Чем отличается оптоволокно от витой пары: Разница между оптическим кабелем и витой парой – Разница между оптоволокном и витой парой

Разница между оптическим кабелем и витой парой

Развитие телекоммуникационных и информационных технологий ставит перед наукой и производством задачу по получению линий связи позволяющих максимально использовать возможности передовых технологий и предоставить запас по параметрам для дальнейшего повышения производительности системы.

На сегодняшний день известны три вида каналов связи, которые могут быть использованы для подобных целей:

  • Проводная связь
  • Радиосвязь
  • Оптоволоконная связь

В данной статье будет произведён сравнительный анализ двух видов из перечисленных каналов связи: проводной и оптоволоконной. Для начала можно ознакомиться с особенностями каждого из них по отдельности.

Проводная связь

Говоря о проводной связи применительно к цифровым системам, сразу оговоримся, что речь пойдёт о такой разновидности кабельной продукции, как витая пара. Этот вид проводного кабеля, по своим параметрам, в наибольшей степени отвечает всем требованиям передачи данных цифрового формата.

Такое название кабель получил благодаря своей конструкции. кинетический песок купить Он может состоять из одной или нескольких спаренных проводов, скрученных попарно (twister pair).  Попарное скручивание позволяет существенно уменьшить влияние от помех извне и, с другой стороны, снижает взаимное влияние при работе кабеля в режиме отправки дифференциального сигнала. Если в кабеле имеется 5 пар или больше, для снижения их взаимного влияния, шаг скруток в разных парах отличается. По параметрам защищённости эти изделия разделяются на нижеперечисленные виды:

  • Витая пара без защитного экрана (UTP) –  защитный экран не имеется;
  • Витая пара фольгированная (F/UTP) – имеется общий  для всех пар фольгированный экран;
  • Витая пара экранированная (STP) – наличие оплётки, как  кабеля в общем, так и отдельной пары;
  • Витая пара фольгированная экранированная (S/FTP) – фольгированный экран имеется у  каждой пары, и весь провод защищён оплёткой
  • Витая пара экранированная незащищённая (U/STP) –  все пары фольгированны, но нет внешнего общего экрана;
  • Витая пара экранированная защищённая  (SF/UTP) —  внешняя  сложная защита содержит как фольгу, так и оплётку.

Можно ещё долго перечислять конструктивные особенности различных видов этого кабеля, но нас больше интересуют электрические параметры.

Имеется семь категорий этого кабеля (САТ1 – САТ7). Чем выше номер категории, тем больше диапазон рабочих частот, поддерживаемый проводом. Не вдаваясь в конкретные параметры для отдельной категории, нужно отметить, что рабочая полоса частот для витых пар колеблется в пределах 0,1 – 1200 МГц. При этом  данные передаются на скорости  от 4 Мбит/с до 10 Гбит/с. Нужно учитывать и тот факт, что максимальное расстояние для скоростей передачи 10 Гбит/с может составлять до 100 метров при частотной полосе до 600 МГц и до 15 метров при частотной полосе до 1200 МГц.

Основой оптоволоконного кабеля составляет оптически прозрачная нить. Материалом для такого волокна служит стекло или пластик. Свет по нему распространяется благодаря полному отражению от стенок световода. Сердцевина оптического кабеля имеет больший коэффициент переломления света, чем оболочка. Это условие отражения света от стенок сердечника. Иногда используются более усложнённые конструкции волокон для того, чтобы обеспечить необходимые параметры по таким показателям, как сохранение постоянства световой поляризации, допустимые помехи, дисперсионные изменения материла волокон и т.д. Чаще всего диаметр сердцевинного волокна составляет 125 микрон.

По скоростным показателям передачи данных оптическое волокно оставило позади все известные разновидности проводных каналов связи. Скорость  модуляции уже достигла 111 ГГц. Стандартной скоростью для передачи данных по оптическим линиям связи являются 10 и 40 Гбит/с. Нужно сказать, что при этом, сигнал можно передавать на расстояния гораздо большие и абсолютно не бояться внешних помех. Используя уплотнение спектра, становится возможной передача посредством одного световода до пары сотен разных каналов единовременно.

Итоговое сравнение

Подводя итог всему сказанному, приходим к выводу, что по параметрам скорости передачи данных, помехозащищённости, дальности передачи оптическое волокно превосходит витую пару во много раз. Единственный параметр, по которому этот продукт уступает  —  стоимость. Можно сказать, во сколько раз оптика превосходит провод по техническим параметрам, во столько же раз уступает по стоимости. Есть только надежда, что прогресс в развитии технологий приведёт к удешевлению волноводов и сделает их доступными для внедрения во все сферы техники. И, тем не менее, даже сегодня оправдано использование оптоволоконной линии связи в высокотехнологичных отраслях.

