Viene utilizzato il doppino intrecciato. Categorie di velocità in bit

La determinazione della categoria del cavo a doppino intrecciato si basa sulla gamma di frequenza massima percorribile. Ciò è dovuto al numero di spire per unità di lunghezza del cavo. Cioè, maggiore è la categoria, maggiore è la gamma di frequenza saltata a causa dell'aumento delle spire di ciascun doppino. Le categorie di doppini intrecciati sono descritte negli standard internazionali e nazionali.

Le categorie di doppino intrecciato (abbreviate in CAT) definiscono la velocità di trasmissione dei dati calcolata. Inoltre, anche il cavo LAN è suddiviso in classi e anche queste vengono prese in considerazione quando si costruisce un sistema di cablaggio strutturato. Va ricordato che il cavo a doppino intrecciato di grado superiore supporta le capacità tecniche di grado inferiore. Ma il doppino intrecciato della classe sottostante non supporta applicazioni tecniche di fascia alta. Maggiore è la classe, migliori sono le caratteristiche di trasferimento e maggiore è la frequenza limite della linea in cavo.

CAT1(banda di frequenza - 0,1 MHz). Ha una coppia e viene utilizzato per la trasmissione di dati vocali e digitali con la partecipazione di un modem. Questo è un cavo telefonico standard, che un tempo veniva utilizzato in una forma "contorta" negli Stati Uniti e in Russia è ancora utilizzato senza torsioni. Non adatto per i sistemi moderni e ha un grande effetto di interferenza.

CAT2(banda di frequenza - 1 MHz). Ha due coppie di conduttori ed è già sopravvissuto alla sua utilità. A volte viene utilizzato nella costruzione di reti telefoniche. Visto in precedenza su reti Arcnet e Token Ring. Ha una velocità di trasferimento dati fino a 4 Mbps. Non adatto per la costruzione di reti moderne.

CAT3 (banda di frequenza - 16 MHz. Classe "C"). Esistono tipi di doppino intrecciato a 2 e 4 coppie. Viene utilizzato non solo per creare reti telefoniche, ma anche reti locali basate su 10BASE-T. Supporta velocità di trasferimento dati da 10 a 100 Mbit/s utilizzando la tecnologia 100BASE-T4 con una lunghezza non superiore a 100 metri. A differenza di CAT1 e CAT2, supporta lo standard IEEE 802.3.

CAT4(banda di frequenza - 20 MHz). Un tempo, questo cavo a 4 coppie veniva utilizzato nelle tecnologie 10BASE-T e 100BASE-T4. Sono possibili velocità di trasferimento dati fino a 16 Mbps. Non utilizzato in questi giorni.

CAT5 (banda di frequenza - 100 MHz. Classe "D"). Il cavo è stato utilizzato per creare linee telefoniche e realizzare reti locali 100BASE-TX, oltre che in Ethernet (LAN). Supporta velocità di trasferimento dati fino a 100Mbps.

CAT5e(banda di frequenza 125 MHz). Questo è un cavo a doppino intrecciato di categoria 5 avanzato. Quando si utilizzano 2 coppie, supporta velocità di trasmissione dati fino a 100 Mbps e fino a 1000 Mbps in un cavo a 4 coppie. Di norma, viene utilizzato un cavo a 4 coppie per costruire una rete di computer locale. Questo è il tipo più comune di cavo a doppino intrecciato.

CAT6 (banda di frequenza 250 MHz. Classe "E"). Questo è un tipo comune di cavo utilizzato nelle reti Fast Ethernet e Gigabit Ethernet. Ci sono quattro coppie di conduttori nella struttura del cavo. Supporta il trasferimento di dati ad alta velocità fino a 10 Gbps con una lunghezza non superiore a 55 metri.

CAT6a(banda di frequenza 500 MHz. Classe "E A"). La struttura del cavo è costituita da quattro coppie di conduttori. Viene utilizzato nelle reti Gigabit Ethernet e supporta velocità fino a 10 Gbps a distanze fino a 100 metri.

CAT7(banda di frequenza 600 - 700 MHz. Classe "F"). Supporta velocità di trasferimento dati fino a 10 Gbps. La struttura del cavo ha una schermatura esterna comune e una protezione rivestita di pellicola per ciascuna coppia. Il tipo è S/FTP (ScreenedFullyShieldedTwistedPair).

CAT7a(banda di frequenza 1000 -1200 MHz. Classe "F A"). La velocità del doppino intrecciato raggiunge i 40 Gbps a una distanza massima di 50 metri e fino a 100 Gbps con una lunghezza massima di 15 metri.

Cavo principale, caratteristiche del design
I cavi a doppino intrecciato, che hanno tre o più elementi a quattro coppie sotto una guaina comune, sono multi-doppino Il cavo di linea è destinato all'uso nei sottosistemi di dorsale SCS per l'interconnessione delle sale di giunzione. Nel sottosistema delle autostrade esterne, la maggior parte del percorso viene solitamente posata orizzontalmente, nel sottosistema delle autostrade interne - verticalmente. Al fine di ridurre il coefficiente di attenuazione, i conduttori sono realizzati in filo di rame monolitico. A differenza del cavo orizzontale, le strutture trunk contengono più di quattro doppini intrecciati e sono quindi spesso denominate multidoppie. Simile ai cavi orizzontali, differiscono nelle categorie da 3 a 5, con i cavi trunk di categoria 4 che sono molto rari nella pratica. Il design del cavo dipende dalla sua capacità. Quando il numero di coppie è fino a 25, vengono posizionate in un guscio comune. Nel caso di una capacità superiore a 25 coppie, sono divisi in fasci di 25 coppie ciascuno, la cui combinazione forma un'anima del cavo.
Fig. 4 Cavi trunk a più coppie: a) Cavo di categoria 5 a 25 coppie b) Cavo di categoria 3 a 300 coppie
In alcuni modelli, un'asta centrale in fibra di vetro viene utilizzata come nucleo del nucleo. I fili di un fascio sono tenuti insieme con strisce di polietilene. L'esterno del nucleo è protetto da una guaina dielettrica comune. Oltre ai cavi trunk non schermati, viene prodotto un numero limitato di strutture S/UTP, in cui si trova uno schermo sotto la guaina dielettrica esterna, che copre l'anima del cavo. Analogamente ai cavi orizzontali, sulle loro guaine vengono applicati i contrassegni, tra cui il tipo, i dati sul diametro dei conduttori e il loro numero, il nome del laboratorio di prova, nonché i segni di lunghezza del piede o del metro. La massa lineare di un cavo a 25 coppie di categoria 5 è solitamente ISO-190 kg / km, l'intervallo di temperatura di esercizio va da -20 a + 60 ° C. Oltre ai cavi multicoppia, diverse aziende offrono i cosiddetti cavi Multi Unit. Si differenziano per il fatto che l'anima del cavo è formata non da doppini intrecciati separati, ma da elementi a due o quattro coppie, simili nel design a un cavo orizzontale e dotati di una guaina protettiva individuale. Per aumentare la forza e la resistenza a varie influenze meccaniche, un'asta centrale in fibra di vetro può essere utilizzata come base dell'anima di un cavo a più elementi. I cavi trunk sono classificati in cavi interni ed esterni. La principale differenza tra un cavo esterno e un cavo interno è l'uso di misure speciali e soluzioni progettuali per proteggere l'anima del cavo dall'ingresso di umidità al suo interno. Molto spesso questo problema viene risolto utilizzando una guaina esterna in polietilene. Alcuni tipi di cavi telefonici hanno un nucleo interno riempito di elio. Un'ulteriore protezione dell'anima del cavo contro l'umidità e le sollecitazioni meccaniche è fornita da un'armatura in nastro ondulato di alluminio o acciaio.

Crimpatura a doppino intrecciato

La crimpatura a doppino intrecciato viene spesso eseguita con un connettore 8P8C, più spesso chiamato RJ-45 (RJ45) in base allo schema di colori corrispondente allo scopo del cavo.

Connettore RJ-45 (sinistro - per doppino intrecciato FTP / STP / SSTP, con custodia schermata, destro - UTP)

Connettore RJ-45 per Twisted Pair FTP STP SSTP e connettore RJ-45 per UTP:

Esistono due principali schemi di crimpatura dei cavi: T568A e T568B, ma il T568B è molto più comunemente usato. Per collegare un computer-switch o un computer-hub utilizzare un cavo diritto, crimpato su entrambi i lati allo stesso modo, le connessioni computer-computer o switch-switch (hub-hub) utilizzano un cavo incrociato (crossover) - su un lato del T568A e dall'altro - T568B.

