Parametry kroucené dvojice. Kategorie kroucené dvoulinky v počítačových sítích

Název "kroucená dvojlinka" se vztahuje na speciální typ kabelového produktu, což je několik kroucených izolovaných vodičů. Shora je takové vzdělání pokryto ochrannou skořápkou, která jej chrání před vnějšími vlivy. Celkový pohled na klasický kroucený pár je znázorněn na obrázku níže.

Kombinace několika vodičů takovýmto nestandardním způsobem se provádí za účelem zvýšení vzájemného spojení mezi jednotlivými žilami, v důsledku čehož je znatelně snížen vliv rušení ve formě vnějších e / m polí. Pro dosažení ještě větší bezpečnosti kabelových produktů lze několik párů vodičů (až 5 nebo více) kombinovat do kroucených struktur. Pro jasné pochopení toho, co jsou kroucené páry, se nejprve seznámíme s hlavním účelem a existujícími odrůdami těchto elektrických výrobků.

Kroucená dvoulinka je nedílnou součástí rozvětvených kabelových systémů strukturovaného typu. Ty se tradičně používají pro pokládání vedení v počítačových a telekomunikačních sítích, jako jsou zejména Ethernet a USB. Relativní levnost a snadná instalace kroucených vedení je hlavním důvodem jejich širokého rozšíření při výstavbě místních kabelových sítí (zejména pro internet).

Obecná klasifikace a účel

Síťový kabel s kroucenými páry se připojuje k samotným zařízením pomocí konektorů 8P8C (často se jim říká RJ45). V závislosti na složení speciálního ochranného pláště jsou kroucené páry rozděleny do různých typů, a to:

• Výrobky s povlaky, které chrání vodiče před klimatickými vlivy (vlhkost, sluneční záření atd.);
• Kabelové výrobky s pláštěm odolným vůči jakémukoli mechanickému poškození;

Poznámka! Všechny tyto typy výrobků nemají speciální vnější oplet a spadají do kategorie "nestíněný kroucený pár".

• Kabely z několika párů s dodatečným vnějším povlakem, navržené ve formě ochranného opletu a vylučující vliv E/M snímačů.

U výrobků prvních dvou kategorií se tradičně používají pláště ze zesíťovaného polyethylenu nebo jiných materiálů odolných vůči ultrafialovému záření a deformacím. V této verzi mohou být položeny venku pod vlivem nejnepříznivějších faktorů.

Stíněný kroucený dvoulinkový kabel je potažen hliníkovou fólií, nahoře pokrytý měděným opletením, což umožňuje chránit kanály přenosu informací před vnějším elektromagnetickým rušením.

Podle počtu žil v každém z vodičů mohou mít kroucené páry jednožilové a vícežilové provedení, jejichž výběr je určen provozními podmínkami kabelu.

Výrobky s jedním jádrem se extrémně zřídka používají pro přímé připojení uzlů zařízení, což se vysvětluje jejich tuhostí a možností poškození v místech zalomení. Na druhou stranu se tento typ vodiče optimálně hodí pro koncové zásuvky, ke kterým se připojuje metodou „klín“.

Vícejádrové typy kroucených párů mají i přes svou flexibilitu jednu podstatnou nevýhodu, která se projevuje velkým útlumem signálu, který jimi prochází. V tomto ohledu jsou široce žádané při výrobě speciálních konektorů (propojovacích kabelů) instalovaných na křižovatce síťových zařízení se zásuvkami.

zařízení s kroucenou dvojlinkou

Tyto výrobky se skládají z jednoho nebo několika párů izolovaných měděných drátů, které jsou pevně stočeny dohromady. Společné kroucení kabelu je vyrobeno z párů vodičů stočených podél středové osy, chráněných společným izolačním pláštěm.

Dodatečné informace. Někdy se jako ochranný povlak ve vícežilovém kabelu používá kovový oplet, polyethylen nebo teflon odolnější proti opotřebení.

Díky dodatečnému kroucení párů vodičů kolem středové osy je možné zvýšit stupeň jejich ochrany před účinky elektromagnetických polí. Tento přístup navíc umocňuje propojení mezi jednotlivými jádry, přes které je možné posílat prvky diferencovaného signálu.

Aby se zlepšila kvalita pulsů přenášených vícežilovým kabelem, a také se snížila úroveň vzájemného rušení, je počet závitů v sousedních žilách odlišný.

Klasifikace kroucených párů s ochranným pláštěm

Po seznámení se s tím, co to je - kroucený pár, můžete přistoupit k jeho podrobnějšímu studiu. Zvažte variantu tohoto produktu, ve které se jako povlak používá speciální ochranná obrazovka. V souladu s konstrukcí takové obrazovky lze všechny známé vzorky produktů rozdělit do následujících skupin:

• Vícežilový kroucený pár s jedním společným pláštěm vyrobeným na bázi fólie;
• Stíněný kabelový výrobek se společným stíněním vyrobeným ve formě kovového opletu;
• Stejný vícežilový kabel, ale kromě fóliového pláště má opletené stínění;
• Kabel, ve kterém má každý závit svůj vlastní ochranný plášť na bázi fólie;
• Stejný design, ale doplněný o běžný kovový oplet.

Na konci tohoto seznamu jsou výrobky se stíněným kovovým opletem vyrobeným nejen z každého jednotlivého zákrutu, ale také ze společného svazku utkaného na jejich základě. Nejjednodušší a nejlevnější varianta výroby kabelu předpokládá, že nemá žádný ochranný plášť.

Kategorie kroucených párů

Kategorie kroucené dvoulinky je chápána jako její charakteristika, která určuje průchodnost dané sady vodičů stočených do svazku. S nárůstem tohoto ukazatele se odpovídajícím způsobem zvyšuje kategorie kroucené dvoulinky.

Pro různé typy produktů existuje až sedm gradací tohoto parametru. S přihlédnutím k tomu, že u některých jsou zřízeny podkategorie, je jich celkem deset.

Pro úplnější a jasnější pochopení rozdílů mezi kroucenými páry bylo vyvinuto speciální značení, které informuje o hlavních parametrech tohoto typu kabelových produktů. Pro rozlišení na základě stínění například použité prvky značení znamenají:

• U - úplná absence obrazovky;
• F - přítomnost obrazovky vyrobené z fólie;
• S - je obrazovka ve formě kovového opletu.

Označení UTP lze tedy například dekódovat jako: nestíněný kroucený pár bez ochrany a S / FTP (SF / UTP) je kabel s fóliovým stíněním, navíc chráněný měděným opletením.

Podle barvy vnějšího vinylového pláště jsou všechny tyto produkty rozděleny do následujících typů:

• S černým vinylovým povlakem, používaným při venkovní pokládce (někdy je takový kabel navíc chráněn polyetylenovou fólií, která zvyšuje jeho odolnost proti korozi);

Důležité! Tento závěsný kabel je položen na nataženém ocelovém lanku.

• Kroucený pár šedé barvy je určen pro pokládku v interiéru;
• Výrobky v oranžové izolaci a označené "LSZH" jsou nehořlavé, určené pro instalaci v podmínkách nebezpečí požáru.

Kroucené páry mohou mít navíc kulatý (univerzální) a plochý tvar. Poslední typ elektroinstalace je položen pod dekorativním nátěrem nebo tapetou.

Funkce značení

Při označování kroucených párů neplatí jednotné pravidlo – každý jednotlivý výrobce vyzdvihuje ty parametry, které se mu z hlediska předávání informací uživateli zdají nejvýznamnější. Na prvním místě bývá umístěna cedule označující kód výrobce a značku kabelu. Pro indikátor odpovídající mezní teplotě, při které je jeho provoz přípustný, slouží samostatná ikona, která je na druhé pozici.

Za těmito označeními následuje typ stínění, počet párů přítomných v kabelu, dále průměr jádra, označení pro konektor, kategorie produktu, jeho délka a rok výroby. O většině těchto zápisů již byla řeč dříve, proto se zaměříme pouze na nové prvky.

Materiál a průřez vodiče

Při výrobě kroucených párů lze použít běžné materiály jako:

• Čistá technická měď;
• Speciální ocel s tenkou povrchovou vrstvou mědi, značená CCS;
• Hliník potažený tenkou měděnou vrstvou, označení, které používá označení CCA.

Poznámka! Použití měděné vrstvy je typické pro dráty do páté kategorie včetně; pro výrobu kroucených výrobků vyšších kategorií se vždy používá čistá technická měď (CM).

Zohlednění tohoto parametru je zvláště důležité při výběru kabelu vhodného pro tyto specifické provozní podmínky. Pokud chcete zajistit kvalitní připojení, je samozřejmě vhodnější zaměřit se na čistou měď. Vždy byste si však měli pamatovat, kolik takový produkt bude stát (cena mědi na trhu je poměrně vysoká).

