров на витой паре кат. 5е «в определенных случаях и конфигурациях развертывания»

Технологии передачи данных этого стандарта используют принципы работы 10GBASE-T с более низкой сигнальной скоростью. Снижение скорости в 2 и 4 раза снижает спектральную ширину сигналов, соответственно скорость передачи данных уменьшается до 2.5 и 5 Гбит/с. Это делает структурированную кабельную систему более простой и позволяет использовать UTP кабели категорий 5е и 6.

Обжим кабеля категории 5е

Для обжима витой пары применяются специальные инструменты — кримперы, которые позволяют провести обжим кабеля быстро и качественно. Существует два стандарта терминации: T568A и T568B. Использование любого из этих стандартов на обоих концах приводит к так называемой прямой конфигурации проводки. Использование T568A и T568B на разных концах приводит к конфигурации кроссовера. Выбор прямого или кроссоверного окончания зависит от типа устройств, присутствующих на двух концах. Разница заключается в положениях двух контактов, используемых для передачи, и двух контактов, используемых для приема.  Сеть не будет работать, если передача и прием не связаны.

Концентраторы и коммутаторы имеют порты MDI-X с внутренним кроссовером. Маршрутизаторы, серверы и конечные хосты, такие как ПК, имеют порты восходящей связи. Когда устройства с одинаковыми типами портов подключены, используется перекрестный кабель. Когда подключены устройства с разными типами портов, используется прямой кабель. (Для подключения компьютера к концентратору или коммутатору требуется прямой кабель. Для подключения двух компьютеров, коммутаторов или концентраторов требуется перекрестный кабель.) В действительности устройства, изготовленные в настоящее время, автоматически обнаруживают и реализуют правильную конфигурацию, поэтому прямые и перекрестные кабели могут быть использованы взаимозаменяемо. Но лучше, если соответствующий тип помечен и используется в случае замены устройства в будущем.

Видеообзор типов неэкранированного кабеля витая пара

Если стоит выбор, где купить витую пару категории 5e, выбирайте надёжного производителя. Компания «АнЛан» занимает лидирующие позиции на рынке РФ с 2007 года. Разумная цена и европейское качество — то, что отличает продукцию компании от других организаций.

Копирование контента с сайта Anlan.ru возможно только при указании ссылки на источник.
© Все права защищены.

Витая пара характеристики кабеля

Главная » Статьи » Витая пара характеристики кабеля

Пара витых

ВИТАЯ ПАРА КАК СРЕДСТВО ОТ ГОЛОВНОЙ БОЛИ

Электрический сигнал может быть передан получателю по каналу связи в виде про-водной или кабельной линии. В процессе распространения несущего колебания в канале свя-зи передаваемый сигнал может искажаться, поражаться шумами и помехами природного и индустриального характера. C этой проблемой сталкиваются все разработчики радиоэлек-тронных информационных систем, в том числе, и систем по технологии Digital Signage, по-зволяющих эффективно доносить до потребителя разнообразную аудио-видео информацию, в первую очередь, рекламного характера.

Линии для передачи сигнала принято делить на несимметричные и симметричные.

Простейшей несимметричной линией является линия на основе коаксиального кабеля. Коаксиальный кабель замыкает контур между источником и приемником, где центральная жила кабеля является сигнальным проводом, а экран – заземляющим. Несмотря на хорошее экранирование, коаксиальный кабель подвержен воздействию помех, поэтому передача с его помощью композитного сигнала и компонентного видеосигналов на значительные расстоя-ния невозможна.

Дальнейшее усовершенствование экранирования кабелей дает незначительный эф-фект при одновременном существенном росте их стоимости, поэтому потребовалось прин-ципиально новое техническое решение. И оно было найдено за счет разработки схем баланс-ной передачи сигнала или симметрирования с использованием вместо коаксиального кабеля витой пары. При балансной передаче сигнала все электромагнитные помехи и шумы одинаково воздействуют на оба сигнальных провода линии. Когда сигнал достигает приемника, он по-падает на вход дифференциального усилителя с большим коэффициентом ослабления син-фазного сигнала (КОСС).

Витая пара обычно дешевле коаксиального кабеля, ее легче раскладывать, а разделка разъемов не создает никаких проблем.

БАЛАНСНАЯ ПЕРЕДАЧА СИГНАЛА

Идея балансной передачи сигнала состоит в том, что для передачи сигнала ис-пользуется три, а не два провода (как в несимметричных линиях). Входной сигнал пе-редается одновременно по двум линиям, причем в одной линии он инвертируется по фазе на 180 градусов, тогда как шумы и помехи, наводимые в обоих сигнальных про-водах линии, будут иметь одинаковую амплитуду и фазу.

На выходе линии синфазные (помеховые) сигналы будут подавляться, а проти-вофазные – усиливаться. В хорошо спроектированной системе можно ожидать ослабление синфазного сигна-ла на 60 – 80 дБ.

В качестве проводников в симметричных схемах обычно применяют неэкрани-рованные или экранированные витые пары, так как они симметричны.

Как и любое техническое решение, симметрированиие линий передачи сигнала имеет свои недостатки.

• Симметричная линия передачи сложнее и дороже несимметричной, так как для нее необходимы передатчик и приемник балансного сигнала;
• Если уровень помех слишком велик, приемник балансного сигнала может вой-ти в режим насыщения и передача сигнала прекратится;
• Из-за затухания сигнала в кабеле приходится ставить промежуточные усилите-ли, которые вносят дополнительные накапливающиеся искажения;
• При использовании промежуточных усилителей, возможно, потребуется кор-рекция сигнала.

КАБЕЛИ ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ БАЛАНСНЫХ СИГНАЛОВ

«Витая пара» (twisted pair) – это кабель на медной основе, объединяющий в обо-лочке одну или более пар проводников. Кабель отличается от провода наличием внешнего изоляционного чулка (Jacket). Этот чулок главным образом защищает провода (элементы ка-беля) от механических воздействий и влаги.

Каждая пара представляет собой два перевитых вокруг друг друга изолирован-ных медных провода. Кабели витой пары сильно отличаются по качеству и возможно-стям передачи информации.

Конструкцию кабеля витой пары понятна из рисунка.

Кабели витой пары делят по категориям.

Категория (Category) витой пары определяет частотный диапазон, в котором ее применение эффективно. В настоящее время выпускаются кабели категорий с 1 по 7. В современных условиях для создания цифровых информационных систем использование кабелей категории ниже 5 не имеет смысла.

Для идентификации пар внутри кабеля используют цветовую маркировку. Так первые четыре пары имеют соответственно базовые цвета: Синий, Оранжевый, Белый и Коричневый. Чаще всего основной провод в паре целиком окрашивается в базовый цвет, а дополнительный провод имеет белую изоляционную оболочку с добавлением полосок базового цвета.

Экранированная витая пара (Shielded Twisted Pair, STP) хорошо защищает пере-даваемые сигналы от внешних излучений, а также снижает потери мощности в кабеле в виде излучения.

Экранированная витая пара имеет множество разновидностей.

Кабель на неэкранированной витой паре (Unshielded Twisted Pair, UTP) в на-стоящее время являются основной средой передачи данных для неоптических техноло-гий. Кабель сочетает хорошие электрические и механические характеристики с удобст-вом монтажа и сравнительно невысокой стоимостью.

Кабели категории 5 специально разработаны для поддержки высокоскоростных компьютерных сетей. Полоса пропускания кабеля – 100МГц.

Кабели категорий 6 и 7 имеют полосу пропускания 200 и 600 МГц соответствен-но. Кабели категории 7 обязательно экранируются; категории 5 и 6 могут быть как эк-ранированными, так и неэкранированными. Кабели категории 7 значительно дороже кабелей 5-й категории и по стоимости приближаются к волоконно-оптическим кабелям. Кроме того, они пока не стандартизированы и их характеристики определяются только фирменными стандартами, из-за чего возникают проблемы при тестировании кабель-ной системы.

Некоторыми фирмами уже выпускаются кабели витой пары категории 8. Они предназначены для передачи данных на частоте до 1200 МГц (широкополосные систе-мы кабельного телевидения и современные приложения типа SOHO). Кабель состоит из 4 индивидуально экранированных витых пар, в общей оплетке, покрытой оболочкой из LSZH материала для использования внутри помещения. Для кабелей этой категории характерны стабильные значения волнового сопротивления и затухания, а также отсут-ствие резонанса на частоте до 1200 МГц.

Наибольшее распространение получили кабели с числом пар 2 и 4 калибра 24 AWG. Из многопарных популярны 25-парные, а также сборки 6 штук из 4-парных.