Schema di crimpatura per un cavo a 4 coppie:

Schema di crimpatura per un cavo a 2 coppie (il colore delle coppie può essere diverso a seconda del produttore del cavo):

Se colleghi i computer direttamente tra loro tramite schede di rete Gigabit, usa lo schema Gigabit Crossover:

Gigabit crossover:

Se decidi di utilizzare FTP / STP e mettere a terra lo shield, metti a terra solo in un punto e solo al 100% di terra! In caso di dubbio, è meglio non farlo affatto, dalla "messa a terra" alla batteria di riscaldamento o all'alloggiamento del quadro elettrico non può che essere peggio - e non solo per il computer, ma anche per te!

Doppino come mezzo trasmissivo è utilizzato in tutte le moderne tecnologie di rete, nonché nella telefonia analogica e digitale. L'unificazione degli elementi passivi di una rete a doppino intrecciato è diventata la base per il concetto di costruzione di sistemi di cablaggio strutturati, indipendenti dalle applicazioni (tecnologie di rete). Tutte le reti twisted pair (diverse dalla legacy LocalTalk) si basano su una topologia fisica a forma di stella che, con l'attrezzatura attiva appropriata, può fungere da base per qualsiasi topologia logica.

I cavi a doppino intrecciato (TP), a differenza dei cavi coassiali, sono simmetrici e vengono utilizzati per la trasmissione del segnale differenziale (bilanciato). Una coppia di fili intrecciati differisce in modo significativo nelle proprietà da una coppia degli stessi fili diritti che corrono fianco a fianco parallelamente l'uno all'altro. Quando si torcono, si scopre che i conduttori corrono sempre con una certa angolazione l'uno rispetto all'altro, il che riduce l'accoppiamento capacitivo e induttivo tra di loro. Inoltre, un segmento significativo di un tale cavo per campi esterni risulta essere simmetrico (rotondo), il che riduce la sua sensibilità ai pickup e alle radiazioni esterne durante la trasmissione del segnale. Minore è il passo di torsione, minore è la diafonia, ma anche maggiore è l'attenuazione del cavo per unità di lunghezza, nonché il tempo di propagazione del segnale. Il cavo può essere di diversi design, le singole coppie possono avere un filo di rame e/o una schermatura in lamina. Tutte le coppie di cavi possono essere racchiuse in una schermatura comune. Per la prima volta nelle tecnologie di rete, il doppino è stato utilizzato nelle reti Token Ring, il cosiddetto cavo IBM STP di tipo 1. Era (ed è) un cavo costoso e ingombrante che richiede l'uso di connettori piuttosto grandi. Al giorno d'oggi, i cavi a doppino intrecciato vengono costantemente migliorati, principalmente nella direzione di espandere la larghezza di banda. 100 MHz è già il valore normale per la larghezza di banda del cavo, sono in fase di elaborazione standard per cavi con una larghezza di banda fino a 600 MHz.

Il doppino intrecciato è costituito da due conduttori isolati intrecciati. Tale filo viene utilizzato per i cavi incrociati all'interno di armadi o rack di cablaggio, ma non per la posa di connessioni tra le stanze. Il cavo incrociato può essere costituito da uno, due, tre o anche quattro doppini intrecciati. Il cavo si differenzia dal filo per la presenza di una guaina isolante esterna (guaina). Questa calza protegge principalmente i fili (elementi del cavo) dalle sollecitazioni meccaniche e dall'umidità. I cavi più utilizzati sono quelli contenenti due o quattro doppini intrecciati. Ci sono cavi per un gran numero di coppie - 25 coppie o più. Un cavo è un pezzo di cavo flessibile (multipolare) di lunghezza relativamente corta. Un tipico esempio è un cavo patch, un pezzo di cavo a 4 coppie intrecciato. cavo lungo 1-5 m con spine modulari a 8 pin (RJ-45) alle estremità.

Categorie Twisted Pair

La Categoria del doppino definisce l'intervallo di frequenza in cui è efficace utilizzare (ACR è positivo). Attualmente esistono 7 definizioni standard per le categorie di cavi (CAT1 ... CAT7) Le categorie sono definite dallo standard EIA / TIA 568A.

• CAT1- (banda di frequenza 0,1 MHz) cavo telefonico, un solo paio, noto in Russia come "noodles". Utilizzato in precedenza negli Stati Uniti, e i conduttori erano attorcigliati insieme. Utilizzato solo per la trasmissione di voce o dati tramite modem.
• CAT2- (banda di frequenza 1 MHz) vecchio tipo di cavo, 2 coppie di conduttori, trasmissione dati supportata a velocità fino a 4 Mbps, è stato utilizzato nelle reti Token Ring e ARCnet. Ora a volte trovato nelle reti telefoniche.
• CAT3- (banda di frequenza 16 MHz) Cavo a 2 coppie, utilizzato nella costruzione di reti locali 10BASE-T e Token Ring, supporta velocità di trasferimento dati solo fino a 10 Mbps. A differenza dei due precedenti, soddisfa i requisiti dello standard IEEE 802.3. Si trova ancora anche nelle reti telefoniche.
• CAT4- (banda di frequenza 20 MHz) il cavo è composto da 4 doppini intrecciati, è stato utilizzato in reti token ring, 10BASE-T, 10BASE-T4, la velocità di trasferimento dati non supera i 16 Mbit / s, non viene utilizzato ora.
• CAT5- (banda di frequenza 100 MHz) cavo a 4 coppie, questo è quello che viene comunemente chiamato cavo "twisted pair", a causa dell'elevata velocità di trasmissione, fino a 100 Mbit/s quando si utilizzano 2 coppie e fino a 1000 Mbit/s, quando utilizzando 4 coppie, è il supporto di rete più comune utilizzato finora nelle reti di computer. Quando si posano nuove reti, usano un cavo CAT5e leggermente migliorato (banda di frequenza 125 MHz), che trasmette meglio i segnali ad alta frequenza.
• CAT6- (banda di frequenza 250 MHz) è utilizzato nelle reti Fast Ethernet e Gigabit Ethernet, è costituito da 4 coppie di conduttori ed è in grado di trasmettere dati a velocità fino a 10000 Mbit/s. Aggiunto allo standard nel giugno 2002. Esiste una categoria CAT6a, in cui la frequenza del segnale trasmesso viene aumentata a 500 MHz.
• CAT7- velocità di trasferimento dati 10000 Mbit/s, frequenza del segnale trasmesso fino a 600-700 MHz. Il cavo di questa categoria è schermato. Grazie alla doppia schermatura, la lunghezza del cavo può superare i 100 m.

Tipi di cavi a doppino intrecciato

Oltre alle designazioni generalmente accettate dei cavi per categoria, esiste anche una classificazione dei cavi per tipo (Type), introdotta da IBM.

Il doppino può essere schermato o non schermato. La terminologia dei design dello schermo è ambigua, le parole treccia (treccia), scudo e schermo (schermo, protezione), lamina (lamina), filo di drenaggio stagnato (filo di "drenaggio" stagnato che corre lungo la lamina e lo avvolge leggermente intorno) sono usato qui.

Twisted pair non schermato(CWP) è meglio conosciuto con il suo acronimo UTP(Doppino intrecciato non schermato). Se il cavo è racchiuso in una schermatura comune, ma le coppie non hanno schermature individuali, ma, secondo la norma (ISO 11801), si riferisce anche a doppini intrecciati non schermati ed è designato UTP o S/UTP. Ciò include anche SсTP (Screened Twisted Pair) o FTP (Foiled Twisted Pair) - un cavo in cui i doppini intrecciati sono racchiusi in una schermatura a lamina comune, nonché SFTP (Shielded Foil Twisted Pair) - un cavo in cui è costituita la schermatura complessiva di stagnola e trecce.

Twisted pair schermato(EVP), lei è STP(Shielded Twisted Pair), ha molte varietà, ma ogni coppia ha necessariamente il suo schermo:

• STP con la designazione "Tipo xx" è il doppino "classico", introdotto da IBM per le reti TokenRing. Ogni coppia di questo cavo è racchiusa in una schermatura a lamina separata (ad eccezione del tipo 6A), entrambe le coppie sono racchiuse in una schermatura a treccia comune, all'esterno, tutto è coperto da una calza isolante, l'impedenza è di 150 Ohm. Il filo può essere 22-26 AWG solido o intrecciato. Il cavo a singolo conduttore 22 AWG può avere una larghezza di banda fino a 300 MHz.
• STP categoria 5 è il nome generico per un cavo con impedenza da 100 ohm che ha una schermatura separata per ciascuna coppia, che può essere di design diverso (lamina, treccia, loro combinazione). A volte con lo stesso nome c'è un cavo che ha solo uno schermo comune (azienda AMP),
• SSTP (Shielded-Screened Twisted Pair) Categoria 7 è un cavo simile a PiMF.