Наш читатель понимает, что передача данных в цифровом формате для жироуловителей Evo Stok не нужна, жироуловителям вообще не нужна передача данных, а вот сами жироуловители, а также сепараторы жира могут понадобиться нашему уважаемому читателю. В таком случае их можно будет приобрести на сайте Жироуловители.ру — хорошая компания, которая занимается продажей и установкой жироуловителей. .

Разница между оптоволокном и витой парой

Эксперты в области телекоммуникаций предполагают передачу информации в будущем, прежде всего, с помощью оптоволоконных технологий. Но в то же время отмечают популярность витой пары. Чем же отличаются эти кабели?

Что такое витая пара?

Витой парой является кабель, состоящий из

одной или нескольких пар обычно медных проводников. Каждый проводник обвит изоляционной оболочкой, они скручиваются между собой. Поскольку любой провод под напряжением создает вокруг себя электрическое поле, а проводники находятся рядом, то их поля действуют друг на друга. Для исключения взаимных помех и придумали скрутку, в каждом «узле» которой проводники меняются местами. Между узлами образуется микроконтур. Поля рядом расположенных микроконтуров компенсируют друг друга, предотвращая нарастание затухания по причине взаимовлияния проводов в паре. Шаг скрутки каждой пары отличается от шага в других парах.

Витая пара

Скрученные пары еще раз сплетаются, потом покрываются защитной оболочкой перед объединением в кабель. Благодаря скруткам сильно ослабляются помехи внутри и наведенные полями извне, и возможна передача сигналов на приличные расстояния без усилителей.

Виды витой пары:

  1. Неэкранированная (unshielded twisted pair – UTP)
  2. Экранированная (shielded twisted pair – STP)

Экран уменьшает влияние радио- и электромагнитных волн от других источников сигнала – радиоузла, электрической подстанции высокого напряжения и т.п. Для внутренней проводки применяют плетеный экран, для внешней и подземной – гофрированный. Экран располагают между жилами и внешней оболочкой. Экранирование эффективнее уменьшает воздействия, чем скрутки. Поэтому STP используют, когда рядом с сетью находится мощное электрическое оборудование. Обращаться с такой средой надо бережно, поскольку из-за разрыва экрана могут быть значительные искажения сигнала.

Неэкранированная пара применяется гораздо чаще из-за ее дешевизны.

Что называют оптоволокном?

Оптоволокно состоит из следующих элементов, которые последовательно покрывают друг друга:

  1. Сердцевина – одна или несколько стеклянных либо пластиковых волокон (световодов)
  2. Плакировка (слой стекла)
  3. Кожух (поливинилхлоридная защитная оболочка).

Световод передает импульсы света от лазера-излучателя путем отражения от его стенок.

Оптоволокно

Сравнение двух кабелей

В отличие от беспроводных технологий, витая пара и оптоволокно – это 2 типа проводной коммуникационной среды. Это 2 вида кабеля, которые используются в компьютерной сети.

Целесообразно это сделать в таблице:

Показатель
Витая пара
Оптоволокно
Стоимость Низкая В разы выше
Скорость передачи 16, 200 или 100 или 1000 Мбит/с – UTP и 4 Мбит/с – STP, скорость нельзя изменять 10‑40000 Мбит/с, ее можно менять перенастройкой оконечного оборудования
Гибкость Высокая, лучше других видов кабелей огибает углы и стены Низкая
Эксплуатационный диапазон температур От -30 до +60 градусов От -60 до +50 градусов
Длина отрезка между повторителями До 2,4 км (при скорости до 2,4 Мбит/с) До 300 км
Max длина До 100 км До 15 км
Защита от прослушивания Слабая Высокая
Срок службы 20 лет 25 лет

Преимущества витой пары:

  1. Просто прокладывать и подключать к роутеру и другим устройствам.
  2. Целесообразно применять неэкранированный кабель, который был установлен ранее, если он подходит требованиям компьютерной сети.
  3. Можно задействовать неиспользуемые провода.
  4. Из-за дешевизны неэкранированного кабеля его предпочитают экранированному, но последний снижает воздействие источников радио и электропомех.

Недостатки витой пары:

  • Поскольку состоит из проводов, то подвержен радио-, электромагнитным помехам и импульсам, молниям и высоковольтным скачкам.
  • Неэкранированный тип более восприимчив к помехам, чем световолоконный.
  • С громоздким экранированным типом трудно работать.
  • У неэкранированной пары самое больше затухание по сравнению с другими средами, при высокой скорости передачи поверхностный эффект (ток течет снаружи провода) уменьшает участвующее в передаче поперечное сечение проводника, а следовательно, его сопротивление, и сигнал затухает до 10 раз быстрее.