Для подключения абонентского оборудования, и коммутации используются гибкие кабели (шнуры, патч-корды).

Патч-корд (patch cord) – это отрезок многожильного 4-парного кабеля длиной 1-10 м с вилками RJ-45 на концах. Для обеспечения устойчивости к постоянным изгибам, проводник у них выполнен не из одной, а из семи более тонких медных проволок толщиной около 0,2 мм каждая. Из-за большего, в сравнении с обычным, затухания использовать кабель для шнуров оправдано только на небольшие расстояния, как правило, не более 5 метров с каждой стороны линии.

Для коммутации кабельных каналов и подключения сетевого оборудования исполь-зуют патч-панели и настенные розетки.

ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ВИТОЙ ПАРЫ

Характеристики кабеля витой пары зависят от структуры кабеля и применяемых в нем материалов. Как любой проводник, витая пара имеет сопротивление переменному электри-ческому току (характеристический импеданс). Кабели могут иметь различные номиналы импеданса, обычно – 100, 120 и 150 Ом. Кабель UTP практически всегда имеет импеданс 100 Ом. Импеданс применяемого кабеля должен соответствовать импедансу соединяемого им оборудования, в противном случае помехи, возникающие от отраженного сигнала, могут привести к неработоспособности соединений.

Скорость/задержка распространения сигнала NVP (Nominal Velocity of Propaga-tion) – скорость распространения сигнала. Часто применяется производная от NVP и длины кабеля характеристика «delay» (задержка), выражающаяся в наносекундах на 100 метров па-ры.

Важной характеристикой витой пары также является погонное затухание (Attenua-tion), характеризующее величину потери мощности сигнала при передаче.

Другим важным параметром является NEXT (Near End Crosstalk), или переходное за-тухание между парами в многопарном кабеле, измеренное на ближнем конце – то есть со стороны передатчика сигнала, которое характеризует перекрестные наводки между парами.

УДЛИНИТЕЛИ ИНТЕРФЕЙСА

В современных инсталляциях кабели витой пары нередко используют для передачи сигналов VGA на значительные расстояния. Для того, чтобы сигнал «не потерялся» на фоне шумов и помех, используют удлинители интерфейса (extender или line transmitter), современ-ные модели которых обеспечивают передачу сигнала на требуемую дальность с малым уров-нем помех по витой паре. Такое эффективное и недорогое техническое решение находит применение во многих областях, в том числе, в системах Digital Signage. Удлинитель сигна-лов VGA действует на аппаратном уровне, поэтому он свободен от каких-либо проблем с со-вместимостью программного обеспечения, согласованием кодеков или преобразованием форматов.

Если рассматривать пассивную линию (т.е. линию без активного оконечного обору-дования), то кабель типа RG-59 способен передать без видимых на экране искажений компо-зитное видео, телевизионный сигнал стандартов PAL или NTSC только на 20-40 м (либо до 50-70 м по кабелю RG-11). Специализированные кабели позволят увеличить дальность пере-дачи примерно на 50%. Для сигналов VGA, Super-VGA или XGA, полученных с графических плат компьюте-ров, обычный кабель VGA обеспечивает передачу изображения с разрешением 640×480 на расстояние 5-7 м (а при разрешении 1024×768 и выше такой кабель не может быть длиннее 3 м.). Высококачественные промышленные кабели VGA/XGA обеспечивают дальность до 10-15, редко до 30 м. Кроме того, линия связи будет подвержена потерям на высоких частотах (High frequency loss), которые проявляются в снижении яркости до полного исчезновения цвета, ухудшении разрешения и четкости. Для устранения этой проблемы в удлинителях VGA/XGA используется схема управления потерями на высоких частотах, именуемая EQ (Cable Equalization, коррекция кабеля) или управление высокочастотной составляющей – HF (High Frequency) control. Схема EQ обеспечивает частотнозависимое усиление сигнала для «спрямления» амплитудно-частотной характеристики.

Передающее устройство удлинителя обычно преобразует видеосигналы в дифферен-циальный симметричный формат, наиболее подходящий для витых пар. На принимающей стороне восстанавливается стандартный видеоформат для воспроизведения полученного сигнала на мониторе.

Ограничения по расстоянию передачи аналоговых и цифровых видео- и аудиосигна-лов можно свести в таблицу.

Поскольку аудиосигналы имеют сравнительно небольшую ширину спектра, то для них проблемы высокочастотного затухания сигнала в линии не имеют существенного значе-ния, поэтому для них, в принципе, можно использовать и старые дешевые кабели витой пары категории 3.

Кабели для передачи цифрового сигнала с интерфейсами DVI и IEEE 1394, в принци-пе, по своей конструкции мало отличаются от кабелей витой пары, поэтому они также вклю-чены в таблицу. Однако передача цифровых сигналов по сравнению с аналоговыми имеет ряд существенных особенностей. Высокая помехоустойчивость достигается за счет применения особых технологий кодирования сигнала, например, технологии T.D.M.S. в DVI.

www.avclub.pro

Виды кабеля витая пара (кратко)

Витая пара — общее понимание, конструкция, область применения, виды витой пары.

Кабель витая пара представляет собой разновидность кабельной продукции и состоит из одной или нескольких пар проводников, находящихся в скрутке между собой и покрытых общей оболочкой из пластика. Технология дополнительного перевивания проводов применяется для усиления интеграции их в паре и уменьшения влияния внешних электромагнитных помех.

В современных кабельных системах витая пара является одним из основополагающих компонентов и используется как устройство для передачи сигнала в телекоммуникационных технологиях (телефония, видеонаблюдение) и компьютерных сетях. Благодаря своим техническим характеристикам, невысокой стоимости, доступности и удобству монтажа витая пара кабель UTP на сегодняшний день стала наиболее распространенным типом кабеля для организации локальных сетей.

Итак, виды кабеля витая пара.

В зависимости от наличия экрана есть

неэкранированная витая пара UTP (от английского Unshielded twisted pair) – без защитного экрана

 фольгированная витая пара FTP (сокращение от английского Foiled twisted pair), в которой имеется общий защитный экран из алюминиевой фольги. Наличие экрана гарантирует дополнительную защиту от помех и обеспечивает более качественную передачу сигнала. Экранирование кабеля позволяет нейтрализовать большинство внешних и внутренних электромагнитных наводок. Для гарантированной защиты экран из фольги по всей длине соединен с дренажным проводом, единственным без изоляции. Это сделано для обеспечения целостности экрана в случае несанкционированного обрыва, чрезмерного излома или предельного растяжения кабеля.

Виды категорий кабеля витая пара.

Важнейшей характеристикой витой пары, согласно международному стандарту ISO 11801 и американскому TIA/EIA-568B служит ее категория, в зависимости от полосы пропускания кабельной линии:

Наибольшее распространение сегодня получила разновидность витой пары марки Cat UTP 5e, которая отвечает самым современным требованиям в области передачи данных.

В настоящее время кабель витая пара чаще всего используется как:

• витая пара для телефонии;

• витая пара для компьютерных сетей;

• витая пара для аналогового и IP-видеонаблюдения.

Характеристика AWG в наименовании кабеля витая пара.

Производители витой пары используют американскую метрику проводников AWG (American Wire Gauge), иначе говоря — калибр проводника. Обращаем внимание на то, что чем меньше номер AWG, тем толще проводники у кабеля и тем кабель витая пара лучше по характеристикам, так как сечение больше и следовательно меньше сопротивление.

От количества пар проводников, витую пару подразделяют на виды:

Внутренняя витая пара 

Внешняя витая пара

По исполнению, качеству оболочки и предназначению, выделяют кабели витая пара для монтажа внутри помещения (indoor) и для внешней прокладки (outdoor). Каждая из перечисленных разновидностей кабеля имеет свои достоинства и находит применение в зависимости от условий эксплуатации. Например, уличная витая пара может использоваться в интервале температур окружающего воздуха от -40° С до +70°С при стандартных показателях относительной влажности.

Все виды внешнего кабеля витая пара покрыты специальной оболочкой из светостабилизированного полиэтилена (ПЭ) черного цвета. Благодаря этому такая витая пара не подвержена воздействию солнечной радиации, а также является стойкой по отношению к атмосферным осадкам, поэтому ее прокладывают без использования металлорукава или гофры. Обращаем внимание, что теоретически на улице можно прокладывать и внутреннюю витую пару, и какое-то время она сеть на ней будет работать. Однако со временем ее оболочка из поливинилхлорида (ПВХ) под воздействием солнечных лучей и атмосферных воздействий разрушается, что приводит к повреждениям проводника. Для полноценного монтажа сетей на улице используется либо внутренняя витая пара в гофре, металлорукаве, либо внешняя витая пара сама по себе.