V případech, kdy musíte pracovat s tak důležitými objekty, jako jsou místní sítě, se nedoporučuje šetřit na kvalitě kroucených párů. V opačném případě se může stát, že za přílišnou čitelnost při výběru ceny výrobku se budete muset „doplatit“ průběžnou opravou již položených kabelových sítí.

Pokud jde o průřez jednotlivých vodičů, jsou označeny podle obecně uznávané normy AWG. Při tomto způsobu diferenciace produktů jsou nejoblíbenější vodiče 22, 24 a 26 AWG.

označení konektoru

Tradiční označení konektoru pod názvem „RJ-45“ ​​je správněji reprezentováno jako 8P8C, kde je uveden počet pozic konektoru, které jsou v něm obsaženy. Označení 8P (Position) jen naznačuje, že pro připojení kabelu je potřeba osm žil.

Zatímco 8C je znamení, že při spojování bude použito všech osm kontaktů (Kontakt).

V počátečním období provozu byl konektor RJ-45 označen jako 8P2C, protože používal pouze dva kontakty, což je dost pro organizaci modemové a telefonní komunikace. S rozvojem komunikačních technologií ztrácelo staré označení v průběhu času svou relevanci, poté se jeho nová podoba stala obecně akceptovanou s přihlédnutím ke všem 8 kontaktům.

V konkrétním příkladu vhodném pro nejoblíbenější kroucené produkty mohou být znázorněna následující označení.

Na prezentovaném krouceném párovém kabelu jsou jasně rozlišitelná následující kódová označení:

• UTP - znamená, že tento kabel nemá stínění;
• 4PR je indikátor přítomnosti 4 párů vodičů v něm;
• 24 AWG - udává průměr průřezu jednoho jádra (někdy se uvádí v milimetrech).

V závěrečné části recenze si všimneme, že po seznámení se všemi složitostmi a vlastnostmi zařízení s kroucenou dvojlinkou se v případě potřeby můžete samostatně vypořádat s jeho pokládkou. Zároveň bychom neměli zapomínat, že výběr jednoho nebo druhého typu kabelového výrobku je určen jeho účelem a způsobem pokládky.

Video

K vytvoření komunikačních sítí, počítače a komunikace se používají kabely vyrobené speciální technologií. Jejich žíly jsou zkroucené v párech navzájem. Takové produkty se nazývají "twisted pair". Existují dva hlavní typy kabelů tohoto designu: ftp a utp.

UTP (nahoře) a stíněný FTP (dole)

Funkce Twisted Pair

Hlavním problémem ochrany komunikačních linek je jejich ochrana před rušením. Amplitudy signálu ve vedení jsou mnohem menší než amplitudy okolních elektrických zařízení: v napájecích kabelových vedeních, elektromotorech, domácích spotřebičích, venkovních elektrických vedeních. S přihlédnutím ke stupni rozvoje elektrifikace není těžké si představit množství elektromagnetických snímačů ovlivňujících sdělovací kabely po celé jejich trase.

Kromě toho na sebe jádra uvnitř samotného kabelu působí a vytvářejí vzájemné rušení. Když byla komunikační vedení vyrobena stejnou technologií jako elektrická (ve formě venkovních vedení s dráty na izolátorech), byly minimalizovány odběry od sousedních vodičů a vysokonapěťových silových vedení pravidelnou změnou umístění vodičů vedení vůči sobě. Tento technický trik se nazývá transpozice.

Transpozice na příkladu elektrického vedení

Kabel s kroucenou dvojlinkou v moderním kabelu má stejnou transpozici, ale je vyroben s vysokou hustotou. Žíly jsou stočeny dohromady v párech. Tím je dosaženo minimálního vlivu jednotlivých párů vodičů na sebe a zvyšuje se ochrana před vnějším rušením.

Ochranné vlastnosti kroucených párových kabelů jsou však sníženy na nulu, pokud jsou porušeny podmínky pro jejich pokládku. Poloměr ohybu takových výrobků je přísně omezen a obvykle by neměl být menší než osm průměrů. Pokud to není zohledněno, dochází uvnitř kabelu ke geometrickým změnám, někdy neopravitelným, což zhoršuje jeho odolnost proti hluku.

Poloměr ohybu kroucené dvoulinky musí být alespoň 8 průměrů kabelu

Stínění komunikačních kabelů

Ne vždy však kroucení jader pomůže zcela eliminovat vliv rušení na užitečný signál. V tomto případě pomáhá zavedení stínících plášťů do konstrukce. Stínění lze aplikovat jak na jednotlivé páry žil, tak na všechna jádra uvnitř kabelu. Tyto metody se aplikují jak samostatně, tak společně, v tomto případě je stíněna každá dvojice jader a navíc všechna jádra dohromady.

Tento způsob ochrany je však účinný pouze tehdy, jsou-li skříně zařízení propojené kabelem uzemněné. V opačném případě se samotné pláště obrazovky stanou zdrojem rušení a hromadí je po celé dráze vedení.

V závislosti na přítomnosti, nepřítomnosti a počtu obrazovek se ke značce kabelu přidá písmeno, což znamená:

• U - bez obrazovky;
• S - běžná obrazovka ve formě kovového opletu;
• F - stínítko z měděné nebo hliníkové fólie nebo metalizované pásky kolem jader každého páru nebo všech jako celku.

Úplné označení značky se skládá z výše uvedených písmen psaných zlomkem. Čitatel udává ochranu jednotlivých žil, jmenovatel udává ochranu celého kabelu. Dále se přidávají písmena "TP", označující "twisted pair", v překladu - kroucený pár.

Například označení U/FTP znamená, že kabel nemá ochranné stínění jednotlivých párů žil, ale obsahuje společné stínění. Existují i ​​kombinace jejich dvou písmen, například "SF" - dohromady se používá kovový oplet a fólie.

Je třeba mít na paměti, že při použití fólie pro stínění je její vnější povrch pokryt dielektrickou vrstvou. Při připojování stínítka je tedy potřeba pro připojení kontaktu použít pouze jeho vnitřní povrch.

Pokud je obrazovka vyrobena z fólie, pak paralelně s ní probíhá kovový drát malého průřezu. Je to nutné pro lepší kontakt při připojení k uzemňovacím zařízením. Eliminuje také možné lomy ve fóliovém sítu, ke kterým dochází v místech zlomů, jako by místa lomů posunovala.

Který kabel je lepší: se stíněním nebo bez něj?

Který z nich je lepší použít kabel při pokládání komunikačních sítí, utp nebo ftp? Zdá se, že použití stíněných kabelů řeší všechny problémy s odolností proti rušení a nestíněné kabely se s tímto úkolem vyrovnají pouze částečně.

To tam nebylo. Připomeňte si schopnost obrazovky akumulovat rušení při absenci uzemnění. Pokud zařízení, ke kterému je připojeno, nemá připojení k zemní smyčce (nebo vlastní zemní smyčce, která je pro servery povinná), pak použití ftp situaci jen zhorší.

Kromě toho jsou ftp kabely velmi citlivé na nízkofrekvenční rušení, jehož úroveň je ve výrobních závodech poměrně vysoká kvůli přítomnosti silových elektrických zařízení. Ať se snažíte sebevíc, položení komunikačních kabelů je stále nemožné v dostatečné vzdálenosti od stávajícího elektrického vedení. A kabelové produkty, které jimi procházejí, kolem sebe vždy vyzařují snímače. Kromě toho je rušení vyzařováno elektromotory a indukčními prvky. Nezapomeňte na impulsní hluk, který vzniká při provozu spínacích zařízení.

Jiný utp kabel má na rozdíl od ftp nižší hodnotu útlumu užitečného signálu. To výrazně ovlivňuje dlouhou délku komunikační linky.

Proto se při rozhodování, který kabel zvolit, zda nestíněný nebo ftp, musíte zaměřit na schopnost zařízení připojit stínění, přítomnost či nepřítomnost nízkofrekvenčního rušení a celkovou délku komunikační linky.

I při výběru kabelu je třeba věnovat pozornost materiálu jeho pláště. Pokud prochází otevřenými plochami na ulici, musí být chráněn před slunečním zářením. K tomu je vnější plášť vyroben z polyethylenu, obvykle je černý. Ale polyetylenový plášť, který chrání kabel před slunečním zářením, teplotními výkyvy a srážkami, podporuje spalování. Proto je v interiéru nelze pokládat otevřeně.

Pro vnitřní použití nesmí kryt podporovat hoření a nesmí vypouštět halogeny (fluor, chlór, brom nebo jód). Jsou nejen silnými oxidačními činidly, ale jsou i jedovaté pro člověka. Pouzdra zpomalující hoření jsou označena přidáním písmen LS (nízký kouř) k označení kabelu pro dovážené výrobky nebo „ng“ pro ruské výrobky. Nevyzařující halogeny jsou navíc označeny HF (halogen free).