I cavi possono avere diversi valori di impedenza. Lo standard EIA / TIA-568A definisce due valori: 100 e 150 ohm, gli standard IS01 1801 e EN 50173 aggiungono anche 120 ohm. I requisiti per l'accuratezza del mantenimento dell'impedenza nella banda di frequenza operativa sono generalmente nell'intervallo di ± 15% del valore nominale. Si noti che il cavo UTP ha spesso un'impedenza di 100 ohm e il cavo STP schermato originariamente esisteva solo con un'impedenza di 150 ohm. Attualmente esistono tipi di cavo schermato con impedenza di 100 e 120 ohm. L'apparecchiatura terminale è prodotta nelle modifiche per doppino intrecciato schermato (STP) e non schermato (UTP). Con un cavo che ha almeno una schermatura (STP, ScTP, FTP, PiMF), i connettori vengono utilizzati per garantire il collegamento degli schermi e (non sempre) la schermatura. L'impedenza del cavo utilizzato deve corrispondere all'impedenza dell'apparecchiatura a cui si collega, altrimenti l'interferenza del segnale riflesso può causare il malfunzionamento dei collegamenti. Ciò è particolarmente critico per le alte frequenze (100 MHz e superiori).

I più diffusi sono i cavi con il numero di coppie 2 e 4. Esistono anche modelli doppi: due cavi di due o quattro coppie sono racchiusi in calze isolanti adiacenti. I cavi STP + UTP possono essere racchiusi in una comune calza. Della multi-coppia, 25 paia sono popolari, così come gli assemblaggi di 6 pezzi di 4 paia. I cavi con un numero elevato di coppie (50, 100) vengono utilizzati solo nella telefonia, poiché la produzione di cavi multicoppia di categorie elevate è un compito molto difficile. Ogni coppia di cavi ha il proprio passo di torsione, diverso da quelli adiacenti. Ciò garantisce una diminuzione dell'induttanza reciproca e della capacità dei fili delle coppie e, quindi, una diminuzione della diafonia. Poiché le caratteristiche d'onda di una coppia (velocità di propagazione, impedenza, attenuazione) dipendono dal passo di torsione, le coppie nel cavo non sono identiche. Ogni coppia in un segmento di cavo ha una propria "lunghezza elettrica", che è determinata dal tempo di propagazione del segnale e dalla velocità di propagazione dell'onda nominale (per un dato cavo). La "lunghezza elettrica" ​​della coppia sarà diversa da quella "meccanica" misurata con un metro a nastro. A volte, viene utilizzato un passo variabile per ogni coppia - questo uniforma i parametri medi delle coppie mantenendo un livello accettabile di diafonia.

Per calibro - sezione dei conduttori - i cavi sono contrassegnati secondo lo standard AWG (American Wire Gauge - American wire gauges). I conduttori principali utilizzati sono 26 AWG (sezione 0,13 mm2, resistenza lineare 137 Ohm/km), 24 AWG (0,2-0,28 mm2, 60-88 Ohm/km) e 22 AWG (0,33-0, 44 mm2, 39-52 Ohm /km). Tuttavia, il calibro del conduttore non fornisce informazioni sullo spessore del filo nell'isolamento, che è molto importante quando si terminano le estremità del cavo in spine modulari, e il diametro esterno del cavo, secondo il quale la sezione di è possibile calcolare i canali via cavo necessari.

I conduttori possono essere solidi o flessibili a trefoli o flessibili, generalmente costituiti da 7 trefoli. Il cavo unipolare ha prestazioni migliori e più stabili. Viene utilizzato principalmente per il cablaggio fisso (è più economico del multicore), che costituisce la parte più grande nelle linee di cavi. Un cavo flessibile multipolare viene utilizzato per collegare apparecchiature (abbonato e telecomunicazioni) con cablaggio fisso e patch cord.

Apparecchio di collegamento

L'hardware di connessione offre la possibilità di connettersi ai cavi, ovvero fornisce interfacce via cavo. Per il doppino intrecciato, esiste un'ampia gamma di connettori progettati per il collegamento permanente e rimovibile di fili, cavi e cavi. Dei connettori monopezzo, i connettori standard del settore S110, S66 e Krone sono comuni. Tra i connettori plug-in, i più popolari sono i connettori modulari standardizzati (RJ-11, RJ-45, ecc.). Per la terminazione, l'isolamento dai fili non viene rimosso: viene spostato durante la terminazione dei contatti del connettore con le lame stesse. La procedura per terminare (terminare) i cavi nei connettori dei tipi S110, S66, Krone e simili utilizzando speciali strumenti a percussione è anche chiamata punch down e i blocchi con questi connettori sono chiamati PDS (Punch Down System).

Vari adattatori appartengono anche all'attrezzatura di connessione, che consente di collegare diversi tipi di interfacce via cavo.

I jack modulari (prese, prese) e le spine modulari (spine) sono i connettori più utilizzati per cavi a 1, 2, 3, 4 coppie di categorie 3-6. Nei sistemi di cavi vengono utilizzati connettori a 8 e 6 posizioni, meglio noti rispettivamente come RJ-45 e RJ-11.

La designazione RJ (Registered Jack) si riferisce in realtà a un connettore con una disposizione dei cavi specifica e deriva dalla telefonia. Ciascuno dei connettori mostrati nell'illustrazione può essere utilizzato con un numero RJ diverso.

Spina modulare RJ-45

Quando si installa il cablaggio dati strutturato, utilizzare connettori a 8 posizioni con layout EIA / TIA-568A, abbreviato come T568A, o EIA / TIA-568B, abbreviato come T568B.

Lo svantaggio di tutti i layout è che almeno una coppia non viene tagliata in contatti adiacenti, ma un'altra coppia è incastrata in essa. Ciò porta a un aumento della diafonia e della riflessione del segnale dalla discontinuità che si verifica quando i fili di queste coppie sono più non attorcigliati. Per questo motivo, l'uso di connettori modulari convenzionali per le categorie superiori a 6 è problematico. I connettori modulari più comuni sono di categoria 5 o 3 e sono disponibili connettori di categoria 5 e superiori per il cablaggio schermato.

Le prese modulari della categoria 5 e superiori hanno sempre una designazione corrispondente; dalle prese della 3a categoria, differiscono notevolmente nel design e nel metodo di collegamento dei cavi. Qui, la presa vera e propria è montata su un circuito stampato, su cui sono installati anche contatti a lama (tipo S110, Krone o altro design) per terminare i fili del cavo. I circuiti sono cablati con conduttori stampati in modo che i fili di ciascuna coppia siano collegati ai piedini adiacenti del connettore. Inoltre, sulla scheda sono stampati elementi reattivi corrispondenti all'impedenza. Senza questi elementi, su tecnologie ad alta velocità (100 Mbps e superiori), sono possibili problemi associati alla riflessione del segnale dai connettori.

Presa modulare

In base al design e al metodo di montaggio delle prese, ci sono molte opzioni che possono essere suddivise in configurazioni fisse e sistemi di composizione (modulari). Le prese a configurazione fissa - fissate al muro per 1 o 2 prese simili e blocchi di 4, 6 o 8 prese per i pannelli di permutazione - sono solitamente fissate al circuito stampato su cui sono montate. Per proteggersi dalla polvere, vengono utilizzate prese con coperchi incernierati o tende a molla retrattili. Per i pannelli di permutazione, la posizione anteriore della presa (la spina entra dalla parte anteriore) è la più adatta. Per le prese nei luoghi di lavoro, la presa può guardare sia in basso che di lato (verso l'alto è indesiderabile a causa dell'accumulo di polvere). In molti casi, le prese angolari sono convenienti. Esistono molte opzioni di montaggio e, con la somiglianza esterna delle prese di diversi produttori, spesso non si adattano a raccordi "non nativi", sembrerebbe, con le stesse dimensioni.

La sigillatura dei cavi nelle prese viene eseguita con uno strumento corrispondente al tipo di connettore (S110, Krone) o con cappucci protettivi. Esistono design di prese che possono essere assemblati senza uno strumento: i fili sono disposti in una copertura di plastica e, quando viene indossata, entrano nei coltelli di contatto.

Spine modulari diverse categorie esteriormente possono difficilmente differire l'una dall'altra, ma hanno un design diverso. Le spine Cat 5 possono avere una gabbia che si adatta ai fili prima dell'assemblaggio e della crimpatura, che può accorciare la lunghezza del cavo intrecciato e facilitare l'instradamento dei fili. Durante l'installazione (crimpatura), i contatti tagliano i fili attraverso l'isolamento. Le spine per cavi rigidi e multipolari differiscono per la forma dei contatti. I contatti ad ago vengono utilizzati per cavi intrecciati, gli aghi vengono inseriti tra i conduttori dei fili, garantendo una connessione sicura. Per un cavo unipolare, vengono utilizzati contatti che "abbracciano" il nucleo da entrambi i lati. Durante la crimpatura viene pressata anche la sporgenza che fissa il cavo (la parte che è ancora nella calza). Il fermo viene utilizzato per inserire la spina nella presa.