Кроме указанных выше видов кабеля, различают также кабель медный (Cu) и обмедненный (CCA), однако об этом мы погворим в следующей статье.

Особенности использования кабеля витая пара

Кабели витая пара используются для передачи данных в течение определенного времени, однако их применение имеет условно короткий срок эксплуатации (от пятнадцати до двадцати лет без ущерба для качества связи) и относительно короткие сегменты кабеля (не более 90 метров). Более того, при покупке кабеля, на который производитель гарантирует сроки эксплуатации 20 лет и выше, обратите внимание, что эта гарантия может распространяться только на случаи монтажа специалистами, имеющими сертификат на монтаж витой пары именно этого производителя. Получить такой сертификат достаточно несложно, монтаж такой витой пары фактически не отличается от монтажа кабеля других производителя, однако при возникновении спорных ситуаций такой пункт может иметь существенное значение.

Помимо этого, существуют некоторые ограничения при прокладке и монтаже витой пары, так минимально допустимый радиус изгиба не должен превышать величину в пять внешних диаметров самого кабеля, поскольку это может привести к нарушению целостности оболочки, и как следствие, усилению посторонних шумов в проводнике.

Еще одним неудобством при монтаже является необходимость тщательно оберегать защитный экран от возможных повреждений, что неизбежно приведет к нежелательному изменению технических свойств витой пары, усилению внешних и внутренних электромагнитных воздействий.

Ассортимент кабеля «витая пара» на складе торгового дома «Строительство и Безопасность» позволяет решить большинство задач по передаче данных с нужным качеством и под определенные системы. Наши специалисты бесплатно проконсультируют по вопросам применения того или иного вида кабеля витая пара и помогут подобрать оптимальное сочетание «цена-качество» в кабеле витая пара.

oootdsib.ru

Технические характеристики кабеля витая пара

«Витая пара» является неотъемлемой частью структурированной кабельной системы. Изделие представляет собой конструкцию из одной или нескольких пар скрученных жил, покрытых слоем изоляции, экраном и внешней защитной оболочкой. Данный проводник эксплуатируется в качестве элемента СКС для передачи сигналов в компьютерных и телекоммуникационных сетях. Он имеет отличные технические характеристики, легко монтируется и имеет невысокую цену. Хорошие технические характеристики и параметры передачи достигаются благодаря особой конструкции, где скрутка жил обеспечивает максимальный уровень связи между проводниками. Структура витой пары продумана таким образом, чтобы электромагнитное воздействие и помехи влияли на провода пары в равной степени, а также исключалось возникновение взаимных наводок, что в итоге позволило бы получать хороший сигнал на выходе.  

В целом витую пару можно охарактеризовать повышенной плотностью используемых изоляционных материалов, широким температурным диапазоном эксплуатации в среднем от -20…+75°C, а также хорошей совместимостью с различным оборудованием и возможностью применения изделия в различных сферах.

В зависимости от модификации витая пара имеет определенные технические характеристики и область применения. Так среди данных проводников можно выделить неэкранированную витую пару UTP, кабель с общим экраном FTP, проводник STP с отдельным экраном для каждой жилы и S/FTP с отдельным и общим экранами, а также усиленные вариации U/STP и SF/UTP.

Наличие или отсутствие экрана значительно влияет на технические параметры «витой пары» и возможность её применения в той или иной сфере. Алюминиевый экран создаёт серьёзную защиту для проводника и позволяет избежать сторонних помех и искажения сигнала.

Кабель «витая пара» CAT 1 – наиболее простая по конструкции и техническим характеристикам модификация, по сути, представляющий собой телефонный кабель стандартного типа и имеющий малую устойчивость к сторонним воздействиям.

Кабель CAT 2 способен передавать сигнал на скорости до 4Мбит/с. Сегодня практически не используется ввиду своей малой актуальности и устаревшей конструкции. «Витая пара» CAT 3 используется в целях создания телефонных и локальных сетей на базе 10BASE-T, а СAT 4 на сегодняшний практически не используется ввиду наличия более современных и функциональных проводников. Витая пара 5-й категории подходит для эксплуатации в телефонных линиях, а также для построения сетей 100BASE-TX. Наиболее усовершенствованной категорией витой пары является кабель CAT5e с улучшенными техническими характеристиками. Конструктивно данный проводник состоит из 4х скрученных пар, передающих сигналы на скорости до 1000 Мбит/с. Кабели 6-й и 7-й категории способны работать уже на скоростях 10 Гбит/с и более, а проводник CAT7 имеет максимально усиленную и защищённую от внешних помех конструкцию.

Технические характеристики «витой пары» напрямую зависят от строения изделия. Подобрать и купить оптимально подходящий кабель для определенного объекта на сегодняшний день при всём существующем многообразии кабельно-проводниковой продукции не составляет труда. Важно чётко представлять нагрузку на кабель и соответственно требуемые параметры изделия. Купить «витую пару» Вы можете в компании «Вионет» по выгодным ценам со скорейшим выполнением заказа и доставкой в кратчайшие сроки в гарантированно качественном исполнении.

www.vionet.ru

Характеристики витой пары

Способы передачи по витым парам

Существует два способа передачи сигналов по витым парам: несбалансированная передача (несимметричные цепи) и балансная передача (симметричные цепи).

Кабели на основе медных витых пар, применяемые в СКС, позволяют строить как симметричные, так и несимметричные цепи.

Все виды ЛВС используют балансную передачу сигналов по витым парам. Несимметричные цепи применяются для построения систем пожарных и охранных сигнализаций и для передачи постоянных питающих напряжений, например, от УАТС к телефонам на рабочих местах.

При несбалансированной передаче используется несимметричная цепь, то есть один из проводников заземляется с одной или с двух сторон.

Сигналы передаются по остальным проводникам и изменяются относительно земли.

По своей природе несимметричные цепи очень чувствительны к внешнему электромагнитному излучению (ЭМИ).

На рисунке видно, что на входе приемника на сигнальном проводнике присутствует сумма напряжений сигнала Uc и наводок UH от внешнего ЭМИ.

Несимметричная сеть

Токи наводок на заземляющем проводнике стекают на землю, поэтому на нем UН равно нулю.

С другой стороны, сигнальный провод является источником излучения электромагнитной энергии во внешнее пространство.

Это приводит к значительному затуханию сигнала в процессе его распространения.

Некоторое улучшение характеристик несимметричных цепей достигается в случае использования общего заземленного экрана, однако такое решение существенно повышает стоимость и трудоемкость монтажа кабельной системы.

Еще одним недостатком несимметричных цепей является отсутствие гальванической развязки передатчика и приемника.

При неисправностях в системе заземления или в защитной изоляции сетевого оборудования высокое напряжение от систем электропитания может попасть как на заземляющий, так и на сигнальный провод, что часто сопровождается выходом из строя приемопередающих устройств на одном или обоих концах линии связи.

Достоинством несимметричных цепей является то, что для передачи N сигналов требуется только N+1 проводников (N сигнальных плюс один общий заземляющий).

Несимметричные цепи применяют для передачи низкочастотных сигналов на короткие расстояния.

Широко известным ее примером является интерфейс RS-232 (V. 24).

Схема симметричной цепи, в которой используется балансный принцип передачи информации, изображена на рисунке.

Симметричная сеть

В симметричных цепях приемник и передатчик гальванически развязаны друг от друга согласующими трансформаторами.

Во вторичные обмотки передается только разность потенциалов на первичной обмотке. Из рисунка выше видно, что токи наводки в полностью симметричной цепи приводят к противофазному изменению напряжения UН на первичной обмотке трансформатора приемника, так что результирующий мешающий сигнал не передается во вторичную обмотку.

Поэтому, в отличие от несимметричных, симметричные цепи значительно более устойчивы к внешним мешающим влияниям.

Соответственно ЭМИ проводников имеет равные по величине и противоположные по направлениям векторы электромагнитного поля ввиду противоположного направления токов в них. Поэтому в идеальной симметричной цепи суммарные векторы напряженности излучаемого электромагнитной поля равны нулю и излучаемое ЭМИ отсутствует.

Симметричные цепи позволяют передавать значительно более широкополосные сигналы, по сравнению с несимметричными, и поэтому широко используются для построения СКС.

Основными недостатками симметричных цепей с балансной передачей являются, во-первых, необходимость использования для приема и передачи N сигналов 2xN проводников (на каждый сигнал 2 провода) и, во-вторых, невозможность передачи постоянной составляющей сигнала.