Elektrický signál může být přenášen k příjemci prostřednictvím komunikačního kanálu ve formě drátu nebo kabelového vedení. Při šíření nosné vlny komunikačním kanálem může docházet ke zkreslení přenášeného signálu, ovlivnění šumem a interferencemi přírodního i průmyslového charakteru. Minimalizace vlivu zkreslení a šumu je dosaženo volbou metody modulace, frekvence a výkonu nosné vlny a dalších faktorů.

Výhodou analogového způsobu prezentace a přenosu zprávy je, že analogový signál může být v zásadě naprosto přesnou kopií zprávy. Nevýhody analogové metody jsou, jak se často stává, pokračováním jejích výhod. Analogový signál může mít libovolný tvar, takže pokud se k signálu při nahrávání přidal např. šum, je velmi obtížné a často nemožné odlišit původní, respektive nahraný signál na pozadí šumu. Analogová metoda má vlastní zkreslení a efekt akumulace šumu, který může omezit funkčnost analogových systémů. Analogová komunikační technologie ušla dlouhou cestu s vylepšeními a dosáhla vysoké úrovně. Další rozšiřování funkčnosti a zlepšování ukazatelů kvality analogových zařízení je však spojeno s náklady, které mohou učinit nová zařízení nedostupnými pro masové spotřebitelské publikum. Nyní analogová technologie ustupuje digitálním systémům.

Z hlediska obvodů je digitální zařízení složitější než analogové, ale jeho funkčnost je mnohem širší a některé z nich jsou v podstatě nedosažitelné analogovým zpracováním signálu.

Pro přenos nepřetržitých zpráv pomocí digitálního komunikačního systému musí být analogové signály představující nepřetržité zprávy vzorkovány a kvantizovány.

Digitalizace signálu je vždy spojena s výskytem šumu a výskytem zkreslení (frekvenčních, nelineárních i některých specifických zkreslení). Analogově-digitální převod se však v digitálním komunikačním systému provádí pouze jednou. Digitální signál pak může podstoupit libovolný počet zpracování a transformací, aniž by docházelo k dalšímu zkreslení a šumu.

Historicky první linky pro přenos signálu, od primitivního drátového telegrafu po moderní koaxiální linky, byly nevyvážené.

Přenos signálů přes koaxiální kabel se nazývá nevyvážený přenos, protože koaxiální kabel uzavírá smyčku mezi zdrojem a přijímačem, kde centrálním jádrem kabelu je signálový drát a stíněním je zemnící drát. Navzdory dobrému stínění je koaxiální kabel citlivý na rušení, a proto nemůže přenášet kompozitní a komponentní video signály na velké vzdálenosti. Koaxiální kabel navíc vyžaduje, aby výstupní impedance zdroje a vstupní impedance přijímače odpovídaly jeho charakteristické impedanci, přičemž zvláštní pozornost je třeba věnovat uspořádání kabelu a zakončení konektoru.

Vzhledem k tomu, že život a dílo moderního člověka jsou doslova prosyceny elektronickými zařízeními, je jasné, že problém elektromagnetické kompatibility, ochrany přenosových vedení signálu před šumem a rušením se jen zkomplikuje.

Další zlepšení stínění kabelů má malý efekt a přitom výrazně zvyšuje jejich cenu, takže bylo zapotřebí zásadně nové technické řešení. A bylo zjištěno prostřednictvím vývoje vyváženého přenosu signálu nebo vyrovnávacích obvodů.

Při vyváženém přenosu signálu působí veškeré elektromagnetické rušení a šum rovnoměrně na oba signálové vodiče linky. Když signál dosáhne přijímacího konce linky, vstupuje na vstup diferenciálního zesilovače s dobře vyváženým faktorem odmítnutí společného režimu (CMRR).

Pokud mají dva vodiče podobné vlastnosti a dostatek zákrutů na metr (čím více, tím lépe), budou stejně ovlivněny šumem, poklesem napětí a vyzvednutím. Zesilovač s dobrým CMRR na přijímacím konci linky odstraní většinu nežádoucího šumu.

Kabel s kroucenou dvojlinkou je obvykle levnější než koaxiální kabel, snáze se pokládá a odizolování konektorů není problém.

Vyvážený přenos signálu

Myšlenka vyváženého přenosu signálu spočívá v tom, že využívá tři, nikoli dva vodiče (jako u nesymetrických vedení) (obr. 1). Vstupní signál před přivedením do vedení je invertován tak, aby se signál Ur2 fázově lišil od signálu Ur1 o 180 stupňů. Je jasné, že šum a rušení indukované v obou signálových vodičích vedení budou mít stejnou amplitudu a fázi.

Na výstupu linky je instalován diferenciální zesilovač, který je konstruován tak, že zesiluje signály přicházející na jeho vstupy v protifázi a potlačuje signály v běžném režimu.

Rýže. 1. Vyvážený přenos signálu

Z obrázku je vidět, že s vodiči signálových vedení jsou v sérii zapojena dvě šumová napětí v běžném režimu. U w1 A U w2 , které způsobují vzhled šumových proudů já Ш1 A já SH2 . Prameny U G1 A U G2 společně vytvářejí signální proud já G . V tomto případě bude celkové napětí na zátěži

U H = já w1 R H1 -Já w2 R H2 + já G (R H1 + R H2 )

První dva členy na pravé straně rovnice jsou šumová napětí a třetí člen je užitečné signálové napětí. Li já Ш1 rovná se já SH2 A R H1 rovná se R H2 , pak je šumové napětí na zátěži nulové:

U H = já G (R H1 + R H2 )

tj. šum a/nebo interference se navzájem ruší.

Stupeň symetrie obvodu nebo poměr odmítnutí společného režimu (CMRR) je definován jako poměr šumového napětí společného režimu k napětí diferenciálního šumu, které způsobuje, a je obvykle vyjádřen v decibelech (dB).

Čím lepší je symetrie obvodu, tím většího snížení šumu lze dosáhnout. Pokud by bylo možné dosáhnout dokonalé symetrie, nemohl by do systému vstoupit vůbec žádný hluk. Od dobře navrženého systému lze očekávat symetrii 60-80 dB. Je možné dosáhnout lepší symetrie, ale to obvykle vyžaduje speciální kabely a může vyžadovat individuální úpravy obvodu.

RADA
Použijte vyvážení v kombinaci se stíněním, kde hladina hluku musí být pod úrovní dosažitelnou samotným stíněním nebo dokonce místo stínění.

Jako každé technické řešení má i balanční vedení přenosu signálu své nevýhody.

• Vyvážené přenosové vedení je komplikovanější a dražší než nesymetrické, protože vyžaduje vysílač a vyvážený přijímač signálu;
• Je-li hladina šumu příliš vysoká, může vyvážený přijímač signálu přejít do režimu saturace a přenos signálu se zastaví;
• Kvůli útlumu signálu v kabelu je nutné instalovat mezizesilovače, které vnášejí další kumulativní zkreslení;
• Při použití mezizesilovačů může být vyžadována korekce signálu.

Kabely pro přenos symetrických signálů

"Twisted pair" je kabel na bázi mědi, který kombinuje jeden nebo více párů vodičů v plášti. Kabel se od drátu liší přítomností vnější izolační punčochy (Bunda). Tato punčocha chrání především vodiče (kabelové prvky) před mechanickým namáháním a vlhkostí.

Každý pár se skládá ze dvou izolovaných měděných drátů stočených kolem sebe. Kabely s kroucenými páry se velmi liší kvalitou a přenosovými schopnostmi. Shoda charakteristik kabelu s určitou třídou nebo kategorií je určena obecně uznávanými normami (ISO 11801 a TIA-568). Samotné charakteristiky přímo závisí na struktuře kabelu a materiálech v něm použitých, které určují fyzikální procesy probíhající v kabelu při přenosu signálu.

Rýže. 2. Vzhled nestíněného krouceného párového kabelu

Konstrukce krouceného párového kabelu je zřejmá z obrázku.

Ráže určuje průřez vodičů. Kabely a vodiče jsou označeny v souladu se standardem AWG (American Wire Gauge). Nejčastěji používané vodiče jsou 26 AWG (průřez 0,13 mm 2), 24 AWG (0,2 - 0,28 mm 2) a 22 AWG (0,33 - 0,44 mm 2). Měrka vodiče však nedává informaci o tloušťce vodiče v izolaci, což je velmi důležité při ukončení konců kabelu do modulárních zástrček.

Tloušťka izolace- cca 0,2 mm, materiálem bývá polyvinylchlorid (anglická zkratka PVC), pro kvalitnější vzorky kategorie 5 se používá polypropylen (PP) nebo polyetylén (PE). Nejkvalitnější kabely jsou izolovány pěnovým (buněčným) polyethylenem, který zajišťuje nízké dielektrické ztráty, nebo teflonem, který zajišťuje provoz kabelu v širokém teplotním rozsahu.