Il segnale elettrico può essere trasmesso al destinatario tramite un canale di comunicazione sotto forma di filo o cavo. Nel processo di propagazione della vibrazione portante nel canale di comunicazione, il segnale trasmesso può essere distorto, essere affetto da rumore e interferenze di natura naturale e industriale. La riduzione al minimo dell'influenza della distorsione e del rumore si ottiene scegliendo il metodo di modulazione, la frequenza e la potenza dell'onda portante e altri fattori.

Il vantaggio del modo analogico di rappresentare e trasmettere un messaggio è che un segnale analogico, in linea di principio, può essere una copia assolutamente esatta del messaggio. Gli svantaggi del metodo analogico sono, come spesso accade, una continuazione dei suoi vantaggi. Un segnale analogico può avere qualsiasi forma, quindi, se, ad esempio, viene aggiunto del rumore al segnale durante la registrazione, è molto difficile e spesso impossibile distinguere il segnale originale, o registrato, sullo sfondo del rumore. Il metodo analogico ha un effetto intrinseco di accumulo di distorsione e rumore, che può limitare l'espansione della funzionalità dei sistemi analogici. La tecnologia di comunicazione analogica ha fatto molta strada e ha raggiunto un livello elevato. Tuttavia, l'ulteriore espansione della funzionalità e il miglioramento della qualità delle apparecchiature analogiche sono associati a costi che possono rendere le nuove apparecchiature inaccessibili a un pubblico di consumatori di massa. Ora la tecnologia analogica sta lasciando il posto ai sistemi digitali.

Dal punto di vista dei circuiti, le apparecchiature digitali sono più complesse di quelle analogiche, tuttavia, la sua funzionalità è molto più ampia e alcune di esse sono fondamentalmente irraggiungibili nell'elaborazione del segnale analogico.

Per trasmettere messaggi continui utilizzando un sistema di comunicazione digitale, i segnali analogici che rappresentano messaggi continui devono essere campionati e quantizzati.

La digitalizzazione del segnale è sempre associata alla comparsa di rumore e alla comparsa di distorsioni (frequenza, non lineare e alcune distorsioni specifiche). Tuttavia, la conversione A/D viene eseguita solo una volta in un sistema di comunicazione digitale. Il segnale in forma digitale può quindi subire un numero qualsiasi di elaborazioni e trasformazioni, senza che vengano introdotte ulteriori distorsioni e rumore.

Storicamente, le prime linee di trasmissione del segnale, dai primitivi cavi telegrafici alle moderne linee coassiali, erano asimmetriche.

La trasmissione del segnale su cavo coassiale è chiamata trasmissione sbilanciata perché il cavo coassiale chiude l'anello tra la sorgente e il ricevitore, dove il conduttore centrale del cavo è il filo del segnale e lo schermo è la terra. Sebbene ben schermato, il cavo coassiale è suscettibile alle interferenze, quindi non può trasmettere segnali video compositi e component su lunghe distanze. Inoltre, il cavo coassiale richiede di far corrispondere l'impedenza di uscita della sorgente e l'impedenza di ingresso del ricevitore alla sua impedenza caratteristica, con particolare attenzione all'instradamento del cavo e alla terminazione dei connettori.

Poiché la vita e il lavoro di una persona moderna sono letteralmente saturati da apparecchiature elettroniche, è chiaro che il problema della compatibilità elettromagnetica, della protezione delle linee di trasmissione del segnale dal rumore e dalle interferenze diventerà solo più complicato.

L'ulteriore miglioramento della schermatura del cavo dà un effetto insignificante con un simultaneo aumento significativo del loro costo, quindi era necessaria una soluzione tecnica fondamentalmente nuova. Ed è stato trovato attraverso lo sviluppo della trasmissione del segnale bilanciato o dei circuiti di bilanciamento.

Nella trasmissione del segnale bilanciata, tutte le interferenze elettromagnetiche e il rumore sono ugualmente influenzati da entrambi i fili di segnale della linea. Quando il segnale raggiunge l'estremità della linea del ricevitore, entra nell'ingresso di un amplificatore differenziale con un fattore di reiezione di modo comune (CMRR) ben bilanciato.

Se due fili hanno caratteristiche simili e ci sono abbastanza torsioni per metro (più sono e meglio è), saranno ugualmente influenzati da rumore, caduta di tensione e pickup. Un amplificatore con un buon CMRR all'estremità ricevente della linea eliminerà la maggior parte del rumore indesiderato.

Il doppino intrecciato è solitamente più economico del cavo coassiale, è più facile da stendere e lo stripping del connettore non è un problema.

Trasmissione del segnale bilanciata

L'idea alla base della trasmissione del segnale bilanciata è che utilizza tre fili anziché due (come nelle linee a terminazione singola) (Figura 1). Il segnale in ingresso viene invertito prima di essere immesso in linea in modo tale che il segnale U g2 differisca di fase dal segnale U g1 di 180 gradi. È chiaro che il rumore e l'interferenza indotti in entrambi i fili di segnale della linea avranno la stessa ampiezza e fase.

All'uscita della linea è installato un amplificatore differenziale, progettato in modo tale da amplificare i segnali che arrivano ai suoi ingressi in antifase e sopprimere i segnali di modo comune.

Riso. 1. Trasmissione del segnale bilanciata

Dalla figura si può vedere che due tensioni di disturbo di modo comune sono collegate in serie con i conduttori della linea di segnale tu w1 e tu w2 che causano la comparsa di correnti di rumore io 1 e io W2 ... Fonti di tu D1 e tu G2 insieme creano una corrente di segnale io G ... In questo caso, la tensione totale ai capi del carico sarà

tu h = io w1 R H1 - IO w2 R H2 + io G (R H1 + R H2 )

I primi due termini sul lato destro dell'equazione sono le tensioni di rumore e il terzo termine è la tensione del segnale desiderata. Se io 1 è uguale a io W2 e R H1 equivale R H2 , allora la tensione di rumore ai capi del carico è zero:

tu n = io G (R H1 + R H2 )

cioè, rumore e/o interferenza si annullano a vicenda.

Il grado di simmetria di un circuito, o rapporto di reiezione di modo comune (CMRR), è definito come il rapporto tra la tensione di rumore di modo comune e la tensione di rumore differenziale risultante ed è solitamente espresso in decibel (dB).

Migliore è la simmetria del circuito, maggiore è la soppressione del rumore. Se fosse possibile ottenere una perfetta simmetria, i rumori non potrebbero affatto penetrare nel sistema. Da un sistema ben progettato, ci si può aspettare una simmetria da 60 a 80 dB. È possibile ottenere una migliore simmetria, ma ciò di solito richiede cavi speciali e può richiedere regolazioni del circuito individuali.

CONSIGLI
Utilizzare il bilanciamento in combinazione con schermature dove il livello di rumore deve essere inferiore al livello ottenibile con la sola schermatura, o addirittura al posto della schermatura.

Come per ogni soluzione tecnica, il bilanciamento delle linee di trasmissione del segnale ha i suoi svantaggi.

• Una linea di trasmissione bilanciata è più complicata e più costosa di una linea di trasmissione sbilanciata, poiché richiede un trasmettitore e un ricevitore di segnale bilanciati;
• Se il livello di rumore è troppo alto, il ricevitore del segnale bilanciato potrebbe entrare in modalità saturazione e la trasmissione del segnale si interromperà;
• A causa dell'attenuazione del segnale nel cavo, è necessario installare amplificatori intermedi, che introducono ulteriori distorsioni accumulate;
• Quando si utilizzano amplificatori intermedi, potrebbe essere necessaria la correzione del segnale.

Cavi di segnale bilanciati

Un doppino intrecciato è un cavo a base di rame che unisce una o più coppie di conduttori in una guaina. Il cavo si differenzia dal filo per la presenza di un manicotto isolante esterno (Jacket). Questa calza protegge principalmente i fili (elementi del cavo) dalle sollecitazioni meccaniche e dall'umidità.

Ogni coppia è composta da due fili di rame isolati attorcigliati l'uno intorno all'altro. I cavi a doppino intrecciato variano notevolmente in termini di qualità e capacità di trasmissione. La conformità delle caratteristiche dei cavi a una specifica classe o categoria è determinata da norme generalmente riconosciute (ISO 11801 e TIA-568). Le caratteristiche stesse dipendono direttamente dalla struttura del cavo e dai materiali utilizzati in esso, che determinano i processi fisici che avvengono nel cavo durante la trasmissione del segnale.