Первичные электрические параметры витой пары

Электрические свойства витой пары, как и любой другой направляющей системы электромагнитных колебаний, полностью характеризуются ее первичными параметрами: сопротивлением R и индуктивностью L проводников, а также емкостью С и проводимостью G изоляции.

Эти параметры (R и G) обусловливают потери энергии: первый — тепловые потери в проводе и экране (при его наличии), второй — потери в изоляции.

Параметры L и С определяют рективность витой пары как направляющей системы и, следовательно, ее частотные свойства.

Конкретные значения первичных параметров зависят от конструкции кабеля и, в частности, от геометрии отдельных его компонентов, их взаимного расположения, материала проводников, изоляции и внешних покровов и т.д.

Емкость

Конструктивно витая пара представляет собой два проводника, отделенных друг от друга слоем твердой изоляции и воздушным промежутком.

Такая структура может рассматриваться как конденсатор, где роль обкладок играют проводники, а функции диэлектрика выполняют расположенные между ними изоляционный материал и воздух, и обладает заметной емкостью, величина которой линейно возрастает по мере увеличения длины.

Электрическая емкость между проводниками витой пары ограничивает ширину полосы пропускания кабеля и приводит к искажениям высокочастотной части спектра передаваемого сигнала.

Емкость не зависит от частоты.

Однако из-за особенностей методов, применяемых в процессе ее определения, при указании величины емкости часто указывается значение частоты сигнала, на которой проводятся измерения.

По стандарту TIA/EIA-568-A для кабелей категории 3 на длине 100 м емкость не должна превышать 6,6 нФ, а для кабелей категорий 4 и 5 — 5,6 нФ.

Некоторые фирмы выпускают по своим собственным ТУ кабели с существенно меньшей емкостью.

Активное сопротивление

Активное сопротивление зависит от материала провода, его длины и сечения, а также от температуры.

Проводники витых пар, применяемых в СКС, изготавливаются из меди, обладающей низким удельным сопротивлением.

Чем меньше сечение провода, чем больше его длина и чем выше температура, тем выше активное сопротивление и соответственно затухание витой пары.

Согласно требованиям стандарта TIA/ EIA-568-A при температуре 20°С сопротивление постоянному току любого проводника витой пары длиной 100 м не должно превышать 9,38 Ом.

С увеличением частоты сигнала активное сопротивление провода возрастает.

Это вызвано тем, что, во-первых, в результате поверхностного эффекта происходит вытеснение тока к поверхности проводника и, во-вторых, ток протекает в основном по поверхности, обращенной ко второму проводнику (эффект близости).

Оба эти эффекта приводят к уменьшению эффективного сечения проводника и, в конечном итоге, к увеличению сопротивления.

Для минимизации вредного влияния этих эффектов в горизонтальных и магистральных кабелях проводники витых пар выполняются в виде монолитного провода, а не скрученными из нескольких тонких проводов.

Применение проводников из нескольких тонких проводов возможно только в соединительных шнурах, где требуется в первую очередь высокая гибкость и устойчивость к многократным изгибам, а повышенное затухание сказывается не столь сильно из-за небольшой общей длины.

Индуктивность

Витая пара состоит из двух изолированных проводников, каждый из которых при протекании через него тока накапливает энергию, то есть обладает свойством индуктивности.

По мере увеличения частоты за счет поверхностного эффекта происходит уменьшение индуктивности.

Проводимость изоляции

Результирующая проводимость изоляции витой пары может быть записана в виде суммы двух составляющих: G = Go + Gf, где G0 учитывает токи утечки, связанные с несовершенством диэлектрика, a Gf учитывает затраты энергии на диэлектрическую поляризацию.

Под поляризацией понимают переориентацию под действием электромагнитного поля связанных диполей, имеющихся в диэлектрике.

Переменное электромагнитное поле вызывает вибрацию диполей, которая риводит к повышению температуры диэлектрика.

Нагрев диэлектрика, в свою очередь, облегчает вибрацию и повышает проводимость, что сопровождается ростом затухания сигнала.

Особенно много диполей, образованных атомами хлора, содержится в поливинилхлориде, который является типовым изоляционным материалом для кабелей.

Вторичные параметры кабелей на основе витой пары

Вторичные параметры витой пары рассчитываются на основе первичных или, что значительно чаще, определяются экспериментально.

Вторичные параметры нормируются в технических условиях на витую пару и позволяют простыми средствами выполнить инженерный расчет линий связи, построенных на основе симметричного кабеля, и оценить их пригодность для передачи сигналов тех или иных приложений.

Волновое сопротивление

Волновое сопротивление, или импеданс, — это сопротивление, которое встречает электромагнитная волна при распространении вдоль любой однородной (то есть без отражений) направляющей системы, в том числе и витой пары.

Оно свойственно данному типу кабеля и зависит только от его первичных параметров и частоты.

Волновое сопротивление связано с первичными параметрами следующим простым соотношением:

Z=√((R+jωL)/(G+jωC))

Волновое сопротивление численно равно входному сопротивлению линии бесконечной длины, которая имеет оконечную нагрузку, равную ее собственному волновому сопротивлению. Оно измеряется в омах и определяет количественное соотношение между электрической и магнитной составляющей электромагнитной волны. В общем случае волновое сопротивление является комплексной величиной, его модуль падает по мере роста частоты и на высоких частотах стремится к фиксированному активному сопротивлению:

Z∞=limω→∞√((R+jωL)/(G+jωC)) = √(L/C)

Кабели на витых парах на звуковых частотах, то есть при передаче телефонных сигналов, имеют сопротивление около 600 Ом, по мере увеличения частоты оно быстро падает и на частотах свыше 1 МГц вплоть до верхней граничной частоты конкретного кабеля не должно отличаться от 100 Ом более чем на + 15%.

Частотная зависимость первичных параметров электрического кабеля

Затухание

При распространении по витой паре электромагнитный сигнал постепенно теряет свою энергию.

Этот эффект называется ослаблением, или затуханием.

Затухание принято оценивать в децибелах как разность между уровнями сигналов на выходе передатчика и входе приемника.

Один децибел соответствует изменению мощности в 1,26 раза или напряжения в 1,12 раза.

Принято различать собственное и рабочее затухание кабеля.

Под собственным затуханием кабеля понимается затухание при работе в идеальных условиях.

В обобщенном виде его величину теоретически можно определить как реальную часть так называемого коэффициента распространения γ, который связан с первичными параметрами следующим простым соотношением:

γ=√((R+jωL)(G+jωC))

Экспериментально собственное затухание кабеля можно определить как разность уровней входного и выходного сигналов в том случае, если сопротивление источника сигнала и нагрузки равны между собой и волновому сопротивлению кабеля.

В процессе реальной эксплуатации это условие выполняется не во всех случаях, что обычно сопровождается увеличением затухания.

Такое затухание называется рабочим.

Из изложенного следует важный практический вывод о том, что для минимизации рабочего затухания и его приближения к собственному сопротивление источника сигнала и нагрузка должны быть равны волновому сопротивлению, то есть, по терминологии электротехники, должна быть обеспечена согласованная нагрузка как источника сигнала, так и самого кабеля.

Из формулы выше следует, что затухание является частотнозависимой величиной и, как все входящие в него параметры, зависит от длины кабеля.

Результаты анализа формулы показывают, что затухание связано с длиной витой пары линейной зависимостью на всех частотах.

Для упрощения выполнения инженерных расчетов удобно пользоваться параметром коэффициента затухания или погонного затухания α, который численно равен затуханию кабеля фиксированной длины (применительно к кабелю типа витой пары это обычно 100 м).

Величины коэффициента затухания α, длины L и затухания А связаны между собой следующим простым соотношением:

А |дБ| = α |дБ/100 м| х L |м|/100

Чем меньше величина затухания, тем более мощным оказывается сигнал на входе приемника и тем устойчивее при прочих равных условиях связь. Затухание вызывается активным сопротивлением и потерями в диэлектрической изоляции. Определенный вклад в затухание вносят также излучение электромагнитной энергии и отражения.

Любой проводник, по которому течет переменный ток, является источником излучения в окружающее пространство. Оно отбирает у сигнала энергию и ведет к возрастанию затухания сигнала. Это явление резко возрастает с увеличением частоты сигнала. При λ

Как было отмечено выше, в идеальной симметричной цепи электромагнитное излучение отсутствует. На практике таких идеальных симметричных цепей не существует. Дело в том, что в такой цепи проводники должны бесконечно плотно прилегать друг к другу и в пределе быть стянутыми в бесконечно тонкую линию, суммарный протекающий через которую ток равен нулю. Проводники с меньшим диаметром и более тонкой изоляцией плотнее прилегают друг к другу. Однако чрезмерное уменьшение сечения проводника и утоньшение изоляции ведет к повышению затухания за счет роста активного сопротивления и увеличения проводимости изолирующих покровов.