Přetržení vlákna(obvykle z nylonu) se používá k usnadnění řezání vnějšího pláště: při zatažení provede podélný řez na plášti, čímž se otevře přístup k jádru kabelu, aniž by došlo k poškození izolace vodičů.

Vnější schránka má tloušťku 0,5-0,6 mm, a je obvykle vyroben z polyvinylchloridu s přídavkem křídy, což zvyšuje jeho křehkost. To je nezbytné pro dosažení přesného zlomu v místě řezu ostřím řezného nástroje. Navíc se začínají používat tzv. „mladé polymery“, které nepodporují hoření a při zahřívání nevylučují toxické halogenové plyny. Jejich plošnému zavedení brání pouze vyšší (o 20-30%) cena.

Nejběžnější barva skořápky je šedá. Oranžová barva obecně označuje nehořlavý materiál pláště.

Kromě informací o výrobci a typu kabelu jeho označení nutně zahrnuje metr nebo stopu.

Konstrukce jádra kabelu docela pestrá. U levných kabelů jsou páry uloženy v plášti "náhodně". Mezi lepší možnosti patří pár (dva páry mezi sebou) nebo čtyřnásobný twist (všechny čtyři páry dohromady). Druhá možnost umožňuje snížit tloušťku jádra a dosáhnout lepších elektrických charakteristik.

Kategorie(Kategorie) kroucené dvoulinky určuje frekvenční rozsah, ve kterém je její aplikace účinná. V současné době existují standardní definice pro 5 kategorií kabelů (Cat 1 až Cat 5), ale kabely kategorie 6 a kategorie 7 se již vyrábějí.

Barevné kódování se používá k identifikaci párů v kabelu. První čtyři páry tedy mají základní barvy: modrá, oranžová, bílá a hnědá. Nejčastěji je hlavní drát v páru kompletně natřen základní barvou a přídavný drát má bílý izolační plášť s přidáním pruhů základní barvy.

Stíněná kroucená dvojlinka (Shielded Twisted Pair, STP) dobře chrání přenášené signály před vnějším zářením a také snižuje ztráty výkonu v kabelu ve formě záření. Stíněný kroucený pár má mnoho odrůd.

RADA
Přítomnost stínění vyžaduje kvalitní uzemnění při instalačních pracích, což komplikuje a prodražuje kabelové systémy na VTP, ale při správném uzemnění stínění poskytuje lepší elektromagnetickou kompatibilitu kabelového systému s jinými zdroji a přijímači rušení.

Nesprávné uzemnění stínění však může vést i k opačnému výsledku. Navíc přítomnost stínění, které je potřeba uzemnit na obou koncích kabelu, může způsobit problém se zajištěním rovnosti „zemního“ potenciálu v prostorově oddělených bodech.

Kabely na nestíněných kroucených dvoulinkách (Unshielded Twisted Pair, UTP) jsou v současnosti hlavním přenosovým médiem pro neoptické technologie. Kabel kombinuje dobré elektrické a mechanické vlastnosti se snadnou instalací a relativně nízkou cenou.

Klasifikace kroucených párových kabelů je uvedena v tabulce 1.

* Není standardizováno.

Kabely kategorie 1 používá se tam, kde jsou požadavky na přenosovou rychlost minimální. Obvykle se jedná o kabely pro přenos signálů v audio rozsahu a nízkorychlostní (desítky Kbps) datový přenos. Do roku 1983 byl hlavním kabelem pro telefonní vedení ve Spojených státech UTP kat. 1.

Kabely kategorie 3 byly standardizovány v roce 1991. Tento kabel se šířkou pásma 16 MHz sloužil na tehdejší dobu k budování vysokorychlostních sítí a nyní jsou kabelové systémy mnoha budov stavěny na UTP cat.3, který slouží jak pro přenos dat, tak pro přenos audio signálu.

Kabely kategorie 4 jsou vylepšenou verzí UTP cat.3 - jejich šířka pásma je rozšířena na 20 MHz, je zlepšena odolnost proti šumu a sníženy ztráty. V praxi se tyto kabely používají zřídka; hlavně tam, kde je potřeba zvětšit délku vedení z obvyklých 100m na ​​120-140m.

Kabely kategorie 5 speciálně navržený pro podporu vysokorychlostních počítačových technologií, jako je FastEthernet a GigabitEthernet. Šířka pásma kabelu kategorie 5 je 100 MHz. Kabel kategorie 5 nyní nahradil UTP cat.3 a je páteří všech nových kabelážních systémů.

Zvláštní místo zaujímají kabely kategorie 6 a 7, které jsou vyráběny relativně nedávno a mají šířku pásma 200 a 600 MHz. Kabely kategorie 7 musí být stíněné; UTP kat. 6 může nebo nemusí uniknout. Používají se ve vysokorychlostních sítích na segmentech delších než UTP cat.5. Tyto kabely jsou mnohem dražší než kategorie 5 a svou cenou se blíží kabelům z optických vláken. Navíc ještě nejsou standardizovány a jejich vlastnosti jsou určeny pouze firemními normami, což způsobuje problémy při testování kabelážního systému (testovací specifikace EIA/TIA-568A TSB-67 neobsahuje kabely 6. a 7. kategorie).

Některé společnosti již vyrábějí kroucené dvoulinky kategorie 8. Jsou určeny pro přenos dat na frekvencích až 1200 MHz (širokopásmové systémy kabelové televize a moderní aplikace jako SOHO). Kabel se skládá ze 4 jednotlivě stíněných kroucených párů, celkově opletených, opláštěných materiálem LSZH pro vnitřní použití. Díky individuálnímu stínění párů hliníkovou fólií má kabel extrémně vysoké hodnoty NEXT. Kabely této kategorie se vyznačují stabilními hodnotami vlnové impedance a útlumu a také absencí rezonance při frekvencích do 1200 MHz.

Kabely kategorie 8 splňují přísné požadavky normy ISO 11801 (2. vydání) a překračují požadavky normy ISO/IEC 11801 pro třídy D, E, F a IEC 61156-5, IEC 61156-7 (CVD) pro kategorie 5e, 6 a 7.

STP s typovým označením „Type xx“ je „klasický“ kroucený dvoulinkový kabel vyvinutý společností IBM pro počítačové sítě TokenRing. Každý pár tohoto kabelu je uzavřen v samostatném fóliovém stínění, oba páry jsou uzavřeny ve společném stínění z opleteného drátu, zvenku je vše překryto izolační punčochou, impedance je 150 ohmů. Běžné kabely jsou STP Type1 – plný 22 AWG, STP Type 6 – lankový 26 AWG a STP Type 9 – plný 26 AWG. Kabel typu 6A používaný pro propojovací kabely nemá individuální párové stínění.

ScTP(Screened Twisted Pair) - kabel, ve kterém je každý pár uzavřen v samostatném stínění.

FTP(Foilled Twisted Pair) - kabel, ve kterém jsou kroucené páry uzavřeny ve společném fóliovém stínění.

PiMF(Pair in Metal Foil) - kabel, ve kterém je každý pár obalený pásem kovové fólie a všechny páry jsou obaleny společnou stínící punčochou. Oproti „klasickému“ STP je tento kabel tenčí, měkčí a levnější (i když o 600 MHz PiMF kabelu se to říci nedá).

Kabely mohou mít různé hodnoty impedance. Norma EIA/TIA-568A definuje dvě hodnoty – 100 a 150 ohmů, normy ISO11801 a EN50173 navíc přidávají 120 ohmů. Všimněte si, že UTP kabel má téměř vždy impedanci 100 ohmů a stíněný STP kabel původně existoval pouze s impedancí 150 ohmů. V současné době existují typy stíněných kabelů s impedancí 100 a 120 ohmů. Impedance použitého kabelu musí odpovídat impedanci zařízení, ke kterému se připojuje, jinak může rušení odraženým signálem způsobit selhání připojení.

Nejpoužívanější kabely jsou 2-párové a 4-párové 24 AWG kabely. Z vícepárů je populární 25 párů a také sestavy 6 kusů ze 4 párů.

Kabely jsou nejčastěji kulaté - v nich jsou prvky shromažďovány ve svazku. Existují také speciální ploché kabely pro pokládku komunikací pod koberce (Undercarpet Cable), mezi nimiž jsou kabely kategorie 3 a 5.

Vodiče mohou být pevné plné (Solid) nebo ohebné lankové (Stranded nebo Flex).

RADA
Pro pevné instalace použijte kabel s pevnými dráty, který má obvykle lepší a stabilnější vlastnosti.

Flexibilní kabely (šňůry, propojovací kabely) se používají k připojení účastnických zařízení a přepínání.

Patch kabel(patch cord) je kus vícežilového 4-párového kabelu o délce 1-10 m se zástrčkami RJ-45 na koncích.