Riso. 2. Aspetto del cavo a doppino intrecciato non schermato

Il design del cavo a doppino intrecciato è chiaro dalla figura.

Calibro determina la sezione dei conduttori. Cavi e fili sono etichettati secondo lo standard AWG (American Wire Gauge). I conduttori principali utilizzati sono 26 AWG (0,13 mm 2), 24 AWG (0,2 - 0,28 mm 2) e 22 AWG (0,33 - 0,44 mm 2). Tuttavia, il calibro del conduttore non fornisce informazioni sullo spessore del filo nell'isolamento, che è molto importante quando si terminano le estremità del cavo in spine modulari.

Spessore isolamento- circa 0,2 mm, il materiale è solitamente cloruro di polivinile (abbreviazione inglese PVC), per campioni di qualità superiore viene utilizzato polipropilene (PP) di categoria 5 o polietilene (PE). I cavi della migliore qualità sono isolati con polietilene espanso (cellulare), che fornisce basse perdite dielettriche, o Teflon, che consente al cavo di funzionare in un ampio intervallo di temperature.

Rompere il filo(solitamente in nylon) viene utilizzato per facilitare il taglio della guaina esterna: quando viene tirato, effettua un taglio longitudinale sulla guaina, che apre l'accesso all'anima del cavo, garantito per non danneggiare l'isolamento dei conduttori.

Guscio esterno ha uno spessore di 0,5-0,6 mm, ed è solitamente realizzato in cloruro di polivinile con l'aggiunta di gesso, che ne aumenta la fragilità. Ciò è necessario per ottenere una rottura precisa nel punto di taglio con la lama dell'utensile da taglio. Inoltre, iniziano ad essere utilizzati i cosiddetti "polimeri giovani", che non supportano la combustione e non emettono gas alogeni velenosi quando riscaldati. Finora, solo il loro prezzo più alto (del 20-30%) ne ostacola l'adozione diffusa.

Il colore del guscio più comune è il grigio. Una colorazione arancione di solito indica un materiale del guscio non combustibile.

Oltre alle informazioni sul produttore e sul tipo di cavo, la sua etichettatura include necessariamente segni di metri o piedi.

Design del nucleo del cavo abbastanza vario. Nei cavi economici, le coppie sono avvolte in una guaina "a casaccio". Le opzioni migliori includono un bagno turco (due coppie ciascuno) o un quadruplo twist (tutte e quattro le coppie insieme). Quest'ultima opzione consente un nucleo più sottile e migliori prestazioni elettriche.

Categoria Il doppino intrecciato (Categoria) definisce l'intervallo di frequenza in cui è efficace. Attualmente sono in vigore le definizioni standard di 5 categorie di cavi (da Cat 1 a Cat 5), ma sono già disponibili cavi di categoria 6 e 7.

La codifica a colori viene utilizzata per identificare le coppie all'interno del cavo. Quindi le prime quattro coppie hanno rispettivamente i colori di base: Blu, Arancio, Bianco e Marrone. Molto spesso, il filo principale in una coppia è completamente dipinto nel colore di base e il filo aggiuntivo ha una guaina isolante bianca con l'aggiunta di strisce del colore di base.

Il doppino intrecciato schermato (STP) protegge bene i segnali trasmessi dalle radiazioni esterne e riduce anche la perdita di potenza nel cavo sotto forma di radiazioni. I cavi a doppino intrecciato schermati sono disponibili in molte varietà.

CONSIGLI
La presenza di uno schermo richiede una messa a terra di alta qualità durante i lavori di installazione, il che complica e aumenta il costo dei sistemi di cavi presso STP, ma con una corretta messa a terra dello schermo fornisce una migliore compatibilità elettromagnetica del sistema di cavi con altre fonti e ricevitori di interferenze

Tuttavia, una messa a terra errata della schermatura può portare al risultato opposto. Inoltre, la presenza di uno schermo che deve essere messo a terra ad entrambe le estremità del cavo può porre il problema di mantenere uguale potenziale di terra in punti spazialmente separati.

I cavi UTP (Unshielded Twisted Pair) sono attualmente il principale mezzo di trasmissione per le tecnologie non ottiche. Il cavo unisce buone caratteristiche elettriche e meccaniche con facilità di installazione e costo relativamente contenuto.

La classificazione dei cavi a doppino intrecciato è mostrata nella Tabella 1.

* Non standardizzato.

Cavi di categoria 1 utilizzato dove i requisiti per la velocità di trasmissione sono minimi. Solitamente si tratta di cavi per la trasmissione di segnali audio e trasmissione dati a bassa velocità (decine di Kbit/s). Fino al 1983, UTP cat.1 era il principale cavo di distribuzione telefonica negli Stati Uniti.

Cavi di categoria 3 sono stati standardizzati nel 1991. Con una larghezza di banda di 16 MHz, questo cavo è stato utilizzato per costruire reti ad alta velocità in quel momento, e ora i sistemi via cavo di molti edifici sono costruiti su UTP cat.3, che viene utilizzato sia per la trasmissione dei dati che per la trasmissione del segnale audio.

Cavi di categoria 4 sono una versione migliorata di UTP cat.3 - hanno ampliato la larghezza di banda a 20 MHz, migliorata l'immunità al rumore e ridotte le perdite. In pratica, questi cavi sono usati raramente; principalmente dove è necessario aumentare la lunghezza della linea dai soliti 100 m a 120-140 m.

Cavi di categoria 5 appositamente progettato per supportare tecnologie di elaborazione ad alta velocità come FastEthernet e GigabitEthernet. La larghezza di banda del cavo di categoria 5 è di 100 MHz. Il cavo di categoria 5 ha ora sostituito UTP cat.3 ed è la spina dorsale di tutti i nuovi sistemi di cablaggio.

Un posto speciale è occupato dai cavi delle categorie 6 e 7, prodotti in tempi relativamente recenti e con una larghezza di banda rispettivamente di 200 e 600 MHz. I cavi di categoria 7 devono essere schermati; UTP cat.6 può essere sfuggito o meno. Sono utilizzati nelle reti ad alta velocità su distanze maggiori rispetto a UTP cat.5. Questi cavi sono significativamente più costosi della Categoria 5 e sono vicini ai cavi in ​​fibra ottica in termini di costi. Inoltre, non sono ancora standardizzati e le loro caratteristiche sono determinate solo da standard proprietari, il che causa problemi durante il test del sistema di cavi (la specifica di test TSB-67 dello standard EIA / TIA-568A non include i cavi di 6a e 7a categoria) ...

Alcune aziende producono già cavi a doppino intrecciato di categoria 8. Sono destinati alla trasmissione di dati a frequenze fino a 1200 MHz (sistemi TV via cavo a banda larga e moderne applicazioni SOHO). Il cavo è composto da 4 doppini intrecciati schermati singolarmente, in guaina comune, inguainata con materiale LSZH per uso interno. Grazie alla schermatura individuale delle coppie con foglio di alluminio, il cavo ha valori NEXT estremamente elevati. Per i cavi di questa categoria sono caratteristici valori stabili di impedenza caratteristica e attenuazione, nonché l'assenza di risonanza a frequenze fino a 1200 MHz.

I cavi di categoria 8 soddisfano i severi requisiti di ISO 11801 (2a edizione) e superano i requisiti di ISO / IEC 11801 per le classi D, E, F e IEC 61156-5, IEC 61156-7 (CVD) per le categorie 5e, 6 e 7 ...

STP con la designazione "Tipo xx" è un cavo a doppino intrecciato "classico" sviluppato da IBM per le reti di computer TokenRing. Ogni coppia di questo cavo è racchiusa in una schermatura a lamina separata, entrambe le coppie sono racchiuse in una schermatura a filo intrecciato comune, l'esterno è coperto da una calza isolante, l'impedenza è di 150 Ohm. I cavi comuni sono STP Tipo 1 - 22 AWG solido, STP Tipo 6 - 26 AWG intrecciato e STP Tipo 9 - 26 AWG solido. Il cavo di tipo 6A utilizzato per i cavi patch non è schermato individualmente da coppie.

ScTP(Screened Twisted Pair) - un cavo in cui ogni coppia è racchiusa in uno schermo separato.

FTP(Foiled Twisted Pair) - un cavo in cui i doppini intrecciati sono racchiusi in una schermatura a lamina comune.