Частотная зависимость первичных параметров электрического кабеля

Из эквивалентной схемы можно сделать вывод о том, что затухание с ростом частоты имеет тенденцию к росту. Это обусловлено как ростом сопротивления продольной ветви в основном за счет элемента L, так и падением сопротивления поперечной ветви, которое обусловлено главным образом наличием емкости (элемент С). По стандарту TIA/EIA-568-А на длине 100 м и при температуре 20° С частотная характеристика A(f) максимально допустимого затухания, начиная с 0,772 МГц, для кабелей категорий 3, 4 и 5 определяется согласно следующему выражению

A (f) = k1√f + k2f + k3√f,

где:

А, дБ — максимальное допустимое затухание

f, МГц — частота сигнала

k1, k2, k3 — константы, определяемые в зависимости от категории кабеля (см. таблицу ниже)

Кроме аналитического задания величины затухания стандарт TIA/EIA-568-А определяет этот параметр также в табличной форме с расширением нормируемых значений в область нижних частот. Это бывает полезным при выполнении инженерных расчетов трактов связи, предназначенных для поддержки работы некоторых приложений, а также позволяет сразу же получить необходимую информацию без выполнения вычислений.

Максимальное допустимое затухание кабелей категории 3,4 и 5 на длине 100 м при t=20ºС по стандарту TIA/EIA-568-A

На рисунке выше показаны частотные зависимости предельно допустимых затуханий кабелей различных категорий, вычисленные по формуле выше.

Аппроксимация по формуле оказалась очень удачной и достаточно часто используется многими производителями кабельной продукции для описания характеристик их изделий. При этом принимаются свои значения коэффициентов k1-k3, а область действия распространяется на частоты до 400 и даже 550 МГц.

Переходное затухание

При передаче сигнала часть его энергии вследствие неидеальности балансировки витой пары переходит в электромагнитное излучение, которое вызывает наведенные токи в соседних парах. Этот эффект называется переходными наводками. Наводки, накладываясь на полезные сигналы, передаваемые по соседним парам, могут приводить к ошибкам приема и в конечном итоге снижают качество связи.

Разность между уровнями передаваемого сигнала и создаваемой им помехи на соседней паре называется переходным затуханием. В зависимости от места и метода измерения этого параметра различают несколько видов переходного затухания, см. рисунок, на котором через Ii обозначены токи наводок, создаваемые различными участками влияющей витой пары во влияемой.

Переходные наводки на ближнем (слева) и дальнем (справа) концах соседней пары

Если источник сигнала и точка измерения находятся на одном конце, то говорят о переходном затухании на ближнем конце, если на разных — то о переходном затухании на дальнем конце. В технике СКС первое из них традиционно имеет заимствованное из англоязычной технической литературы обозначение NEXT (Near End Crosstalk), а второе — FEXT (Far End Crosstalk). В отечественной технической литературе, посвященной кабелям городской и междугородной связи, аналогичные параметры обозначаются соответственно А0 и А1.

Чем выше значение NEXT и FEXT, тем меньший уровень имеет наводка в соседних парах, и соответственно тем более качественным является кабель. С практической точки зрения представляет интерес частотная зависимость переходного затухания на ближнем и дальнем концах, а также зависимость этих параметров от длины линии. Влияющая пара и пара, подверженная влиянию, проложены параллельно под общей защитной оболочкой. За счет этого их проводники могут рассматриваться как обкладки конденсатора. Это означает, что с ростом частоты переходное затухание падает. Стандарт TIA/EIA-568-A нормирует минимальные значения переходного затухания на ближнем конце при длине кабеля 100 м. Для определения минимально допустимого параметра NEXT на частотах, превышающих 0,772 МГц, используется следующее аппроксимирующее выражение:

NEXT(f) = NEXT(0,772) — 15 lg (f/0,772)

где:

NEXT(0,772) — минимально допустимое переходное затухание на ближнем конце на частоте 0,772 МГц, которое для кабелей категорий 3, 4 и 5 принимается равным 43, 58 и 64 дБ соответственно

f, МГц — частота сигнала.

Дополнительно стандарт нормирует значения NEXT на частотах менее 0,772 МГц, что бывает необходимо для некоторых приложений. Нормируемые значения в этом случае представляются в табличной форме.

Результаты расчетов по формуле выше приведены на рисунке.

Максимально допустимые значения NEXT для кабелей категории 3,4 и 5 на длине 100 м по стандарту TIA/EIA-568-A

Суммирование отдельных составляющих одной частоты переходной помехи на ближнем конце происходит с различными фазами (по напряжению). Поэтому реальный график частотной зависимости величины NEXT имеет вид шумообразной кривой с резкими перепадами величин переходного затухания на близких частотах. Стандарты нормируют только минимальную величину параметра NEXT, и кабель считается соответствующим требованиям стандарта, если во всем рабочем частотном диапазоне реальная величина NEXT не падает ниже определенного нормами значения.

Типовая зависимость переходного затухания на ближнем и дальнем концах от длины линии показана на рисунке.

Зависимость переходного затухания не дальнем и ближнем концах от длины линии

Переходное затухание на ближнем конце с увеличением длины линии сначала несколько уменьшается, а затем стабилизируется. Качественное объяснение этого эффекта состоит в том, что, начиная с определенной длины линии, токи помех с отдаленных участков приходят на ближний конец настолько ослабленными, что практически не увеличивают взаимного влияния между цепями, и величина NEXT остается постоянной. Отсюда следует, что значения NEXT для двух концов одной пары могут существенно различаться между собой, поэтому все стандарты требуют его измерения с обеих сторон. График зависимости переходного затухания на дальнем конце от длины линии носит экстремальный характер. Вначале, пока длина линии мала, увеличение ее протяженности увеличивает мощность помехи. По мере увеличения длины начинает проявляться рост затухания помеховых составляющих, и FEXT монотонно возрастает.

Для улучшения параметра NEXT в симметричных кабелях применяют различный шаг скрутки витых пар. Кроме ослабления электромагнитной связи отдельных пар такое решение не позволяет им плотно прилегать друг к другу по всей длине, что дополнительно увеличивает переходное затухание.

Известно, что сетевое оборудование различного назначения по-разному использует симметричный кабель как среду передачи. Поэтому в зависимости от приложения и метода использования кабеля нормирование величины переходных помех или, что эквивалентно, переходного затухания выполняется по-разному.

Наиболее популярными ЛВС в настоящее время являются сети Ethernet. При использовании полнодуплексного режима передатчик и приемник работают одновременно, и эта аппаратура использует для работы две витые пары одного кабеля. Этот случай в схематическом виде изображен на рисунке.

К определению NEXT

При этом ослабленный после прохождения по витой паре информационный сигнал взаимодействует на входе приемника с мощной переходной помехой работающего на этом же конце передатчика. Поэтому достаточно нормировать следующий параметр:

NEXT = Рс — max Рп

Где,

Рс — уровень сигнала,

Рп — уровень создаваемой им переходной помехи

Величина max Рп берется на наихудший случай, так как заранее неизвестно, какие две пары будут использоваться сетевым оборудованием для организации информационного обмена.

В последнее время при построении сетевого оборудования четко обозначилась тенденция использования им для передачи информации одновременно нескольких пар (оборудование ЛВС 100Base-T4, 100VG AnyLAN и 1000Base-TX). С другой стороны, сигналы нескольких приложений все чаще передаются в одном многопарном кабеле. В данной ситуации нормирование только параметра NEXT оказывается недостаточным, так как на приемник одновременно действует несколько источников помех. Для учета этого обстоятельства используется более сложная расчетная модель, которая для 4-парного кабеля имеет вид, изображенный на рисунке (все пары действуют на одну), и нормируется параметр так называемой суммарной мощности (power sum).

К определению PS-NEXT

Из-за разного расстояния между парами, различного шага скрутки и т.д. разность между величинами NEXT и PS- NEXT оказывается равной не 4,8 д Б, а примерно 2 дБ.

Наконец, в новейших перспективных приложениях типа Gigabit Ethernet вход приемника и выход передатчика развязаны с помощью дифференциальной системы. Это позволяет одновременно использовать одну витую пару для приема и передачи сигналов. В этой ситуации дополнительно к переходным помехам на ближнем конце необходимо учитывать также помехи на дальнем конце и соответственно нормировать величину переходного затухания на дальнем конце:

FEXT=Pc — max Pп

Где,

Pп — уровень переходной помехи на дальнем конце

К определению PS-NEXT

Аналогично переходной помехе на ближнем конце можно также ввести параметр PS-FEXT. Аналогично переходной помехе на ближнем конце может нормироваться и значение суммарной переходной помехи на дальнем конце. Переходная помеха на дальнем конце обычно оказывается меньшей по сравнению с переходной помехой на ближнем конце. Однако в отличие от помех на .ближнем конце эти помеховые составляющие достаточно часто суммируются синфазно или с небольшой разностью фаз, что может дополнительно увеличить их мощность.