Pro zajištění odolnosti proti stálému ohybu je jejich vodič vyroben nikoli z jednoho, ale ze sedmi tenčích měděných drátů o tloušťce každého cca 0,2 mm (více drátové provedení). Stejnému účelu slouží silnější izolace (až 0,25 mm) a vnější plášť se zvýšenou pružností.

Z důvodu většího útlumu oproti běžnému útlumu je opodstatněné používat kabel pro šňůry pouze na krátké vzdálenosti, zpravidla maximálně 5 metrů na každou stranu vedení.

Kabely se propojují pomocí konektorů. Konektor zajišťuje mechanickou fixaci a elektrický kontakt. Stejně jako kabely jsou klasifikovány do kategorií, které určují rozsah provozních frekvencí.

Pro kroucenou dvojlinku se široce používají modulární konektory (Modular Jack), běžně známé jako RJ-45: zásuvky (Outlet, Jack) a zástrčky (Plug). Samotná zkratka RJ znamená Registered Jack.

Rýže. 4. Konektor kabelu RG-45

Zásuvky kategorie 5 (musí mít odpovídající označení) se od zásuvek kategorie 3 liší způsobem připojení vodičů: v kategorii 5 je povoleno pouze upínání drátu nožovou spojkou (typ S110), v kategorii 3 se používá i šroubové upínání. Kromě toho jsou na zásuvkové desce kategorie 5 odpovídající reaktivní prvky s normalizovanými parametry, vyrobené tiskem. Na první pohled je obtížné určit kategorii modulárních zástrček. Zástrčky pro pevné a lankové kabely se liší tvarem kolíků. U stíněných kabelů musí mít zásuvky a zástrčky stínění, buď pevné, nebo zajišťující pouze spojení mezi stíněním kabelů.

Pro přepínání kabelových kanálů a připojení síťových zařízení se používají patch panely (obr. 4), které vyrábí mnoho firem, a zásuvky (obr. 5).

Hlavní vlastnosti kroucené dvoulinky

Vlastnosti krouceného párového kabelu přímo závisí na struktuře kabelu a materiálech v něm použitých, které určují fyzikální procesy probíhající v kabelu při přenosu signálu.

Rýže. 7. Vysvětlení rovnováhy kroucené dvojlinky

Rovnováha páru je vlastně určující kvalitativní charakteristika kabelu, protože ovlivňuje většinu jeho ostatních vlastností. Faktem je, že elektromagnetické (Electro Magnetic - EM) pole indukuje elektrický proud ve vodičích a vytváří se kolem vodiče, když jím prochází elektrický proud. Interakce mezi EM poli a vodiči s proudem může mít negativní vliv na kvalitu přenosu signálu. V obou vodičích vyváženého páru indukuje elektromagnetické rušení (em1 a em2) signály stejné amplitudy (S1 a S2), které jsou v protifázi. Díky tomu má celkové záření „ideálního páru“ tendenci k nule.

Pokud je v kabelu více než jeden pár, pak pro vyloučení vzájemného rušení párů, které by mohlo narušit elektromagnetickou rovnováhu, jsou páry krouceny s různými roztečemi.

Jako každý vodič má kroucený pár odpor vůči střídavému elektrickému proudu ( charakteristická impedance). Pro různé frekvence může být tento odpor odlišný. Kroucená dvoulinka má impedanci typicky 100 nebo 120 ohmů. Speciálně pro Cat. 5 ve frekvenčním rozsahu do 100 MHz, impedance by měla být 100 ohmů +15 %.

Pro ideální pár by měla být impedance po celé délce kabelu stejná, protože v místech nehomogenity dochází k efektu odrazu signálu, což může naopak zhoršit kvalitu přenosu informace. Nejčastěji dochází k narušení rovnoměrnosti impedance při změně stoupání zákrutu v rámci jednoho páru, ohýbání kabelu při pokládce nebo jiné mechanické závadě.

Rýže. 8. Graf charakteristické impedance

Rychlost signálu/zpoždění NVP (Nominal Velocity of Propagation) - rychlost šíření signálu. Často se používá derivace NVP a délky kabelu, charakteristika „zpoždění“ (zpoždění), vyjádřená v nanosekundách na 100 metrů páru. Pokud je v kabelu více než jeden pár, pak se zavádí pojem "zkreslení zpoždění" nebo rozdíl zpoždění. Důvodem jeho výskytu je, že páry nemohou být dokonale identické, což způsobuje různá zpoždění šíření signálu v různých párech.

Důležitou charakteristikou krouceného párového kabelu je útlum, který charakterizuje velikost ztráty výkonu signálu během přenosu. Vypočítá se jako poměr výkonu signálu přijímaného na konci vedení k výkonu signálu přiváděného do vedení. Protože se míra útlumu mění s rostoucí frekvencí, je nutné jej měřit v celém rozsahu používaných frekvencí. Samotná hodnota je vyjádřena v decibelech na jednotku délky.

Rýže. 9. Útlum signálu v kroucené dvoulinkě

Níže uvedený graf ukazuje ztrátu výkonu signálu během přenosu jako funkci délky kabelu a frekvence signálu.

Dalším důležitým parametrem je DALŠÍ(Near End Crosstalk), neboli přeslech mezi páry ve vícepárovém kabelu, měřený na blízkém konci – tedy ze strany vysílače signálu, který charakterizuje přeslech mezi páry. NEXT se numericky rovná poměru signálu aplikovaného na jeden pár k přijatému indukovanému signálu druhého páru a je vyjádřen v decibelech. NEXT je o to důležitější, čím lépe je dvojice vyvážená.

Rýže. 10. Měření přeslechů

Kromě odhadu vzájemné interference párů na blízkém konci kabelu se přeslech měří také ze strany přijímače signálu. Tento test se nazývá FEXT (Far End Crosstalk).

AČR(Attenuation Crosstalk Ratio) Jednou z nejdůležitějších charakteristik, která odráží kvalitu kabelu, je rozdíl mezi lineárním a přeslechovým útlumem, vyjádřený v decibelech. Čím nižší je útlum na jednotku délky, tím větší je amplituda užitečného signálu na konci vedení. Na druhou stranu, čím větší přeslech, tím menší vzájemné rušení párů. Rozdíl mezi těmito dvěma hodnotami tedy odráží skutečnou možnost izolace užitečného signálu přijímacím zařízením na pozadí rušení. Pro spolehlivý příjem signálu je nutné, aby Attenuation Crosstalk Ratio nebyl menší než specifikovaná hodnota, určená normami pro odpovídající kategorii kabelů. Když jsou lineární a přeslechový útlum stejné, je teoreticky nemožné izolovat užitečný signál.

Návratová ztráta (RL) Při přenosu signálu dochází k tzv. efektu odrazu signálu v opačném směru. Míra odrazu signálu Return Loss neboli "reverzní útlum" je úměrná zeslabení odraženého signálu. Tato charakteristika je zvláště důležitá při budování komunikačních linek, které využívají přenos signálu kroucenou dvojlinkou v obou směrech (plný duplexní přenos). Dostatečně velká amplituda odraženého signálu může zkreslit přenos informace v opačném směru. Návratová ztráta je vyjádřena jako poměr výkonu přímého signálu k výkonu odraženého signálu.

Rýže. 11. Vysvětlení efektu blednutí

Jak přestřihnout kroucenou dvojlinku

1. Kabel je nutné rovnoměrně odříznout ve vzdálenosti 5-10 centimetrů od jeho konce. I když starý střih vypadá dobře, je možné, že pod skořápku pronikla vlhkost nebo nečistoty.

Rýže. 12. Odizolování pláště kabelu

Rýže. 13. Konektor RJ-45 a postup krimpování vodičů

Rýže. 14. Vyrovnání vodičů před zasunutím do konektoru

Rýže. 15. Krimpování konektoru RJ-45

Rýže. 16. Krimpovaný konektor RJ-45 na kabelu

Rýže. 17. Přímý a křížený kabel

2. Při instalaci konektoru musí být z pláště odstraněno přibližně půl palce (1,25 cm) vodičů. Většina krimpovacích nástrojů má na to speciální nástroj – dvojici břitů a omezovač. Zasuňte konec kabelu do nástroje až na doraz a odřízněte izolaci. Stačí řezat, neřezat, protože je důležité nepoškodit žíly kabelu. Skořápka může být snadno odstraněna podél linie řezu.

3. V zásadě je jedno, který z párů kabelu bude připojen ke kterým pinům konektoru. Hlavní věc je, že jsou to páry, které jsou spojeny, a ne vodiče z různých párů, existuje však obecně uznávaná norma EIA / TIA-568B a je lepší ji dodržovat. Páry jsou připojeny na piny 1-2, 3-6, 4-5, 7-8 konektoru RG-45. Pro třídění vodičů je nutné páry nevyhnutelně rozkroutit. To musí být provedeno na minimální délku (podle normy ne více než 1,25 cm), což co nejméně porušuje strukturu párů, geometrické rozměry a rozteč pokládky části kabelu, která není zapojena do konektoru.