PiMF(Pair in Metal Foil) - un cavo in cui ogni coppia è avvolta in una striscia di lamina metallica e tutte le coppie sono avvolte in una comune calza schermante. Rispetto al "classico" STP, questo cavo è più sottile, morbido ed economico (anche se questo non si può dire del cavo PiMF da 600 MHz).

I cavi possono avere diversi valori di impedenza. Lo standard EIA / TIA-568A definisce due valori: 100 e 150 ohm, gli standard ISO11801 e EN50173 aggiungono anche 120 ohm. Si noti che il cavo UTP ha quasi sempre un'impedenza di 100 ohm e il cavo STP schermato originariamente esisteva solo con un'impedenza di 150 ohm. Attualmente esistono tipi di cavo schermato con impedenza di 100 e 120 ohm. L'impedenza del cavo utilizzato deve corrispondere all'impedenza dell'apparecchiatura a cui si collega, altrimenti l'interferenza del segnale riflesso può causare il malfunzionamento dei collegamenti.

I cavi più utilizzati sono 2 e 4 coppie, 24 AWG. Della multi-coppia, 25 paia sono popolari, così come gli assemblaggi di 6 pezzi da 4 paia.

I cavi sono spesso rotondi: in essi gli elementi sono raccolti in un fascio. Esistono anche cavi piatti speciali per la posa delle comunicazioni sotto i tappeti (Undercarpet Cable), tra cui ci sono anche cavi delle categorie 3 e 5.

I conduttori possono essere rigidi solidi (Solid) o flessibili flessibili (Stranded o Flex).

CONSIGLI
Per installazioni fisse, utilizzare un cavo a conduttore solido, che di solito ha prestazioni migliori e più stabili.

I cavi flessibili (cavi, patch cord) vengono utilizzati per collegare le apparecchiature dell'abbonato e lo switch.

Cavo patch(cavo patch) è un pezzo di cavo a 4 coppie intrecciato lungo 1-10 m con spine RJ-45 alle estremità.

Per garantire una resistenza alla flessione costante, il loro conduttore è costituito non da uno, ma da sette fili di rame più sottili con uno spessore di circa 0,2 mm ciascuno (struttura multifilo). Lo stesso scopo è servito da un isolamento più spesso (fino a 0,25 mm) e un guscio esterno con maggiore flessibilità.

A causa della maggiore, rispetto al solito, attenuazione, l'uso di un cavo per cavi è giustificato solo per brevi distanze, di regola, non più di 5 metri su ciascun lato della linea.

I cavi sono collegati tra loro tramite connettori. Il connettore fornisce ritenzione meccanica e contatto elettrico. Come i cavi, sono classificati in categorie che definiscono la loro gamma di frequenza operativa.

Per il doppino intrecciato sono ampiamente utilizzati i jack modulari (Modular Jack), comunemente noti come RJ-45: prese (Outlet, Jack) e spine (Plug). L'abbreviazione RJ stessa sta per Registered Jack.

Riso. 4. Connettore del cavo RG-45

Le prese di categoria 5 (devono avere una designazione corrispondente) differiscono dalle prese di categoria 3 per il modo di collegare i fili: nella categoria 5 è consentito solo un serracavo con connettore a lama (tipo S110); nella categoria 3, un serracavo per una vite è anche usato. Inoltre, sulla scheda della presa di categoria 5, sono presenti elementi reattivi corrispondenti con parametri standardizzati, realizzati in modo stampato. La categoria delle spine modulari a colpo d'occhio è difficile da determinare. Le spine per cavi rigidi e multipolari differiscono per la forma dei contatti ad ago. Per il cablaggio schermato, le prese e le spine devono avere schermature solide o fornire solo un collegamento tra le schermature dei cavi.

Per cambiare i canali via cavo e collegare le apparecchiature di rete, vengono utilizzati i patch panel (Fig. 4), prodotti da molte aziende e le prese a muro (Fig. 5).

Caratteristiche di base del doppino intrecciato

Le caratteristiche di un cavo a doppino intrecciato dipendono direttamente dalla struttura del cavo e dai materiali utilizzati in esso, che determinano i processi fisici che avvengono nel cavo durante la trasmissione del segnale.

Riso. 7. Spiegazione dell'equilibrio del doppino intrecciato

L'equilibrio di una coppia è in realtà una caratteristica distintiva della qualità del cavo, poiché influenza la maggior parte delle sue altre proprietà. Il fatto è che un campo elettromagnetico (elettromagnetico - EM) induce una corrente elettrica nei conduttori e si forma attorno a un conduttore quando una corrente elettrica lo attraversa. Le interazioni tra campi EM e conduttori attivi possono avere un impatto negativo sulla qualità della trasmissione del segnale. In entrambi i conduttori di una coppia bilanciata, l'interferenza elettromagnetica (em1 ed em2) induce segnali della stessa ampiezza (S1 e S2) in antifase. A causa di ciò, la radiazione totale della "coppia ideale" tende a zero.

Se nel cavo è presente più di una coppia, per escludere l'interferenza reciproca delle coppie, che potrebbe disturbare l'equilibrio elettromagnetico, le coppie vengono intrecciate con passaggi diversi.

Come ogni conduttore, il doppino intrecciato ha resistenza alla corrente elettrica alternata ( impedenza caratteristica). Questa resistenza può essere diversa per frequenze diverse. Il doppino intrecciato ha un'impedenza tipicamente di 100 o 120 ohm. In particolare per Cat. 5 nella gamma di frequenza fino a 100 MHz, l'impedenza dovrebbe essere 100 Ω + 15%.

Per una coppia ideale, l'impedenza dovrebbe essere la stessa lungo l'intera lunghezza del cavo, poiché l'effetto della riflessione del segnale si verifica nei punti di disomogeneità, che a loro volta possono degradare la qualità del trasferimento delle informazioni. Molto spesso, l'omogeneità dell'impedenza viene violata quando il passo di torsione, la piegatura del cavo durante la posa o altri difetti meccanici cambiano all'interno di una coppia.

Riso. 8. Grafico dell'impedenza caratteristica

Velocità/ritardo di propagazione del segnale NVP (Nominal Velocity of Propagation) - velocità di propagazione del segnale. Spesso la derivata di NVP e lunghezza del cavo è la caratteristica di "ritardo", che è espressa in nanosecondi per 100 metri di coppia. Se nel cavo è presente più di una coppia, viene introdotto il concetto di "skew di ritardo" o differenza di ritardo. La ragione del suo verificarsi è che le coppie non possono essere idealmente le stesse, il che dà origine a diversi ritardi di propagazione del segnale in coppie diverse.

Una caratteristica importante di un doppino è l'attenuazione, che caratterizza la quantità di perdita di potenza del segnale durante la trasmissione. Si calcola come rapporto tra la potenza ricevuta a fine linea e la potenza del segnale applicato alla linea. Poiché la quantità di attenuazione cambia con l'aumentare della frequenza, deve essere misurata sull'intero intervallo di frequenza utilizzato. Il valore stesso è espresso in decibel per unità di lunghezza.

Riso. 9. Attenuazione del segnale in doppino intrecciato

Il grafico seguente mostra la perdita di potenza del segnale durante la trasmissione in funzione della lunghezza del cavo e della frequenza del segnale.

Un altro parametro importante è PROSSIMO(Near End Crosstalk), o diafonia tra le coppie in un cavo a più coppie, misurata all'estremità vicina, ovvero sul lato del trasmettitore di segnale, che caratterizza la diafonia tra le coppie. NEXT è numericamente uguale al rapporto tra il segnale applicato su una coppia e il segnale ricevuto sull'altra coppia ed è espresso in decibel. NEXT conta quanto più è equilibrata la coppia.

Riso. 10. Misura della diafonia

Oltre a valutare l'interferenza reciproca delle coppie all'estremità vicina del cavo, la diafonia viene misurata dal lato del ricevitore del segnale. Questo test è chiamato FEXT (Far End Crosstalk).

ACR(Attenuation Crosstalk Ratio) Una delle caratteristiche più importanti che riflette la qualità di un cavo è la differenza tra attenuazione lineare e diafonia, espressa in decibel. Minore è l'attenuazione lineare, maggiore è l'ampiezza del segnale utile a fine linea. D'altra parte, maggiore è la diafonia, minore è la ripresa reciproca delle coppie. Pertanto, la differenza tra questi due valori riflette la reale possibilità di selezionare un segnale utile dal dispositivo ricevente sullo sfondo dell'interferenza. Per una ricezione affidabile del segnale, il rapporto di attenuazione della diafonia non deve essere inferiore al valore specificato determinato dagli standard per la categoria di cavo corrispondente. A parità di attenuazione lineare e di sezione, diventa teoricamente impossibile isolare un segnale utile.