Преимущества оптоволокна:

  1. Не воздействуют помехи и взаимовлияния, опасные медному проводнику.
  2. Самое маленькое затухание, что позволяет экономить на повторителях.
  3. Отличная защита от прослушивания, поскольку при надрезании волокон уменьшается уровень сигнала и растет количество ошибок, то утечку легко обнаружить и прекратить передачу.

Недостатки оптоволокна:

  • Из-за хрупкости волокон его необходимо беречь от повреждений и сгиба под острым углом, поэтому труднее устанавливать.
  • Механический монтаж сложнее, чем у других проводных систем, а сращивание сваркой требует аппарата и квалифицированных рук.
  • Высокая цена оконечного оборудования.
  • В отличие от витой пары со стандартным коннектором, который при неисправности может заменить любой работник, для поиска и устранения неисправности необходим специалист.

Подытожим сравнение

Для создания небольшой локальной сети дома и в офисе удобно использовать кабель с медными жилами, ее можно организовать быстро и дешево. Гибкость провода позволяет свободно его изгибать, прокладывая в неудобных местах. Случайное повреждение не принесет больших денежных потерь.

Но если в сети много компьютеров и передается большой объем информации (не только текст, но и чертежи, музыка, видео), то, несмотря на финансовые затраты на «оптику» и оплату труда специалистов, возможно, целесообразным будет использовать световолокно.

Решайте сами, чью сторону принять: экономного пользователя или любителя скорости и инноваций. Между тем Ростелеком успешно использует плюсы и минусы обоих видов кабеля: независимость оптоволокна от помех и дальность передачи – для прокладки интернета к городам и многоэтажным домам, а дешевизну и неприхотливость витой пары – для разводки в квартиры.

Ethernet кабель или оптика – что же выбрать?

Существует несколько основных способов передачи данных в современных информационных сетях. В данной статье мы рассмотрим две технологии, которые противопоставляют друг другу – Ethernet и оптические сети. Выбор между этими двумя вариантами навряд ли может быть однозначным, поскольку и сетевой кабель Ethernet, и оптоволокно имеют свои преимущества, которые максимально проявляются в различных условиях эксплуатации.

Связь между сетевыми Ethernet устройствами обеспечивает кабель витая пара. В среднем пролеты между активными устройствами не превышают 100 метров. Важнейшие преимущества витой пары – это ее низкая стоимость и простота монтажа.

Кабель для сети Ethernet делится на несколько категорий, которые определяют диапазон пропускаемых частот и скорость передачи информации. Например, по витой паре категории 5 за секунду может передаваться объем данных до 100 мегабит. А более современный кабель Ethernet 5e и 6 категории способен работать на скорости 1000 Мбит/с. Относительно небольшой пролет линии связи при работе с витой парой не является проблемой в пределах города, где дома и офисы расположены достаточно близко друг к другу.

Очевидная экономическая выгода при использовании витой пары и легкость монтажа имеют и обратную сторону. На сигнал, проходящий по витой паре, способны оказывать влияние различные электромагнитные помехи, неизбежные в офисных и других типах помещений. Для сохранения сигнала используются экранированные кабели, призванные свести внешнее влияние в к минимуму и уменьшить потери данных. Кроме того, если Ethernet кабель проложен на большое расстояние, в местах установки активных устройств должны быть размещены приспособления для громоотвода.

Оптоволокно с технической точки зрения имеет массу преимуществ перед витой парой. В первую очередь, это чрезвычайно высокие скорости передачи информации (до 100 Гбит/с и даже выше). При прокладке волоконно-оптических линий связи на значительные расстояния не требуется дополнительной коммутационное оборудование. Данные, передаваемые по кабелям данного типа, не подвергаются влиянию различных помех. При этом сам оптический кабель также не производит электромагнитного излучения. Кроме того, такие линии связи чрезвычайно долговечны – оптический кабель гарантированно сохраняет работоспособность на протяжении 25 лет.
Но оптоволокно имеет существенный недостаток – дороговизна самого кабеля и высокие требования к оборудованию и специалистам, ответственным за монтаж сетей.

Таким образом, однозначного ответа на вопрос “Ethernet или оптика?” – не существует. Всегда необходимо исходить из особенностей каждого проекта. Например, очевидно, что для небольших провайдеров сетевых услуг, обеспечивающих подключение многоквартирных домов к Интернету, Etnernet кабель купить станет оптимальным решением. Но при создании больших сетей, покрывающих значительные расстояния, и если необходимо безупречное качество и высокая скорость сигнала, волоконно-оптические линии связи являются лучшим вариантом.