4. Poté, co jsou vodiče rovnoměrně položeny a narovnány, je třeba zarovnat okraj jejich řezáním.

5. Opatrně zasuňte vodiče do konektoru. Každé jádro musí zapadnout do své drážky uvnitř konektoru RJ-45, dokud se nezastaví, což lze zkontrolovat přes průhledné pouzdro konektoru. Pokud některý vodič nedosáhl konce, musíte vytáhnout celý kabel z konektoru a začít znovu.

6. Utáhněte okraj pláště kabelu do pouzdra konektoru pomocí západky tak, aby po zalisování držel plášť konektorem.

7. Před krimpováním se ujistěte, že všechny žíly a plášť kabelu jsou správně umístěny. Poté zasuňte konektor do zdířky na nástroji a hladce, jedním pohybem, konektor zamáčkněte. Ostré hrany kontaktů proříznou izolaci a zajistí spolehlivý kontakt a západka bude zapuštěna do pouzdra a navíc zajistí kabel.

8. Konektor je připraven. Před použitím je vhodné jej zkontrolovat a věnovat zvláštní pozornost stavu kontaktů. Všechny by měly vyčnívat z těla do stejné výšky.

9. Druhý konec kabelu je nalisován stejným způsobem. Existují dva typy kabelů: přímý (piny 1-2 a 3-6 prvního konektoru jsou připojeny ke kolíkům 1-2 a 3-6 druhého konektoru) a křížený (piny 1-2 a 3-6 prvního konektoru jsou připojeny ke kolíkům 3-6 a 1-2 druhého).

Pokud je video nebo audio signál přenášen po kroucené dvoulinkě, použije se přímý kabel, ale pokud jsou přenášeny řídicí signály, použije se křížený kabel.

Fyzikální význam je celkem jednoduchý – vysílač jednoho zařízení musí být připojen k přijímači druhého. Chcete-li tedy připojit stejná zařízení (například dva počítače), musíte použít křížený kabel.

RADA
Pro dodatečnou ochranu kabelu a západky konektoru RJ-45 před mechanickým poškozením použijte na konektor ochrannou krytku. Jednoduché a levné opatření, které je bohužel často opomíjeno.

Rýže. 18

Rozšíření rozhraní

V moderních instalacích se často používají kroucené dvoulinky pro přenos VGA signálů na značné vzdálenosti. Aby se signál „neztrácel“ na pozadí šumu a rušení, používají se extendery rozhraní (extender nebo linkový vysílač), jejichž moderní modely poskytují přenos signálu do požadovaného rozsahu s nízkou úrovní rušení po kroucené dvoulinkě. Takto efektivní a levné technické řešení nachází uplatnění v mnoha oblastech: v informačních systémech v dopravě, ve vzdělávacích institucích nebo nemocnicích. VGA Signal Extender pracuje na hardwarové úrovni, takže se nevyskytují žádné problémy s kompatibilitou softwaru, vyjednáváním kodeků nebo převodem formátu.

Donedávna bylo možné přes kroucenou dvoulinku přenášet signály bez ztráty kvality na relativně krátké vzdálenosti, ale letos se situace dramaticky změnila poté, co se na trhu objevila nová řada prodlužovacích šňůr pro práci s kroucenou dvojlinkou. Díky nové základně prvků a také novému hardwaru a řešení obvodů bylo dosaženo skutečného průlomu: nyní lze signály přenášet bez ztráty kvality na vzdálenosti přesahující 300 metrů. Zařízení je schopno stabilního provozu s běžnou nestíněnou kroucenou dvojlinkou kategorie 5, ale mnohem lepších výsledků lze dosáhnout s kabely vyšší kvality.

Nová řada zařízení zahrnuje vysílače signálu XGA s kroucenými páry, distribuční zesilovače, přepínače a přijímače signálu s kroucenými páry.

Pokud uvažujeme pasivní linku (tedy linku bez aktivního koncového zařízení), pak je kabel typu RG-59 schopen přenášet kompozitní video, TV signál PAL nebo NTSC bez zkreslení viditelného na obrazovce pouze na vzdálenost 20-40 m (nebo do 50-70 m přes kabel RG-11). Specializované kabely jako Belden 8281 nebo Belden 1694A zvýší přenosovou vzdálenost asi o 50 %.

Pro signály VGA, Super-VGA nebo XGA přijímané z počítačových grafických karet poskytuje běžný kabel VGA přenos obrazu v rozlišení 640 x 480 na vzdálenost 5-7 m (a při rozlišení 1024 x 768 a vyšším nemůže být takový kabel delší než 3 m.). Kvalitní průmyslové VGA/XGA kabely poskytují dosah až 10-15, výjimečně až 30 m. Komunikační linka bude navíc podléhat vysokým frekvenčním ztrátám, které se projeví poklesem jasu až zmizí barvy, zhoršením rozlišení a jasnosti. K odstranění tohoto problému používají VGA / XGA extendery schéma řízení vysokofrekvenčních ztrát nazývané EQ (Cable Equalization, cable correction) nebo HF (High Frequency) řízení. Obvod EQ poskytuje frekvenčně závislé zesílení signálu pro "zploštění" frekvenční odezvy.

Vysílač na extenderu obvykle převádí video signály na diferenciálně symetrický formát nejvhodnější pro kroucené páry. Přijímací strana obnoví standardní formát videa pro zobrazení přijímaného signálu na monitoru.

Rýže. 19. Sada zařízení pro převod video a audio signálů
stereo signály na signály pro přenos kroucenou dvojlinkou na velké vzdálenosti

Na Obr. 17 znázorňuje sadu zařízení pro konverzi video a audio stereo signálů na signály pro přenos kroucenou dvojlinkou na vzdálené vzdálenosti. U těchto zařízení stačí jeden kroucený dvoulinkový kabel pro přenos tří signálů (1 video a 2 audio). Ekvivalentní přepínač zátěže umožňuje připojit několik těchto zařízení pro práci s přijímacími zařízeními. Kroucená dvoulinka může mít odbočky, ale to neovlivní kvalitu obrazu.

Přijímač a vysílač pracují na stejné frekvenci a mají stejný frekvenční rozsah. S tímto zařízením je povoleno používat kabelová vedení o délce několika set metrů. Kvalita vysílaného signálu je zajištěna délkou kabelu až 100 m.

Limity přenosové vzdálenosti pro analogové a digitální video a audio signály lze shrnout v tabulce.

Vzhledem k tomu, že audio signály mají relativně malou šířku spektra, problémy s vysokofrekvenčním útlumem signálu ve vedení pro ně nejsou podstatné, lze pro ně proto v zásadě použít i staré levné kroucené dvoulinky kategorie 3.

Kabely pro přenos digitálního signálu s rozhraními DVI a IEEE 1394 se v zásadě svým provedením od kabelů kroucené dvoulinky neliší, proto jsou také uvedeny v tabulce 2. Digitální přenos signálu má však oproti analogovým řadu významných vlastností. Vysoké odolnosti proti šumu je dosaženo použitím speciálních technologií kódování signálu, například T.M.D.S. v DVI.

Kroucená dvojlinka je typ komunikačního kabelu, který je prezentován ve formě páru vodičů pokrytých izolací a kroucených dohromady s určitou roztečí. Dvojité vodiče jsou spojeny do vícepárových vodičů, které jsou pokryty společným ochranným pláštěm.

V závislosti na rozteči zkroucení párů, počtu dvojitých jader, materiálu vnějšího povlaku, typu izolace a stínění se určuje oblast použití drátu. Takové dráty jsou součástí strukturovaného kabelážního systému, proto jsou široce používány v telekomunikacích, video dohledu a počítačových sítích.

Pro vybudování lokální domácí nebo kancelářské sítě se nejčastěji používá FTP kabel 5e. Pokud se rozhodnete vytvořit si v bytě vlastní lokální počítačovou síť nebo z jiných důvodů potřebujete kroucenou dvojlinku, měli byste si ujasnit, jaký typ si musíte pořídit.

Kroucený pár podle typu stínění

Stínění je ochrana vodičů (nebo pramenů) před účinky elektromagnetického záření, které může ovlivnit přenášená data a rychlost.

Existuje několik typů kabelů v závislosti na tom, jak jsou žíly uvnitř stíněny.

Nestíněný UTP drát

Nejlevnější typ, omezený ve svém použití kvůli nestabilitě přeslechů a EMP. Představuje jeden nebo více párů spojených vnějším pláštěm.

stíněný FTP kabel

Více chráněno před EMP v tom, že má společný štít, který pokrývá všechna jádra fólií. Je to nejoblíbenější typ kabelu používaný téměř všude. Je o něco dražší než UTP, ale zajišťuje integritu přenášených dat.