И, наконец, некоторые производители начинают нормировать так называемую глобальную переходную помеху GXT (global crosstalk), которая равна сумме наведенных переходных помех на обоих концах кабеля.

В настоящий момент официальными редакциями стандартов задаются только величины NEXT и PS-NEXT (последнее значение приводится для многопарных и комбинированных кабелей), нормирование величин FEXT и GXT производится ограниченным количеством фирм.

Защищенность

Для оценки качества передачи информации в технике проводной связи широко используется параметр защищенности от помех, или просто защищенности, который представляет собой разность между уровнями полезного сигнала и помехи в рассматриваемой точке.

К определению NEXT

Для расчетной модели уровень сигнала составляет Рс = Рпер — А, а уровень переходной помехи Рпп = Рпер — NEXT. Защищенность согласно определению будет равна:

ACR = NEXT — А

то есть зависит только от величин затухания и переходного затухания.

К определению параметра защищенности

studfiles.net

Смотрите также

• Технические характеристики кабель ввг 5х4
• Кабель для диагностики
• Кабель для прокладки под землей
• Сечение акустического кабеля от мощности
• Тестер оптического кабеля
• Для радиофикации кабель
• Для чего нужен пятижильный кабель
• Акт технического надзора за прокладкой кабелей и монтажом муфт
• Как подключить принтер к компьютеру через сетевой кабель
• Программа для расчета кабеля
• Зачистка антенного кабеля

Кабель с витой парой 2.1 | Основа домашней сети: среда передачи и проводные/беспроводные протоколы

2. 1.1 Спецификации кабеля витой пары Кабели витой пары состоят из медных проводов малого диаметра, обычно менее 0,1 дюйма, для офисные приложения. Внутри пластикового защитного экрана находится множество медных проводов с индивидуальной изоляцией, скрученных друг с другом попарно. Два провода в туго скрученной паре испытывают практически одинаковую физическую среду. Следовательно, при передаче дифференциального сигнала по витой паре сводятся к минимуму радиоизлучение и шумовой эффект. Кроме того, каждая витая пара имеет собственный угол скручивания, чтобы свести к минимуму перекрестные помехи между разными парами. Качество изоляционного материала, герметичность и точность скрутки, диаметр медного провода определяют качество передачи витой пары. Размер медной проволоки обычно измеряется в американском калибре проводов. Популярные размеры проводов для кабелей с витой парой: 19, 22, 24 и 26 AWG. В таблице 2.1 показаны метрические и английские эквиваленты AWG от 11 до 40. Английской единицей измерения является мил, что составляет 0,001 дюйма, а метрической единицей измерения является миллиметр. Никакой AWG не соответствует точно английской или метрической единице, кроме AWG 36. Однако соотношение между соседними AWG составляет около 0,8 585333. Более 100 лет назад калибр проволоки устанавливался в значительной степени тем, насколько вы могли уменьшить диаметр проволоки за один шаг через волоку для волочения проволоки. По целому ряду причин каждое сокращение составляет примерно одно и то же соотношение, что приводит к геометрической последовательности, которую мы сейчас имеем. На рубеже прошлого века группа AWG взяла текущие калибры 10 и 40 и соответственно интерполировала их. Аналогичные более ранние европейские стандарты сечения проводов существовали, но нынешние европейские определения основаны на метрической системе, а диаметры медных проводов указаны с точностью до 0,1 мм. Например, метрические эквиваленты кабелей витой пары 24 и 26 AWG имеют диаметры 0,5 и 0,4 мм соответственно. 4 20008 9008 50,820 00080007 0.2859 Таблица 2. 1. AWG Equivalences AWG mil mm AWG mil mm AWG mil mm 11 90,741 2,3048 28.462 0.7229 31 8.9276 0.2268 12 80.807 2.0525 22 25,346 0,6438 32 7,9503 0,2019 0,2019 0004 13 71. 961 1.8278 23 22.572 0.5733 33 7.0799 0.1798 14 64.083 1,6277 24 20,101 0,5106 0,5106 0,5106 34 6.3048 0.1601 15 57.067 1.4495 25 17.900 0. 4547 35 5,6146 0,1426 16 50,820 1.2908 50,820 1.2908 50,820 1.2908 50,820 26 15.940 0.4049 36 5.0000 0.1270 17 45.257 1.1495 27 14.195 0,3606 37 4,4526 0,1131 0008 18 40. 302 1.0237 28 12.641 0.3211 38 3.9652 0.1007 19 35,890 0,9116 29 11,257 11,257 39 3.5311 0.0897 20 31.961 0.8118 30 10.025 0.2546 40 3,1445 0,0799 Кабели витой пары через 10Base Ethernet в основном используются для подключения компьютеров через 10Base Ethernet к офисным компьютерам. Типы кабелей с витой парой, обычно используемые в офисных помещениях, относятся к категории 3 или категории 5. Характеристики передачи кабеля категории 5 лучше, чем характеристики кабеля категории 3. Существует также кабель с витой парой категории 4, качество передачи которого находится между этими двумя. Подробные рекомендации по типам кабелей, а также инструкции по установке содержатся в документах стандартов TIA/EIA-568A [1] и TIA/EIA-568-B [2]. Качество передачи этих витых пар в основном определяется затуханием на частоте 10 МГц. На этой конкретной частоте затухание должно быть меньше 98, 72 или 65 децибел на километр (дБ/км) для кабелей категории 3, 4 или 5 соответственно. Эти кабели обычно могут иметь 4 или 25 витых пар внутри пластикового экрана. Кабель категории 3 состоит из медных проводов калибра 24, а кабели категорий 4 и 5 могут быть изготовлены из проводов калибра 22 или 24. Опять же, качество передачи витого кабеля зависит не только от размера внутреннего медного провода. Официальных стандартов для электропроводки в жилых помещениях не существует. до продажи системы Bell практика проводки во многом зависела от телефонной компании и региона. Впоследствии этой практике следовали технические специалисты региональных телефонных компаний и электрики строительных подрядчиков. Исследование [3] показало, что большинство телефонных проводов в помещениях имеют четырехъядерную или плоскую проводку. Кабель Quad состоит из четырех проводов, скрученных вместе без отдельных пар. Плоский кабель имеет 4 жилы, лежащие рядом друг с другом в один слой без какой-либо скрутки. Есть также три или шесть парных кабелей, скрученных вместе или лежащих горизонтально. Кабель Quad обычно состоит из медных проводов 22 AWG, а плоский кабель обычно состоит из медных проводов 26 AWG. Поскольку качество передачи кабеля с витой парой зависит от размера провода, а также от других производственных процессов, характеристики конкретного кабеля с витой парой можно точно определить только по его основным электрическим параметрам, таким как сопротивление, индуктивность, емкость и проводимость. на единицу длины. Такое определение рассматривается не как производственный стандарт, а как отраслевая эталонная модель. Модели кабелей витой пары, определяемые их первичными электрическими параметрами, оказались очень полезными в исследованиях компьютерного моделирования, ведущих к определению передовых систем широкополосной связи, таких как DSL и Ethernet. Электрические параметры конкретной витой пары могут немного отличаться от параметров эталонной модели из-за температуры, методики измерения и производителя. Однако общие характеристики передачи эталонной модели могут поддерживаться, если различия остаются минимальными. 2.1.2 Основные параметры кабелей с витой парой Характеристики передачи кабеля с витой парой можно точно определить по его основным электрическим параметрам, а именно последовательному сопротивлению R, последовательной индуктивности L, шунтирующей проводимости G и шунтирующей емкости C. Обратите внимание, что эти основные параметры также зависят от частоты. Значения этих основных параметров выражены на единицу длины. Следовательно, значения должны быть правильно масштабированы либо для метрической, либо для английской системы измерения. На рис. 2.1 показана эквивалентная схема кабеля с витой парой по основным параметрам для единичной длины dx. Эквивалентная схема витой пары должна состоять из множества таких цепей единичной длины, соединенных каскадом. Рисунок 2.1. Модель распределенных параметров витой пары Первичные параметры кабеля витой пары могут быть измерены прямо или косвенно с помощью широкополосного и высокоточного испытательного оборудования. Однако аппроксимация данных необходима, чтобы охватить всю полосу частот и отфильтровать некоторые неточные участки. Были разработаны параметризованные модели [4] для первичных параметров RLGC, соответствующие измеренным значениям. Модели параметров: Уравнение 2.1 где r 0 C — сопротивление меди постоянному току, r 0S — сопротивление постоянному току стали, а C и S — константы частоты, характеризующие нарастание сопротивления скин-эффект» для последовательного сопротивления Уравнение 2. 2 где l 0 и l — низкочастотная и высокочастотная индуктивности соответственно, а b — параметр, выбранный для характеристики перехода между низкие и высокие частоты в измеренных значениях индуктивности для последовательной индуктивности Уравнение 2.3 , где C является «контактным» емкостью и C 0 и C E — конституты, выбранные для соответствия измерениям для Shunt Canpacitance, и 77777777777777777779. 5. 9045. 5. 5. 5045950495. 9504595. 95950495. 950495. 950495. 95959509950 год 9959950 года. , где g 0 и g e — константы, выбранные для соответствия измерениям проводимости шунта. r 0 s предназначен для устранения двойного скин-эффекта некоторых омедненных ответвительных проводов со стальными сердечниками, и его значение обычно соответствует только медным кабелям в соответствии с измерениями. Поэтому параметризованная модель последовательного сопротивления упрощается до Уравнение 2.5 В Таблице 2.2 показаны параметризованные модели, параметры в уравнениях 2.2–2.5, для обычных офисных и жилых кабелей витой пары. .0004 0.147696 9004 0007 C 97 0,7423 97 0,7423 97 Эти параметризованные модели можно использовать для расчета первичных электрических параметров витой пары для частот от 0 до 50 МГц с надежной точностью по сравнению с реальными измерениями. Типы 26 AWG и 24 AWG обычно используются в телефонных петлях, в то время как Drop Wire и Flat Pair часто используются для подключения телефонных петель к домохозяйствам абонентов. Витая пара категории 5 популярна для проводки Ethernet. Quad-22, состоящий из четырех витых пар 22 AWG, и FW-26, 26 AWG плоского провода, регулярно встречаются в телефонной проводке внутри дома. Набор вторичных параметров кабеля с витой парой состоит из волнового сопротивления и постоянных распространения. Характеристическое сопротивление кабеля витой пары связано с первичными параметрами в соответствии со следующим выражением: Уравнение 2.6 Постоянная распространения кабеля витой пары также связана с первичными параметрами и может быть выражена согласно следующее выражение: Уравнение 2.7 Обратите внимание, что волновое сопротивление и постоянные распространения витой пары также зависят от частоты. Хотя постоянная распространения является функцией частоты, мы по-прежнему используем название «постоянная распространения» в соответствии с его первоначальным происхождением от идеальной линии передачи. Для кабеля с простой витой парой, на конце которого имеется волновое сопротивление, его передаточная функция или вносимые потери связаны с постоянной распространения согласно следующему выражению: Уравнение 2.8 где d — длина кабеля витой пары. Измерение передаточной функции или вносимых потерь кабеля витой пары является относительно простым, и результат измерения часто выражается через отношение выходной мощности к входной. В частности, масштабированная версия логарифма отношения выходной мощности к входной используется для описания передаточной функции кабеля витой пары. Логарифмическая версия передаточной функции определяется следующим выражением: Уравнение 2.9 где a(f) – действительная часть постоянной распространения g(f) . a(f) можно приблизительно представить в следующем выражении: Уравнение 2.10 Параметры a и b для вносимых потерь приведены в таблице 2.3 для различных кабелей витой пары и внутренней проводки [5]. Эти параметры следует использовать вместе с расстоянием d в футах (футах) и частотой f в герцах (Гц). Таблица 2.2. Параметризованные модели для первичных параметров 26 AWG 24 AWG 08 . 5 Quad-22 FW-26 R r 0 c (/km) 286.176 174. 559 180,93 41.16 176,6 252,5 399,6 0.053073 0.04972 0.001218 0.050008 0.2643 0.757 L l 0 (µH /км) 675.369 617.295 728,87 1090.8 0063 763.2 788.7   l (µH/km) 488. 952 478.971 543.43 911 504.5 575,7 591,8 B 0,92931 1.15298 1.15298 1.15298 1.15298 9000 1.15298 92931 9003 1.15298 92931 9003 1.15298 9000 9000 9000 1.15298 9000 9000 9000 0063 0.75577 1.195 0.705 0.794 0.654   f m (kHz) 806. 34 553.76 718,89 174,2 32,570 386 697 c (nF/km) 49 50 51 22.68 48.55 44.1 42.7   c 0 (nF/km) 0 0 63.8 31.78 0 75.1 24.8   c e 0 0 0. 1158 0.1109 0 0.245 0.122 G g 0 (nS/km) 43 0.234 89 53 1.4765 26.7 322.3   g e 0.7 1.38 0,856 0,88 0,91 0,8805 0,7423 8 Кат. 3 4 Кат. 4 Таблица 2.3. Параметры для g(f) Тип a b 8,17 x 10 -7 8,07 x 10 -11 7,37 x 10 -7 9,12 x 10 -12 Кат. 5 7.26 x 10 -7 4.56 x 10 -12 Quad-22 6.77 x 10 -7 4. 97 x 10 -11 FW-26 9.17 x 10 -7 4.87 x 10 -11 Figure 2.2 shows insertion losses created according to these estimated параметры модели постоянной распространения для расстояния 100 м или 328,08 фута Рисунок 2.2. Вносимые потери согласно оценке параметров распространения