Поэтому если перед вами возник непростой выбор между оптикой и Ethernet, не спешите с решением. Тщательно взвесьте все “за” и “против” обоих вариантов или же воспользуйтесь помощью специалистов.

Витая пара или оптоволокно | LINKSOLUTIONS

Подключиться к всемирной паутине при помощи стандартного городского телефона – это далеко не единственный и не самый лучший вариант. На сегодняшний день существует множество более высокоскоростных и удобных подключений. Интернет сегодня настолько прочно вошел в жизнь каждого, что многие даже не представляют себе, как без него жить, и, уезжая из Москвы в область, в первую очередь решают вопрос подключения к ресурсам глобальной сети.  Но первая сложность, с которой приходится столкнуться многим, заключается в том, каким способом подключиться – в тех местах, где нет возможности организовать подключение при помощи кабеля, все просто – 3G или 4G, а вот там, где она есть, многие теряются – выбрать подключение при помощи витой пары или оптоволоконного подключения.

Технические отличия от витой пары и оптоволкона

Сейчас достаточно редко можно встретить подключение к всемирной паутине при помощи стационарного телефона, его сменили более прогрессивные технологии – оптоволокно и витая пара. Выбор того или иного кабеля обусловлен несколькими факторами –  возможность прокладки, срок эксплуатации, устойчивость к внешним воздействиям, совместимость с оборудованием, цена. У каждого типа кабеля имеются свои плюсы и минусы.

Оптоволоконные линии связи позволяют обеспечить высокоскоростной доступ к сети со скоростью до 1 Гбит/сек и быть проложены на расстояние до 20-ти км, обладая при этом высокой надежностью и невосприимчивостью к внешним электрическим воздействиям и перепадам температур. Но для такого подключения необходимо иметь специальный сварочный аппарат и подключать его должны только специалисты (механические варианты соединения оптоволокна существуют, но они не настолько надежны, как сварка). Соответственно, и стоимость подключения будет достаточно высокой, но если посмотреть с другой стороны – скорость будет приятно удивлять и любителей посмотреть фильмы, и поиграть в онлайн-игры, и тех, кому Интернет необходим для работы.

Витая пара – проста в монтаже и стоит недорого. С ее помощью можно создать пользователю скорость до 1000 Мбит/сек, но максимальный пролет, который можно с ее помощью обеспечить – это 150-250 метров. В зависимости от категории витой пары (САТ1-САТ7) выбирается и скорость подключения пользователя. Самыми распространёнными категориями являются САТ5 и САТ5Е, стоимость которых невысока и купить их можно в любом компьютерном магазине и магазинах электротоваров. Но сразу стоит сказать о недостатках – пролет до 300 метров не всегда достаточен для обеспечения пользования стабильным доступом, да и воздействие внешних электрических воздействий весьма заметно (при прохождении кабеля возле высоковольтных линий или во время грозы возможны перебои в работе).

Универсальное сочетание волокна и витой пары

Оптоволокно и витая пара имеют одну особенность – они могут успешно использоваться вместе, служа дополнением друг друга. Оптоволокно в большинстве случаев применяется для построения магистральной линии, а витая пара для подачи Интернет пользователю (стоит сразу отметить, что компьютеры практически всех пользователей рассчитаны на подключение именно витой пары – стандартные сетевые карты имеют разъем RJ45). Стоит заметить, что подобный вариант подключения особенно удобен для небольших поселков – непосредственно в поселок Интернет подведен по оптоволокну, а затем при помощи распределительных коробок и витой пары он подает пользователю (сетевое оборудование для витой пары считается специфическим и практически не встречается).

Многие пользователи, которые задумываются о проводном доступе к Сети, ставят вполне естественный вопрос – что же лучше: витая пара или оптоволокно. Однозначно ответить на этот вопрос сложно, ведь витая пара имеет четкое ограничение по скорости (до 1 Гбит/сек), а у оптоволокна такой предел превышает в десятки раз. Стоит отдельно отметить и долговечность оптоволоконных линий связи – их гарантированный срок эксплуатации не менее 25-ти лет, у витой пары такие показатели в несколько раз меньше. Уже сегодня можно говорить о том, что именно за оптоволоконными кабелями будущее, поэтому стоит прокладывать его сейчас, а не через пять-семь лет.

Чем отличается оптоволокно от витой пары( внутри)

Опти́ческое волокно́ — нить из оптически прозрачного материала (стекло, пластик) , используемая для переноса света внутри себя посредством полного внутреннего отражения. Дорого. Долго. Охуенно. Но на одного юзера экономически не эффективна. Оптоволокно например между нашими офисами проложено и до провайдера идет, на 600 человек есть смысл в оптоволокне, на одного никакого смысла нет.