Dvojitě stíněný STP kabel

Tento typ využívá dvojitou ochranu, to znamená, že je zde společné stínění pro všechna jádra fólie plus samostatné stínění pro každý pár. Jeden z nejspolehlivějších kabelů, několikanásobně dražší než UTP a FTP, nejčastěji používaný v kancelářích a ve výrobě.

Mnoho organizací používá vtipné značení stínění kabelů. Pokud musíte kroucenou dvojlinku hledat přes internet a na trzích, pak se můžete setkat s následujícími označeními:

• F / UTP - kroucený pár se společným štítem;
• U / UTP - zcela bez obrazovky;
• SF / UTP - pár s dvojitou obrazovkou;
• S / FTP - v něm je společné stínění prezentováno ve formě měděného opletu a ochrana každého páru je vyrobena z fólie.

Jak již bylo uvedeno, nejčastějším případem použití je FTP kabel, jehož cena závisí na výrobci, použitém stínícím materiálu a kvalitě vnějšího ochranného pláště.

Kroucený pár podle typu použitého pláště

Páry žil kroucených dohromady jsou spojeny do jediného kabelu pomocí vnějšího ochranného pláště. Obvykle je vyroben z polyethylenu nebo polyvinylchloridu. Tento polymer má vynikající odolnost vůči většině rozpouštědel, alkáliím a olejům, neuvolňuje toxické výpary ve vzduchu a nerozkládá se v teplotním rozsahu od -15 do +66 stupňů Celsia.

Ve své čisté formě má vynikající tažnost, proto, aby bylo možné kabel v případě potřeby snadno překousnout nebo zlomit, se do PVC přidává křída. Společně tvoří vynikající materiál pro výrobu ochranné skořepiny.

Dvě hlavní složky lze smíchat s různými přísadami, které zajistí požadované vlastnosti vnější části na FTP kabelu. Na jejich základě se skořápka dělí na typy, které jsou odlišeny barvami.

Nehořlavý plášť s nízkou kouřivostí

Oranžová - vyrobena z nehořlavého polymeru, má nejvyšší hodnocení požární bezpečnosti. Označeno LSZH (znamená Low Smoke Zero Halogen - nízké emise kouře, nula halogenů).

Pro venkovní použití

Černá - obsahuje stejný polymer, ale má další ochrannou vrstvu z polyethylenu, která je určena k ochraně kabelu před vnějšími atmosférickými vlivy, obvykle se dráty s takovým pláštěm používají pro pokládku na ulici, do kanalizace nebo vzduchem.

Pro vnitřní instalaci

Šedé je běžné levné pouzdro používané pro vnitřní kabely. Je poměrně křehký na zlomení a roztržení, což vám umožní rychle ho zlomit na správném místě.

Na plášti je vždy označení označující typ stínění, výrobce a kategorii. Informace se tisknou na FTP kabel každý metr, cizí mohou mít patku. S jeho pomocí si snadno změříte požadovanou délku nebo jednoduchým výpočtem zjistíte délku položených čar.

Kabely jsou zpravidla ploché a kulaté, kulaté se používají v každodenním životě a kancelářských prostorách (nepočítáme-li telefonní nudle, které jsou vidět stále méně). Pro jeho instalaci jsou k dispozici krabice nebo kabelové kanály v soklových lištách a také půlkruhové držáky, které umožňují přibití kabelu ke zdi, aniž by došlo k jeho poškození.

Kategorie kabelů podle počtu párů a propustnosti

Jak již bylo zmíněno, uvnitř kabelu může být jeden kroucený pár nebo několik kroucených párů. V závislosti na jejich počtu a šířce pásma má FTP kabel různé kategorie.

Starší kategorie Twisted Pair

Cat1 - pracovní frekvence 100 kilohertzů, slouží k přenosu hlasového signálu, lidově řečeno "telefonní nudle".

Cat2 - použitá frekvence je 1 megahertz, má schopnost přenášet data až 4 Mbit/s, obsahuje 2 páry vodičů, v současnosti se nikde nepoužívá.

Cat3 - pracuje na frekvenci 16 megahertzů, maximální přenosová rychlost je až 10 Mbit/s, obsahuje 4 páry, lze použít v telefonních a počítačových sítích o délce maximálně 100 m.

Cat4 - používané frekvenční pásmo do 20 megahertzů, přenosová rychlost do 16 Mbit/s, obsahuje 4 páry a v současnosti se nikde nepoužívá.

Běžně používané kategorie kroucené dvoulinky

Cat5e je nejoblíbenější FTP kabel obsahující 4 páry vodičů. Pracuje na frekvenci až 125 MHz, při použití 2 párů poskytuje přenosovou rychlost až 100 Mbit/s, při použití všech párů až 1 Gbit/s za sekundu.

Cat6 - pracovní frekvence až 250 megahertzů, má 4 páry jader a při využití všech poskytuje rychlost až 1 Gbit/s za sekundu, na vzdálenost až 50 metrů přejde až 10 Gbit/s.

Málo používané perspektivní kategorie

Cat6a - má pracovní frekvenci až 500 megahertzů a 4 páry vodičů, poskytuje přenosovou rychlost až 40 Gbit/s. Používá se ke stavbě vysokorychlostních tratí.

Cat7 je čtyřpárový kabel s pracovní frekvencí až 700 megahertzů a přenosovou rychlostí až 50 Gbit/s.

Cat7a - 4 páry, frekvence až 1200 megahertzů, může poskytovat rychlosti až 100 Gbit/s s délkou nepřesahující 15 metrů a až 10 Gbit/s při použití všech párů.

Jak vybrat správný kroucený párový kabel pro domácí použití

Nejběžnějším kabelem je kroucená dvoulinka FTP kategorie 5e. S ním jsou místní sítě položeny v kancelářích a doma, slouží k připojení počítačů k routeru nebo rozbočovači. A s největší pravděpodobností kabel, který je položen do vašeho bytu, bude stejné kategorie.

Někteří poskytovatelé šetří na krouceném páru a nabízejí svým zákazníkům možnosti rozpočtu bez stínění. Nestíněný kroucený pár může být položen uvnitř bytu, pokud je možné položit síť mimo kabeláž a skrýt ji v kabelovém kanálu.

Na základě výše uvedeného lze vyvodit závěr. Abyste si vybrali ten správný kroucený dvoulinkový kabel, musíte se rozhodnout pro:

• Požadovaná datová rychlost.

Většina poskytovatelů nenabízí tarify s rychlostí vyšší než 100 Mbit/s. Pokud to však vaše zařízení umožňuje, můžete vybudovat místní síť s rychlostí až 1 Gbit/s za sekundu.

• Potřeba stínění kabelu.

Vedením drátu v základní desce, mimo elektrické vedení, subwoofery a další zařízení vyzařující EMI, můžete uniknout UTP a ušetřit peníze. Stále se doporučuje používat FTP kabel nebo alespoň F/UTP.

• Místo pokládky instalace, kde prochází, na ulici nebo uvnitř.

Pokud jste na ulici, budete si muset koupit bezpečný kabel, který stojí řádově dražší. Pro pokládku v kanceláři, bytě nebo soukromém domě stačí použít běžný šedý kabel. Před instalací v kancelářském prostoru zkontrolujte požadavky na požární bezpečnost.

Po prostudování toho, co je kroucená dvoulinka a v jakých typech se dodává, si můžete snadno vybrat kabel, který je vhodný pro vaše podmínky. Nezapomeňte, že výběr správného FTP kabelu je jen polovina úspěchu, stále se musíte naučit, jak správně krimpovat a kolik pramenů použít.

Pro tyto účely si můžete přizvat i specialistu, který přijede s potřebným vybavením, zalisuje kabel a nastaví všechny počítače. Nebo můžete zkontrolovat, jak bylo krimpování provedeno na drátu, který poskytovatel přinesl do bytu, a provést to stejným způsobem.

Kroucená dvojlinka označuje kabelové systémy s vlastní strukturou, používané k přenosu informací v telekomunikačních sítích. Připojení k síťovým zařízením je provedeno konektorem 8P8C. Zvažte technické údaje krouceného páru, které se berou v úvahu při vytváření počítačových sítí.

Velká obliba použití kroucené dvoulinky je způsobena skutečností, že je kompatibilní s různými typy zařízení, snadno se instaluje a má nízké náklady na vytvoření sítě. Lisování se provádí speciálními lisovacími kleštěmi.

Kroucení drátů se provádí pro konkrétní účel. Provázání vodičů s určitou roztečí tkaní tvoří pár vodičů, pomocí kterých se zlepšuje kvalita komunikace. Rušení elektromagnetickými vlnami působí rovnoměrně na vodiče v páru, snižují vzájemné rušení při přenosu signálu, vnější faktory při provozu.

přístroj

Twisted pair má jiné technické údaje. Záleží na kategorii. Skládá se z mnoha měděných vodičů, které tvoří pár. Vodiče mohou být izolovány PVC nebo polypropylenem. Vysoce kvalitní kabely jsou vybaveny teflonovou nebo polyetylenovou izolací. Taková izolace poskytuje záruku nízkých dielektrických ztrát, chrání vodiče před zvýšeným ohřevem. Vodiče mohou být z jednoho nebo více pramenů, které tvoří svazek.