RMDV-SB Витая пара | Dyden Corporation

Гибкий кабель — тонкий гибкий кабель RMDV-SB со специальной эластомерной изоляцией и витыми парами.

Разработанная для уменьшения диаметра кабеля по сравнению с другими кабелями, серия RMDV использует сверхтонкую проволоку толщиной 80 микрон для проводника и специальный запатентованный эластомерный материал для изоляции, обеспечивающий превосходную гибкость и износостойкость. В оболочке кабеля используется ПВХ, обеспечивающий превосходную огнестойкость, маслостойкость и гибкость. RMDV-SB имеет плетеный экран, предотвращающий внешние электрические помехи.

Технические данные

Опции

R & D

FAQ

Форма запроса

Технические данные

Варианты

R & D

FAQ

Форма расследования

Характеристики

7 Гибкая форма
67.
• Торсион
• Гибка
• Маслостойкий
• 0°С — 105°С
• Соответствует RoHS
• UL-совместимый
• cUL-совместимый
• Шумостойкий
• Витая пара

Спецификации соответствия

• UL758 (материал проводки устройства) -21913 (105°C, 30 В)
• CSA (C22.2 № 210.2) — (105°C, 30 В)

Маркировка поверхности

Обратите внимание, что кабели с маркировкой «-А» «-В» на конце модели отличаются от наших стандартных спецификаций. (Например, RMFEV-A, RMCV-SB-B)

Материал

Проводник	Отожженная медь
Изоляция	Специальный эластомер
Экранирующая оплетка	Луженая отожженная медь
Оболочка	Огнестойкий・Маслостойкий ПВХ

Электрические свойства

Номинальное напряжение	30 В
Диэлектрическая прочность	AC500В/мин
Минимальное сопротивление изоляции	100 МОм・км (при 20°C)

Идентификация ядра

[AWG28～AWG20]

1~6 пар

Сердечник №	1	2	3	4	5	6
Цвет	Желтый	Красный	Зеленый	Серый	Небесно-голубой	Фиолетовый
	Белый	Синий	Оранжевый	Черный	Коричневый	Розовый

7~15 пар

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15
Синий	Желтый	Зеленый	Красный	Фиолетовый	Синий	Желтый	Зеленый	Красный	Фиолетовый	Синий	Желтый	Зеленый	Красный	Фиолетовый
Белый					Коричневый					Черный