Волоконно-оптический кабель (оптический кабель, оптоволокно, оптический шнур, оптоволоконный кабель) — кабель, состоящий из различного количества оптических волокон, позволяющих передавать цифровую информацию в виде пучков модулированного света, посредством полного внутреннего отражения. Оптическое волокно представляет из себя стеклянную либо пластиковую нить, окруженную слоем стекла с отличным от нити коэффициентом преломления. Оптоволокно имеет ряд существенных преимуществ, и прежде всего это высокая пропускная способность. Волоконно оптический кабель может передавать сигнал на значительно большие расстояния с большей скоростью, чем проводниковые системы. Волоконно-оптические линии связи (ВОЛС) заняли прочное место в современном мире телекоммуникаций. Волоконно оптический кабель (ВОК) является основой для построения ВОЛС. В журнале Nature Photonics опубликовано описание новой технология передачи данных по оптоволокну на скорости до 26 Тбит/с вместо нынешних максимальных 1,6 Тбит/с. Японские исследователи достигли скоростей до 100 Тбит/с.

Чем отличается витая пара от оптиковолоконного кабеля?

2Александр_Концераген: ДЯТЕЛ!<br><br>Различаются они материалом, из которого сделаны, отсюда — ценой, устройствами, которые с ними работают, задачами, которые перед ними ставят, скоростью распространения сигнала, пропускной способностью и ещё много много чем.<br><br>Оптоволокно — элемент оптического кабеля. Является оптическим волокном и имеет следующие слои: сердцевина (диаметром 9 мкм — одномодовое волокно, 50 или 62,5 мкм — многомодовое волокно), оболочка (диаметром 125 мкм), буфер (250 мкм). Оптоволокно позволяет передавать и принимать световые сигналы.<br><br>Витая пара (самая распространённая cat.5e — пятой категории, как её ещё называют) это набор из восьми медных одножильных изолированных друг от друга проводов, скрученных в четыре пары и закрытые изоляцией. Иногда между парами и изоляцией прокладывают экран из фольги.<br><br>P.S. Смотрю на каменты и думаю: «Неужели, чем тупее человек, тем выше у него ранг в этом форуме?!»

витая пара вьется.оптоволокно_единым целым

ну .. витая пара это девять проводов медных в оплётке из пвх и коннектор как у телефона только шире. (по моему 8 контактов.) А оптоволокно — оплетка набтая леской. передача данных в виде световых импульсов. Оптоволокно значительно быстрее.<br><br>ps ну да ответы не полные. вы когда всюда входили — видили вывеску «коллективный разум»? :)<br>pps Константин, смотри на Ивана Петрова. 🙂 (ответ не глупый и ранг соответствующий) Если тупо вваливаться всюду и писать ерунду, то ранг сильно больше, чем когда пишешь многа букав, запариваясь над смыслом.

goob Почти во всем прав. Кроме того, что витая пара — это 8 проводков, и одна ненужная нитка. Так же он забыл упомянуть, что оптоволокно еще и намного дороже, примерно на столько, на сколько быстрее.

Всё таки ответы не полные. Витая пара бывает FTP, UTP. В UTP присутствует 9 провод, только он стальной, для придания прочности (если кидать по воздуху) . У оптоволокна можно передавать несколько сигналов одновременно по одной жиле на разной длинне световой волны.

Качеством зомбирования, по этим зеркальным туннелям можно широкий спектр энергий поставлять в дома и забирать.

Типы кабелей и проводов: силовой, коаксиальный, оптоволоконный кабель и витая пара | RuAut

Автор: Руслан Мусин

Силовые кабели

Среди наиболее популярных в последнее время видов кабельной продукции можно назвать кабель ВВГ и его модификации. ВВГ обозначается силовой кабель с изоляцией ТПЖ из ПВХ, оболочкой (кембриком)  из ПВХ, медным материалом жилы, не имеющий внешней защиты.

Используется для передачи и распределения электрического тока, рабочее напряжение 660 – 1000 В, частота 50 Гц. Количество жил может варьироваться от 1 до 5. Сечение – от 1,5 кв.мм до 240 кв.мм. Жилы могут быть как одно-, так и многопроволочными.

ВВГ применяется в широком диапазоне температур: от – 50 до + 50 ºС. Выдерживает влажность до 98% при температуре до + 40 ºС. Кабель достаточно прочен на разрыв и изгиб, стоек к агрессивным химическим веществам. При монтаже следует помнить, что каждый кабель или провод имеет определенный радиус изгиба. Это означает, что для поворота на 90º в случае с ВВГ радиус изгиба должен быть не меньше 10 диаметров сечения кабеля. Внешняя оболочка, как правило, черного цвета. Не распространяет горение.