Pro pohodlné řezání kabelu je v plášti k dispozici nylonová nit pro přetržení. Vnější plášť je vyroben z polyvinylchloridu a ohnivzdorných polymerů.

U nás je kroucený pár označen:

ng(A)-HF; ng(B)-HF; ng(C)-HF; ng(D)-HF;

Vnější plášť je vyroben z hydrofobního polyetylenu. Nanáší se na PVC plášť. Prázdná oblast v kabelu je vyplněna hydrofobním heliem a může být také vybavena pancéřováním se speciální páskou.

Pro identifikaci a označení pláště kabelu se používá použití různých barev. Černá barva značí, že kabel je chráněn před vlhkostí, oranžový kabel má požární odolnost. Světle šedý síťový kabel se používá uvnitř kanceláří, obytných budov.

Typy

Komunikační kabely jsou vícežilové a jednožilové, také se stíněným pláštěm a bez stínění.

Jednožilový kroucený pár se používá k vedení vedení ve zdi, není připojen přímo k zařízením. Ke kabelu se připojuje koncové zařízení, například zásuvka (koncovka). Takový kabel má snadno zlomená jádra.

Kroucený pár s několika jádry se používá pro přepínání digitálních zařízení. Takový kabel je vhodný do ohybů, má tenké žíly. Vícežilový kabel má výrazný útlumový signál, takže jeho maximální délka by neměla přesáhnout 100 m.

Typy stínění:

• UTP- bez obrazovky.
• FTR- fóliové síto.
• STR– obrazovka každého páru a společná mřížka.
• S/FTP– fóliové zástěno pro páry a vnější zástěna.
• U/STR- neexistuje žádná společná obrazovka, každý pár s obrazovkou.
• SF/UTR– dvě externí obrazovky.

Kategorie podle přenosové rychlosti

Kategorie kroucených párů jsou rozděleny do kategorií na základě frekvenčního intervalu přenosu signálu. Toho je dosaženo počtem otáček. Čím vyšší je přenosová frekvence a počet otáček, tím vyšší je kategorie.

Vlastnosti použití kroucené dvoulinky

V poslední době došlo ve vědě k velkému pokroku, ale mnoho vynálezů bylo vytvořeno již v 19. století. Dnes je kroucený pár široce používán:

• Přenos video dat.
• Místní sítě.
• telefonní linky.
• Přenos elektronických signálů.

Výhody kroucené dvoulinky

Pokud porovnáme koaxiální kabel a kroucenou dvojlinku, pak kroucená dvojlinka má díky svým konstrukčním vlastnostem nejlepší ochranu datového toku před rušením. To je patrné zejména na vzdálenost kolem 2 kilometrů. Signál je ostrý a čistý, zvláště pokud je použit uzemněný vodič se stíněním. Takový drát je relevantní v místech s vysokým elektromagnetickým zářením.

Linka může současně přenášet několik signálů: zvuk, video, telemetrická data. Existuje jedno omezení: počet párů v kabelu. Aby se předešlo vzájemnému vlivu těchto párů v kabelu, jsou kroky splétání vyrobeny jinak. Čím přesnější je vyvážení, tím nižší bude negativní vliv párů na sebe navzájem.

Náklady na instalaci a připojení místní sítě počítačů nebo video dohledu s různými monitory a kamerami jsou sníženy, protože je potřeba kratší kabel. Pokud je kroucený pár položen na vzdálenost větší než dva kilometry, frekvence signálu je znatelně utlumena. Proto se síťový kabel častěji používá v krátkých sítích. Je lepší vybrat kabel z měděných vodičů a ne z poměděné oceli.

Krimpovací kroucený pár

Pojďme zjistit, jak krimpovat kroucený dvoulinkový kabel potřebný k vzájemnému propojení počítačů v místní síti nebo k připojení televizoru k rozbočovači nebo jinému mediálnímu zařízení.

Máme kabel, konektory a krimpovací nástroj, který potřebujete k krimpování krouceného páru. Zvažte, jak jsou krimpovány dva různé konektory. Jeden je dvousložkový, druhý jednosložkový. Dvousložkový konektor se skládá ze dvou částí, má přídavnou vložku, která prý usnadňuje sestavení vodičů v konektoru. Jednodílný konektor nemá žádné vložky.

Kroucený pár má čtyři kroucené páry po osmi vodičích. To znamená, že existuje osm drátů rozdělených podle barvy. Z nich jsou každé dva dráty stočeny dohromady, čímž tvoří kroucený pár.

Kabel kategorie 5E je vhodný pro domácí síť. Je určen pro vnitřní instalaci. Existuje levnější verze kabelu, kde jsou místo osmi vodičů pouze čtyři vodiče. To znamená, že v kabelu jsou pouze dva kroucené páry.

Existuje mnoho schémat pro krimpování LAN konektorů. Jeden standard je přímé připojení, druhý je křížové připojení.

K připojení počítače k ​​rozbočovači ak připojení dalších zařízení k rozbočovači se používá přímé připojení. Druhý slouží k propojení dvou počítačů, případně k připojení počítače k ​​rozbočovači. Kabel se doporučuje nalisovat podle druhé možnosti. Pokud připojíte počítač k rozbočovači, můžete propojit dva počítače stejným kabelem. Kabel, který byl krimpován v první možnosti, nemusíte svírat.

Obrázek ukazuje, že některé dráty jsou zkřížené. To znamená, že na jednom konektoru je jedno číslování, na druhém konektoru bude úplně jiné číslování stejných vodičů.

Existují normy pro krimpování vodičů podle barvy. Pro přenos dat se používají pouze čtyři vodiče. Jedná se o 1, 2, 3 a 6 vodičů. Jsou to nejdůležitější dráty. Kříží se takto: první - třetí, druhý - šestý. Zbytek vodičů běží paralelně.

Zvažte, jak je konektor podle druhého schématu. Nejprve musíme kleštěmi ustřihnout konec drátu. K tomu mají speciální nůž.

Narovnáme dráty, a rozmotáme páry, narovnáme vodiče. Distribuujeme je podle barvy, jak je znázorněno na obrázku. Vyrovnáme je tak, aby k sobě těsně přiléhaly.

Ještě jednou zkontrolujte uspořádání podle barev. Nyní vezmeme krimpovací kleště a nožem, který mají, odstřihneme vodiče dlouhé 1,5 cm od okraje vnější izolace.

Po oříznutí je hladký, úhledný okraj. Nyní vezmeme konektor. Pokud je konektor otočen směrem k vám, pak bude první kontakt umístěn vpravo a osmý vlevo. Nyní vložte vodiče do konektoru. Zároveň je přitlačíme k rovině hřebene a ke spodní stěně spojky.

Existují speciální vodítka, každý drát má svůj vlastní vodicí kanál. Vložte na konec. Každý příspěvek by měl zářit. To naznačuje, že se opíral o plastové pouzdro a je zasunuto na konec.

Nyní musíte konektor sevřít kleštěmi. Konektor vložíme do speciální drážky kleští a upneme.

Tím je sevřen hřeben kontaktů na vodičích a na druhé straně je upnuta izolace. Toto je správně zalisovaný konektor RJ-45. Nyní je téměř nemožné jej odstranit.

Dvoudílná krimpovací spojka

Nyní zvažte, jak je dvoudílný konektor krimpován. Čistíme také izolaci, rovnáme dráty, rovnáme je. Pokud nylonová nit, která je v izolaci, překáží, lze ji odříznout.

První drát by neměl být bílo-oranžový, ale bílo-zelený. Všechny barvy drátů se vytáčí podle výše uvedeného schématu. Všechny operace jsou stejné, jen jiné barvy. Dalším rozdílem je, že pro usnadnění krimpování kontaktů je zde plastová vložka. Má malou římsu, kterou umístíme nahoru. Odřízneme přesně dráty, vložíme dráty do této vložky.

Zvláštností tohoto konektoru je, že jsou potíže s vkládáním vodičů do vložky. Ale je to pohodlné v tom, že drží drát, dodržuje pořadí a číslování drátů. Nyní dráty opět ustřihneme, uděláme hladký okraj ve vzdálenosti 5 mm od vložky.

Nyní nasadíme i konektor, jen není nutné mačkat plast.

Dráty zasuneme vložkou až na konec. Nyní zasuneme konektor s dráty do krimpovacích kleští a také upneme.

Náš konektor je zvlněný. Dostali jsme malý propojovací kabel pro připojení dvou počítačů nebo připojení počítače k ​​rozbočovači.