Технические характеристики

Номинальное сечение Площадь сечения	Проводник состав (диаметр)	Диаметр изоляции	Максимальный проводник сопротивление	Количество пар	Прибл. Общий диаметр	Прибл. масса	Допустимый Ток (при 40°C)	Рекомендация Радиус изгиба
AWG мм 2	мм	мм	Ом/км		мм	кг/км	А	мм
AWG28 0,1	20/0,08 (0,41)	0,71	203,7	2	5,0	35	1,6	40
				3	5,2	35	1,6	40
				4	5,6	40	1,4	40
				5	5,9	50	1,3	40
				6	6,2	55	1,2	40
				7	6,7	60	1,2	41
				8	7. 1	65	1,1	43
				10	7,9	80	1,1	48
				12	8,7	95	1,0	53
				15	8,2	90	0,9	50
AWG25 0,2	40/0,08 (0,58)	0,88	101,9	2	5,6	40	2,5	40
				3	5,8	50	2,4	40
				4	6,4	60	2,2	40
				5	6,8	65	2,0	41
				6	7,4	75	1,9	45
				7	7,9	85	1,8	48
				8	8,4	95	1,8	51
				10	9,4	120	1,7	57
				12	10,4	130	1,6	63
				15	9,6	140	1,4	58
AWG23 0,3	60/0,08 (0,72)	1,02	67,9	2	6. 1	50	3,3	40
				3	6,5	60	3.1	40
				4	7,0	70	2,8	42
				5	7,5	80	2,6	45
				6	7,9	90	2,4	48
				7	8,5	110	2,3	51
				8	9,0	120	2,2	54
				10	10,1	140	2.1	61
				12	11,5	170	2.1	69
				15	10,8	170	1,8	65
AWG20 0,5	110/0,08 (0,97)	1,37	38,9	2	7,4	75	5. 1	46
				3	7,8	90	4,6	47
				4	8,5	110	4.1	51
				5	9,2	130	3,8	56
				6	9,8	150	3,6	59
				7	10,6	170	3,5	64
				8	11,5	190	3,4	69
				10	13,0	230	3,2	78
				12	14,8	290	3,1	89
				15	14,0	320	2,7	84

Характеристики разъемов и кабелей

Технические характеристики разъемов и кабелей  


---

Содержание

Технические характеристики разъема и кабеля
Технические характеристики разъема

10/100/1000 портов

Подключение к 10BASE-T- и 100BASE-TX-совместимым устройствам
Подключение к устройствам 1000BASE-T

Порты модуля SFP
Консольный порт

Характеристики кабеля и адаптера

Две разводки кабеля витой пары
Четыре разводки кабеля витой пары для портов 1000BASE-T
Распиновка перекрестного кабеля и адаптера

Идентификация перекрестного кабеля
Выводы адаптера


Технические характеристики разъемов и кабелей

---

В этом приложении описываются порты коммутатора Catalyst 2970, а также кабели и адаптеры, используемые для подключения коммутатора к другим устройствам.

Технические характеристики разъема

В этих разделах описаны разъемы, используемые с коммутатором Catalyst 2970.

10/100/1000 портов

Порты Ethernet 10/100/1000 на коммутаторе Catalyst 2970 используют стандартные разъемы RJ-45. На рис. B-1 показана разводка контактов.

---

Примечание    На коммутаторах под управлением Cisco IOS версии 12.1(14)EA1 или более поздней версии можно использовать mdix auto в интерфейсе командной строки, чтобы включить функцию автоматического кроссовера. Когда включена функция автоматического кроссовера, коммутатор определяет нужный кабель тип для медных Ethernet-соединений и соответствующим образом настраивает интерфейсы. Таким образом, вы можете использовать как кроссовер, так и прямой кабель для подключения к медному порту 10/100/1000 на коммутаторе, независимо от типа устройство на другом конце соединения. По умолчанию функция автоматического кроссовера отключена. Для конфигурации информацию об этой функции см. в руководстве по настройке программного обеспечения коммутатора или в ссылка на команду переключения.

---

Подключение к 10BASE-T и 100BASE-TX-совместимым устройствам

При подключении портов к устройствам, совместимым с 10BASE-T и 100BASE-TX, таким как серверы, рабочие станции и маршрутизаторы, вы можете использовать прямой кабель с двумя или четырьмя витыми парами для 10BASE-T и 100BASE-TX. . На рис. B-4 показаны две схемы прямого кабеля с витой парой. На рис. B-6 показаны четыре схемы прямого кабеля с витой парой.

При подключении портов к 10BASE-T- и 100BASE-TX-совместимым устройствам, таким как коммутаторы или повторители, можно использовать перекрестный кабель с двумя или четырьмя витыми парами. На рис. B-5 показаны схемы двух витых пар с перекрестным кабелем. На рис. B-7 показаны схемы перекрестных кабелей с четырьмя витыми парами.

Вы можете использовать кабели категории 3, 4 или 5 при подключении к 10BASE-T-совместимым устройствам. При подключении к 100BASE-TX-совместимым устройствам необходимо использовать кабель категории 5.

Подключение к устройствам 1000BASE-T

При подключении портов к устройствам 1000BASE-T, таким как серверы, рабочие станции и маршрутизаторы, необходимо использовать прямой кабель категории 5 с четырьмя витыми парами для 10BASE-T, 100BASE-TX и 1000BASE-T. На рис. B-6 показаны схемы прямого кабеля.

При подключении портов к другим устройствам, таким как коммутаторы или повторители, необходимо использовать перекрестный кабель категории 5 с четырьмя витыми парами. На рис. B-7 показаны схемы перекрестного кабеля.

---

Примечание    При подключении к 1000BASE-T-совместимое устройство.

---

---

Примечание    Используйте прямой кабель для подключения двух портов, только если один порт обозначены буквой X. Используйте перекрестный кабель для соединения двух портов, когда оба порта обозначены знаком X или когда оба порта не имеют Х.

---


Рисунок B-1. Разводка контактов порта 10/100/1000 .




Порты модуля SFP

Коммутатор Catalyst 2970 использует модули SFP для оптоволоконных и медных восходящих портов. Список поддерживаемых модулей SFP см. в примечаниях к выпуску Catalyst 2970.


Рисунок B-2. Разъем LC для оптоволоконного модуля SFP .




---

Предупреждение  Невидимое лазерное излучение может исходить от отсоединенных волокон или разъемов. Не смотрите на лучи и не смотрите прямо с помощью оптических инструментов.

---


Рисунок B-3 Медный модуль SFP Разъем RJ-45




Консольный порт

Консольный порт использует 8-контактный разъем RJ-45, описание которого приведено в Таблице B-1 и Таблице B-2. Прилагаемый соединительный кабель RJ-45-to-DB-9 используется для подключения консольного порта коммутатора к консольному ПК. Если вы хотите подключить консольный порт коммутатора к терминалу, вам необходимо предоставить переходник RJ-45-to-DB-25 DTE (мама). Вы можете заказать комплект (номер по каталогу ACS-DSBUASYN=), содержащий этот адаптер, у Cisco. Информацию о выводах консольного порта и адаптера см. в Таблице B-1 и Таблице B-2.

Технические характеристики кабеля и адаптера

В этих разделах описаны кабели и адаптеры, используемые с коммутаторами Catalyst 2970.

Две разводки кабеля витой пары

На Рис. B-4 и Рис. B-5 показаны схемы двух кабелей с витой парой для подключения к устройствам, совместимым со стандартами 10BASE-T и 100BASE-TX.


Рисунок B-4. Схема прямого кабеля с двумя витыми парами .





Рисунок B-5. Схема перекрестного кабеля с двумя витыми парами 9.0460




Четыре разводки кабеля витой пары для портов 1000BASE-T

На Рисунок B-6 и Рисунок B-7 показаны схемы четырех кабелей витой пары для портов 10/100/1000 на коммутаторах Catalyst 2970.


Рисунок B-6. Схема прямого кабеля с четырьмя витыми парами для портов 10/100/1000





Рисунок B-7   Схемы четырех перекрестных кабелей с витой парой для портов 10/100/1000




Перекрестный кабель и разводка контактов адаптера

В этом разделе описывается, как идентифицировать перекрестный кабель, а также описываются выводы адаптера.

Идентификация перекрестного кабеля

Чтобы идентифицировать перекрестный кабель, сравните два модульных конца кабеля. Держите концы кабеля бок о бок язычком сзади. Провод, подключенный к контакту снаружи левой вилки, должен быть того же цвета, что и провод, подключенный к контакту снаружи правой вилки. (См. рис. B-8.)


Рисунок B-8. Идентификация перекрестного кабеля




Выводы адаптера

В Табл. B-1 перечислены выводы для консольного порта, переходного кабеля RJ-45-to-DB-9 и консольного устройства.

Таблица B-1   Сигнализация консольного порта с помощью адаптера DB-9

Коммутатор Консоль Порт (DTE)   RJ-45-to-DB-9 Терминальный адаптер   Консоль Устройство   Сигнал Штифт DB-9 Сигнал РТС 8 КТС DTR 6 ДСР TxD 2 RxD ЗАЗЕМЛЕНИЕ 5 ЗАЗЕМЛЕНИЕ ЗАЗЕМЛЕНИЕ 5 ЗАЗЕМЛЕНИЕ RxD 3 TxD ДСР 4 DTR КТС 7 РТС

В Табл.