Разновидности ВВГ:

  • АВВГ – те же характеристики, только вместо медной жилы используется алюминиевая;
  • ВВГнг – кембрик с повышенной негорючестью;
  • ВВГп – наиболее часто встречающаяся разновидность. Сечение кабеля не круглое, а плоское;
  • ВВГз – пространство между изоляцией ТПЖ и кембриком заполнены жгутами из ПВХ или резиновой смесью.

КГ расшифровывается очень просто – кабель гибкий. Это проводник с рабочим переменным напряжением до 660 В, частотой до 400 Гц или постоянного напряжения 1000 В. 

Жилы медные, гибкие или повышенной гибкости. Их количество варьируется от 1 до 6. Изоляция ТПЖ – резина, внешняя оболочка из того же материала. Диапазон рабочих температур от – 60 до + 50 ºС. Кабель применяется в основном для подсоединения различных переносных устройств. Есть разновидность КГнг с негорючей изоляцией. КГ прекрасно зарекомендовал себя именно в качестве кабеля, работающего практически при любых условиях на открытом воздухе.

Кабели для передачи информации

Помимо электроэнергии кабели предают информационные сигналы.

Коаксиальный кабель

Коаксиальный кабель представляет собой электрический кабель, состоящий из центрального провода и металлической оплетки, разделенных между собой слоем диэлектрика (внутренней изоляции) и помещенных в общую внешнюю оболочку.

К нему труднее механически подключиться для несанкционированного прослушивания сети, он также дает заметно меньше электромагнитных излучений вовне. Однако монтаж и ремонт коаксиального кабеля существенно сложнее, чем витой пары, а стоимость его выше (он дороже примерно в 1,5-3 раза по сравнению с кабелем на основе витых пар). Сложнее и установка разъемов на концах кабеля. Поэтому его сейчас применяют реже, чем витую пару.

Экран выполняет 2 функции: 1) защита от электромагнитных помех. 2)передача информационных сигналов.

Преимущества: низкая чувствительность к электромагнитным помехам, высокая частота передачи (порядка 50 МГц) на длинных линиях порядка километров. Недостаток: высокий вес кабеля, сложность прокладки. Обычно служит для передачи высокочастотных сигналов. Благодаря совпадению осей обоих проводников у идеального коаксиального кабеля обе компоненты электромагнитного поля полностью сосредоточены в пространстве между проводниками (в диэлектрической изоляции) и не выходят за пределы кабеля, что исключает потери электромагнитной энергии на излучение и защищает кабель от внешних электромагнитных наводок. В реальных кабелях ограниченные выход излучения наружу и чувствительность к наводкам обусловлены отклонениями геометрии от идеальности.

Существует два типа коаксиальных кабелей: тонкий и толстый.

Тонкий КК – это кабель диаметром 0,5 см. Прост в применении и годится практически для любых видов сетей. Подключается непосредственно к платам сетевого адаптера компьютера. Тонкий КК способен передавать сигнал на расстояния до 185 м без искажений.

Толстый КК – это кабель диаметров 1 см. Чем толще кабель, тем большее расстояние способен преодолеть сигнал. Толстый КК передает сигнал до 500 м. Для подключения к толстому КК применяют специальное устройство – трансивер.

При заземлении экрана в нескольких точках по нему начинают протекать выравнивающие токи (ведь разные «земли» обычно имеют неравные потенциалы). Такие токи могут стать причиной внешних наводок (иной раз достаточных для выхода из строя интерфейсного оборудования), именно это обстоятельство является причиной требования заземления кабеля локальной сети только в одной точке. 

Наибольшее распространение получили кабели с волновым сопротивлением 50 ом. Это связано с тем, что эти кабели из-за относительно толстой центральной жилы характеризуются минимальным ослаблением сигнала (волновое сопротивление пропорционально логарифму отношения диаметров внешнего и внутреннего проводников).

RG-6 – коаксиальный кабель для передачи высокочастотных сигналов.

Кабели марки RG имеют множество разновидностей и отличаются друг от друга по некоторым характеристикам, например сопротивлению проводника, устойчивости к температурным и ударным нагрузкам, времени затухания сигнала, разновидности экрана и т.д.

Коаксиальный кабель РК-50 очень часто применяется в ультразвуковой расходометрии. Первичные преобразователи (излучатели и приемники ультразвуковых волн) соединяются с блоком электроники ультразвукового расходомера посредством отрезков коаксиального кабеля фиксированной длины.