Perdita di ritorno (RL) Quando viene trasmesso un segnale, si verifica il cosiddetto effetto di riflessione del segnale nella direzione opposta. La quantità di perdita di ritorno o "fade inversa" nel segnale è proporzionale all'attenuazione del segnale di ritorno. La caratteristica è particolarmente importante quando si costruiscono linee di comunicazione che utilizzano la trasmissione del segnale su doppino intrecciato in entrambe le direzioni (trasmissione full duplex). Il segnale riflesso, di ampiezza sufficientemente ampia, può distorcere la trasmissione delle informazioni nella direzione opposta. Il Return Loss è espresso come il rapporto tra la potenza del segnale diretto e la potenza del segnale riflesso.

Riso. 11. Spiegazione dell'effetto del backfading

Procedura di spelatura del cavo a doppino intrecciato

1. È necessario tagliare il cavo in modo uniforme a una distanza di 5-10 centimetri dalla sua estremità. Anche se il vecchio taglio sembra buono, è possibile che umidità o sporco siano penetrati sotto l'involucro.

Riso. 12. Rimozione della guaina del cavo

Riso. 13. Connettore RJ-45 e procedura per la crimpatura dei conduttori

Riso. 14. Allineamento dei conduttori prima dell'inserimento nel connettore

Riso. 15. Crimpatura del connettore RJ-45

Riso. 16. Connettore RJ-45 compresso su cavo

Riso. 17. Cavo dritto e incrociato

2. Rimuovere circa mezzo pollice (1,25 cm) di conduttori dalla guaina per installare il connettore. La maggior parte degli strumenti di crimpatura ha un dispositivo speciale per questo: un paio di lame e un fermo. Inserire l'estremità del cavo nell'utensile fino in fondo e tagliare l'isolamento. Tagliare, non tagliare, poiché è importante non danneggiare i conduttori del cavo. L'involucro può essere facilmente rimosso lungo la linea di tacca.

3. Fondamentalmente, non fa differenza quale coppia del cavo sarà collegata a quali pin del connettore. La cosa principale è che le coppie sono collegate e non i conduttori di coppie diverse, tuttavia esiste uno standard EIA / TIA-568B generalmente accettato ed è meglio seguirlo. Le coppie sono collegate ai pin 1-2, 3-6, 4-5, 7-8 del connettore RG-45. Per ordinare i conduttori, dovrai inevitabilmente districare le coppie. Ciò deve essere effettuato ad una lunghezza minima (secondo la norma, non superiore a 1,25 cm), disturbando il meno possibile la struttura delle coppie, le dimensioni geometriche e il passo della parte di cavo non interessata dal connettore.

4. Dopo che i conduttori sono stati posati e raddrizzati, è necessario livellare il bordo tagliandoli.

5. Inserire con cautela i fili nel connettore. Ciascun nucleo deve inserirsi nella sua scanalatura all'interno del connettore RJ-45 fino all'arresto, verificabile attraverso l'alloggiamento trasparente del connettore. Se un conduttore non ha raggiunto la fine, è necessario estrarre l'intero cavo dal connettore e ricominciare.

6. Serrare il bordo della guaina del cavo nell'alloggiamento del connettore tramite il fermo in modo che dopo la crimpatura la guaina venga trattenuta dal connettore.

7. Prima di crimpare, assicurarsi che tutti i conduttori e la guaina dei cavi siano corretti. Dopodiché, inserisci il connettore nella presa sullo strumento e, in modo fluido, con un movimento, crimpa il connettore. I bordi taglienti dei contatti taglieranno l'isolamento e forniranno un contatto affidabile e il fermo sarà incassato nell'alloggiamento, fissando ulteriormente il cavo.

8. Il connettore è pronto. Prima di utilizzarlo, si consiglia di ispezionarlo, prestando particolare attenzione allo stato dei contatti. Devono sporgere tutti dal corpo ad un'altezza uguale.

9. L'altra estremità del cavo è crimpata allo stesso modo. Esistono due tipi di cavo: diritto (i pin 1-2 e 3-6 del primo connettore sono collegati ai pin 1-2 e 3-6 del secondo) e incrociato (pin 1-2 e 3-6 del primo connettore sono collegati ai pin 3-6 e 1 -2 secondi).

Se un segnale video o audio viene trasmesso su un cavo a doppino intrecciato, viene utilizzato un cavo diretto, ma se vengono trasmessi segnali di controllo, un cavo incrociato.

Il significato fisico è abbastanza semplice: il trasmettitore di un dispositivo deve essere collegato al ricevitore di un altro. Pertanto, è necessario utilizzare un cavo incrociato per collegare gli stessi dispositivi (ad esempio due computer).

CONSIGLI
Per una protezione aggiuntiva del cavo e del fermo del connettore RJ-45 da danni meccanici, utilizzare un cappuccio protettivo sul connettore. Una misura semplice ed economica, che purtroppo spesso viene trascurata.

Riso. diciotto

Estensori di interfaccia

Nelle installazioni moderne, i cavi a doppino intrecciato vengono spesso utilizzati per trasportare segnali VGA su lunghe distanze. Per evitare che il segnale venga "perso" sullo sfondo di rumore e interferenze, vengono utilizzati estensori di interfaccia (extender o trasmettitore di linea), i cui modelli moderni forniscono la trasmissione del segnale alla distanza richiesta con un basso livello di interferenza su doppino intrecciato . Una soluzione tecnica così efficace ed economica viene utilizzata in molti settori: nei sistemi informativi nei trasporti, nelle istituzioni educative o negli ospedali. Il VGA Signal Extender funziona in hardware, quindi è privo di problemi con la compatibilità del software, la negoziazione del codec o la conversione del formato.

Fino a poco tempo fa era possibile trasmettere segnali su distanze relativamente brevi su un doppino senza perdita di qualità, ma nell'ultimo anno la situazione è cambiata radicalmente dopo che è apparsa sul mercato una nuova linea di prolunghe per lavorare con doppino intrecciato. Grazie alla nuova base degli elementi, nonché alle nuove soluzioni hardware e circuitali, è stato possibile ottenere una vera svolta: ora i segnali possono essere trasmessi senza perdita di qualità su distanze superiori a 300 metri. L'apparecchiatura è in grado di gestire in modo robusto un normale cavo a doppino intrecciato non schermato di categoria 5, ma è possibile ottenere risultati molto migliori con cavi di qualità superiore.

La nuova linea di apparecchiature comprende trasmettitori di segnale XGA in doppino intrecciato, amplificatori di distribuzione, interruttori e ricevitori di segnali in doppino intrecciato.

Se consideriamo una linea passiva (cioè una linea senza apparecchiatura terminale attiva), il cavo RG-59 è in grado di trasmettere video composito, segnale televisivo di standard PAL o NTSC solo per 20-40 m (o fino a 50-70 m tramite cavo RG-11). Cavi dedicati come Belden 8281 o Belden 1694A estenderanno il raggio di trasmissione di circa il 50%.

Per i segnali VGA, Super-VGA o XGA ricevuti dalle schede grafiche del computer, un normale cavo VGA può trasferire immagini a una risoluzione di 640x480 su una distanza di 5-7 m (e con una risoluzione di 1024x768 e superiore, tale cavo non può essere più lungo di 3 metri). I cavi industriali VGA / XGA di alta qualità forniscono una portata fino a 10-15, raramente fino a 30 m Inoltre, la linea di comunicazione sarà soggetta a perdite ad alta frequenza, che si manifestano in una diminuzione della luminosità fino a una perdita completa di colore, deterioramento della risoluzione e della chiarezza. Per superare questo problema, gli extender VGA/XGA utilizzano un circuito di controllo della perdita ad alta frequenza chiamato controllo EQ (Cable Equalization) o HF (High Frequency). Il circuito EQ fornisce un'amplificazione del segnale dipendente dalla frequenza per "appiattire" la risposta in frequenza.

Un trasmettitore con cavo di prolunga in genere converte i segnali video in un formato bilanciato differenziale che è più adatto per i doppini intrecciati. Sul lato ricevente, viene ripristinato il formato video standard per riprodurre il segnale ricevuto sul monitor.

Riso. 19. Un set di apparecchiature per convertire segnali video e audio
segnali stereo a segnali per la trasmissione su doppino intrecciato su lunghe distanze

Nella fig. 17 mostra un insieme di apparecchiature per convertire segnali stereo video e audio in segnali per la trasmissione su cavi a doppino intrecciato su lunghe distanze. Quando si utilizzano questi dispositivi, un cavo a doppino intrecciato è sufficiente per trasportare tre segnali (1 video e 2 audio). L'interruttore di carico fittizio consente di collegare diversi di questi dispositivi per funzionare con i dispositivi di ricezione. La linea a doppino intrecciato può avere dei tocchi, ma ciò non influirà sulla qualità dell'immagine.