Коаксиальный кабель является частью схемы, параметры которой определяют параметры формируемого ультразвукового импульса. Поэтому самовольное изменение длины отрезков коаксиальных кабелей входящих в комплект поставки ультразвуковых расходомеров (US-800, UFM-001 и т.п.) либо запрещено производителем вовсе, либо требует ввода «новой» длины кабелей в настройки расходомера. В противном случае погрешность измерения может оказаться выше заявленной производителем, а в некоторых случаях это может и вовсе привести к отказам в работе. К такому же эффекту может привести применение коаксиального кабеля с другим волновым сопротивлением. Например, РК-75 с волновым сопротивлением 75 Ом против 50 Ом у РК-50.

Витая пара

Служит для построения компьютерных сетей. Витая пара может быть экранированной и неэкранированной.

Состоит из одной или нескольких пар проводов, перевитых попарно, что делается в целях улучшения приема и передачи сигнала. Проводники в парах изготовлены из монолитной медной проволоки толщиной 0,4—0,6 мм. Скручивание проводов снижает влияние внешних и взаимных помех на полез­ные сигналы, передаваемые по кабелю (электромагнитные помехи одинаково влияют на оба провода пары).

Также внутри кабеля встречается так называемая «разрывная нить» (обычно капрон), которая используется для облегчения разделки внешней оболочки — при вытягивании она делает на оболочке продольный разрез, который открывает доступ к кабельному сердечнику, гарантированно не повреждая изоляцию проводников. Также разрывная нить, ввиду своей высокой прочности на разрыв, выполняет защитную функцию.

Каждый проводник заключен в изоляцию из ПВХ или пропилена. Внешняя оболочка также из ПВХ. Кабель может быть дополнительно оснащен влагонепронициаемой оболочкой из полипропилена.

 В зависимости от вида кабеля возможны различные варианты защиты:

  • UTP или незащищенная, без общего экрана для пар проводов;
  • FTP, или фольгированная, с экраном из алюминиевой фольги;
  • STP, или защищенная, с общим экраном из медной сетки, к тому же каждая витая пара окружена отдельным экраном;
  • S/FTP, или фольгированная, экранированная с общим экраном из фольги, к тому же каждая пара дополнительно включена в экран.

Кроме того, витые пары разделяются на категории по количеству пар, объединенных в один кабель. Самый распространенный вид, применяемый для компьютерных сетей – это категория CAT5. Он состоит из 4 пар проводов различного цвета. Скорость передачи данных – до 1 Гб/с при использовании всех пар.

Нужно отличать электрическую изоляцию проводящих жил, которая имеется в любом кабеле, от электромагнитной изоляции. Первая состоит из непрово­дящего диэлектрического слоя — бумаги или полимера, например поливинилхлорида или полистирола. Во втором случае помимо электрической изоляции проводящие жилы помешаются также внутрь электромагнитного экрана, в каче­стве которого чаще всего применяется проводящая медная оплетка.

Свивание проводников производится с целью повышения степени связи между собой проводников одной пары (электромагнитные помехи одинаково влияют на оба провода пары) и последующего уменьшения электромагнитных помех от внешних источников, а также взаимных наводок при передаче дифференциальных сигналов.

Экранированная витая пара хорошо защищает передаваемые сигналы от внеш­них помех, а также меньше излучает электромагнитные колебания вовне, что, в свою очередь, защищает пользователей сетей от вредного для здоровья излу­чения. Наличие заземляемого экрана удорожает кабель и усложняет его про­кладку.

Для построения сетей применяются следующие разновидности кабеля:

UTP (unshielded twisted pair) — незащищенная витая пара — витые пары которого не имеют экранирования;

FTP (Foiled Twisted Pair) — фольгированная витая пара — имеет общий экран из фольги, однако у каждой пары нет индивидуальной защиты;

STP (shielded twisted pair) — защищенная витая пара — каждая пара имеет собственный экран;

Преимущества: простота монтажа, низкая цена. Недостаток: высокая чувствительность к электромагнитным помехам. Для защиты от электромагнитных помех применяют экран. В зависимости от количества витков на 1м провода, от типа изоляции и типа экрана витые пары разделяются на категории и на частоту использования: 3 категория – 16МГц, 4 категория – 20 МГц, 5 категория – 100 МГц. Типичная длина сегмента – сотни метров.

Категории кабеля витая пара

Существует несколько категорий кабеля витая пара, которые определяют эффективный пропускаемый частотный диапазон. Кабель более высокой категории обычно содержит больше пар проводов и каждая пара имеет больше витков на единицу длины.