Il ricevitore e il trasmettitore funzionano sulla stessa frequenza e hanno la stessa gamma di frequenze. È consentito utilizzare linee via cavo con una lunghezza di diverse centinaia di metri con questo dispositivo. La qualità di trasmissione del segnale è garantita da una lunghezza del cavo fino a 100 m.

Le limitazioni alla distanza di trasmissione dei segnali video e audio analogici e digitali possono essere riassunte nella tabella.

Tipo di segnale	Tipo di segnale	Larghezza di banda, MHz	Distanza, m
Composito	analogico	6	300
S-Video (2 coppie)	analogico	6	300
Componente VGA/XGA (4 coppie)	analogico	380	fino a 100
Audio bilanciato	analogico	0,02	fino a 200
DVI-D	digitale	6	5
IEEE 1394	digitale	400 (800)	10

Poiché i segnali audio hanno una larghezza dello spettro relativamente piccola, i problemi di attenuazione del segnale ad alta frequenza nella linea non sono significativi per loro, quindi, in linea di principio, possono essere utilizzati vecchi cavi a doppino intrecciato di categoria 3 economici.

I cavi per la trasmissione del segnale digitale con interfacce DVI e IEEE 1394, in linea di principio, differiscono poco nel design dai cavi a doppino intrecciato, quindi sono inclusi anche nella Tabella 2. Tuttavia, la trasmissione del segnale digitale ha una serie di caratteristiche significative rispetto ai segnali analogici. L'elevata immunità al rumore si ottiene attraverso l'uso di speciali tecnologie di codifica del segnale, ad esempio la tecnologia T.M.D.S. a DVI.

Per l'organizzazione della maggior parte delle reti dati, computer o telefono, vengono utilizzati cavi. Tali reti sono chiamate cablate. Negli ultimi anni, vengono spesso posati utilizzando un tipo speciale di cavo chiamato "doppino intrecciato". Il nome riflette il tipo di disposizione dei conduttori l'uno rispetto all'altro. Un doppino è costituito da due conduttori isolati attorcigliati insieme con un certo passo di torsione. In genere, questi due fili hanno un altro strato di isolamento.

Ci sono cavi con due, quattro, otto coppie di conduttori sotto una guaina. E tuttavia, un tale cavo è chiamato "doppino intrecciato", sebbene ci siano diverse coppie stesse. A seconda del tipo di protezione, ci sono quelli non schermati e la schermatura riduce l'influenza delle interferenze esterne e interne, aumenta l'affidabilità della connessione e riduce il numero di errori. Per garantire l'integrità in caso di piegature e rotture non necessarie, lo schermo è collegato lungo l'intera lunghezza del cavo con uno speciale filo di terra non isolato. Il cavo a doppino intrecciato schermato fornisce un'elevata velocità di trasmissione, elimina parzialmente le interferenze e le interferenze da altri oggetti.

Gli schermi possono essere sotto forma di rete, treccia, rivestimento continuo in lamina. Esistono cavi con doppia schermatura, con pellicola avvolta sulla treccia di rete. Secondo la pratica internazionale, questo tipo di conduttore ha la seguente designazione: doppino intrecciato non schermato - UTP, schermato - STP. Se il cavo ha una schermatura protettiva comune, ma le singole coppie non sono schermate, anche tale cavo viene classificato come non schermato. Le apparecchiature terminali utilizzano diversi tipi di cavi. Di quale hai bisogno, vedi il passaporto o la descrizione.

A seconda della struttura dei conduttori utilizzati, il doppino intrecciato può essere solido oa trefoli. è costituito da un filo di grande diametro, a trefolo è un fascio di fili sottili. La loro area di applicazione è diversa. I nuclei singoli hanno una grande rigidità, si piegano male e possono rompersi con piegature ripetute. I loro

utilizzato per la posa in pareti, tubi e scatole con successiva installazione in uno scarico. Il doppino intrecciato ha una buona flessibilità, ma non tollera il collegamento alle prese. Questo tipo di cavo viene utilizzato per collegare i dispositivi terminali alle prese.

La guaina esterna dei conduttori serve a proteggerli dall'umidità e dai danni meccanici. È disponibile in una varietà di spessori e materiali. Secondo gli standard europei, solo i cavi che non emettono fumo o bruciano sono adatti per l'installazione all'aperto.

Per facilitare il lavoro, vengono utilizzati colori diversi per i conduttori per vari scopi. Ad esempio, il colore della guaina esterna è nero per il cavo esterno, arancione significa che il materiale della guaina non brucia e per i conduttori interni il colore è solitamente grigio. I cavi a doppino intrecciato sono disponibili in una varietà di forme: rotondi o piatti (per il passaggio a pavimento).

Ogni giorno possiamo apprezzare appieno tutti i numerosi vantaggi della rete informatica mondiale e il cavo LAN informativo gioca un ruolo importante in questo. Quello che può essere visto nella maggior parte degli uffici moderni: è lui che collega tra loro vari dispositivi. Nell'uso diffuso, questo cavo viene solitamente chiamato doppino intrecciato e oggi sul mercato ne esistono diversi tipi. Il doppino telefonico UTP 5e è tra i più diffusi e apprezzati dagli utenti. Quali sono le caratteristiche di questo cavo e perché viene utilizzato così spesso nelle reti di computer?

Uno specialista della società di apparecchiature di rete https://e-server.com.ua ti parlerà dei cavi.

Se hai bisogno di conoscere tutte le caratteristiche tecniche di un cavo dati, è sufficiente esaminarne attentamente la superficie. Qui puoi vedere molti numeri e lettere che ti diranno quasi tutto sul prodotto. E se tra questi "cifrari" ci sono le designazioni UTP e cat. 5e, allora possiamo tranquillamente affermare che si tratta di un doppino non schermato di categoria 5e. E cosa si nasconde dietro queste caratteristiche - te lo diremo più avanti nell'articolo.

Il cavo a doppino intrecciato UTP 5e ha una struttura standard per la trasmissione dei dati. Il suo principale elemento funzionale sono i conduttori in rame. I cavi di categoria 5 utilizzano tradizionalmente otto conduttori sottili. Pertanto, si formano quattro coppie di fili di rame, attorcigliati insieme. La torsione a coppie aiuta a ridurre la distorsione del segnale che passa attraverso il cavo. Ciascun conduttore è isolato con uno spessore di circa 0,2 millimetri. La guaina esterna del doppino è realizzata in polipropilene o PVC ed ha uno spessore di circa mezzo millimetro.

L'abbreviazione UTP sta per "unshielded twisted pair", che si traduce come "unshielded twisted pair". Tale cavo può essere posato in aree dove non ci sono influenze esterne significative. Le fonti di tali influenze possono essere cavi di alimentazione o dispositivi elettrici potenti. La radiazione elettromagnetica da essi emanata distorce il segnale e degrada le prestazioni dell'intero sistema. E se è necessario posare una linea di cavi in ​​tali condizioni, viene utilizzato un altro tipo di doppino: FTP, cioè un cavo schermato e protetto. Il doppino intrecciato UTP è più facile nel dispositivo, nell'installazione e nell'ulteriore funzionamento.

Il cavo a doppino intrecciato di categoria 5e UTP appartiene alla categoria di cavi dati più utilizzata. Una categoria è una caratteristica che descrive le principali capacità di un cavo: la sua frequenza operativa e la velocità di trasferimento dei dati. Oggi, le categorie dalla prima alla quarta non vengono praticamente utilizzate o vengono utilizzate, ma non nei computer, ma nelle reti telefoniche. La categoria 5e è da molti anni la soluzione ottimale per reti LAN domestiche e sistemi di telecomunicazione per piccoli uffici. La banda di frequenza operativa dei cavi di questa categoria è 125 MHz. Il cavo a doppino intrecciato UTP Cat 5e può trasferire dati a velocità fino a 100 megabit al secondo se vengono utilizzate solo due coppie di conduttori. Con quattro coppie attive, la velocità di trasferimento dati può raggiungere i 1000 Mbps. Questi indicatori sono sufficienti per la maggior parte delle reti con esigenze standard.

Il cavo non schermato di categoria 5e è disponibile nelle versioni per interni ed esterni. I cavi interni possono essere installati solo all'interno dei locali. La guaina esterna di tali cavi è solitamente bianca. Il cavo a doppino intrecciato UTP 5e per montaggio esterno è destinato alla posa su pareti o su pali di trasmissione di potenza. La guaina esterna di tali cavi è resistente alle radiazioni ultraviolette e alle temperature estreme. Il doppino intrecciato UTP per esterni ha una guaina esterna nera.