  • Кабель категории 1 — это обычный телефонный кабель (пары проводов не витые), по которому можно передавать только речь, но не данные. Данный тип кабеля имеет большой разброс параметров (волнового сопротивления, полосы пропускания, перекрестных наводок). 
  • Кабель категории 2 — это кабель из витых пар для передачи данных в полосе частот до 1 МГц. Кабель не тестируется на уровень перекрестных наводок. В настоящее время он используется очень редко. Стандарт Е1А/Т1А 568 не различает кабели категорий 1 и 2. 
  • Кабель категории 3 — это кабель для передачи данных в полосе часто до 16 МГц, состоящий из витых пар с девятью витками проводов на метр длины. Кабель тестируется на все параметры и имеет волновое сопротивление 100 Ом. Это самый простой тип кабелей, рекомендованный стандартом для локальных сетей.
  • Кабель категории 4 — это кабель, передающий данные в полосе частот до 20 МГц. Используется редко, так как не слишком заметно отличается от категории 3. Стандартом рекомендуется вместо кабеля категории 3 переходить сразу на кабель категории 5. Кабель категории 4 тестируется на все параметры и имеет волновое сопротивление 100 Ом.
  • Кабель категории 5 — самый совершенный кабель в настоящее время, рассчитанный на передачу данных в полосе частот до 100 МГц. Состоит из витых пар, имеющих не менее 27 витков на метр длины (8 витков на фут). Кабель тестируется на все параметры и имеет волновое сопротивление 100 Ом. Рекомендуется применять его в современных высокоскоростных сетях. Кабель категории 5 примерно на 30-50% дороже, чем кабель категории 3. 
  • Кабель категории 6 — перспективный тип кабеля для передачи данных в полосе частот до 200 МГц. 
  • Кабель категории 7 — перспективный тип кабеля для передачи данных в полосе частот до 600 МГц.

Оптоволокно

Оптоволоконный кабель (он же волоконно-оптический) — это принципиально иной тип кабеля по сравнению с другими типами электрических или медных кабелей. Информация по нему передается не электрическим сигналом, а световым. Главный его элемент — это прозрачное стекловолокно, по которому свет проходит на огромные расстояния (до десятков километров) с незначительным ослаблением.

Волоконно-оптический кабель состоит из тонких (5-60 микрон) гибких стек­лянных волокон (волоконных световодов), по которым распространяются свето­вые сигналы. Это наиболее качественный тип кабеля — он обеспечивает переда­чу данных с очень высокой скоростью (до 10 Гбит/с и выше) и к тому же лучше других типов передающей среды обеспечивает защиту данных от внешних помех (в силу особенностей распространения света такие сигналы легко экранировать).

Каждый световод состоит из центрального проводника света (сердцевины) — стеклянного волокна, и стеклянной оболочки, обладающей меньшим показате­лем преломления, чем сердцевина. Распространяясь по сердцевине, лучи света не выхолят за ее пределы, отражаясь от покрывающего слоя оболочки.

Структура оптоволоконного кабеля очень проста и похожа на структуру коаксиального электрического кабеля, только вместо центрального медного провода здесь используется тонкое (диаметром порядка 1-10 мкм) стекловолокно, а вместо внутренней изоляции — стеклянная или пластиковая оболочка, не позволяющая свету выходить за пределы стекловолокна. В данном случае мы имеем дело с режимом так называемого полного внутреннего отражения света от границы двух веществ с разными коэффициентами преломления (у стеклянной оболочки коэффициент преломления значительно ниже, чем у центрального волокна). Металлическая оплетка кабеля обычно отсутствует, так как экранирование от внешних электромагнитных помех здесь не требуется, однако иногда ее все-таки применяют для механической защиты от окружающей среды (такой кабель иногда называют броневым, он может объединять под одной оболочкой несколько оптоволоконных кабелей).

Никакие внешние электромагнитные помехи в принципе не способны исказить световой сигнал, а сам этот сигнал принципиально не порождает внешних электромагнитных излучений. Однако в данном случае необходимо применение специальных оптических приемников и передатчиков, преобразующих световые сигналы в электрические и обратно, что порой существенно увеличивает стоимость сети в целом.

Типичная величина затухания сигнала в оптоволоконных кабелях на частотах, используемых в локальных сетях, составляет около 5 дБ/км, что примерно соответствует показателям электрических кабелей на низких частотах.

Однако оптоволоконный кабель имеет и некоторые недостатки. Самый главный из них — высокая сложность монтажа (при установке разъемов необходима микронная точность, от точности скола стекловолокна и степени его полировки сильно зависит затухание в разъеме). Для установки разъемов применяют сварку или склеивание с помощью специального геля, имеющего такой же коэффициент преломления света, что и стекловолокно. В любом случае для этого нужна высокая квалификация персонала и специальные инструменты. Поэтому чаще всего оптоволоконный кабель продается в виде заранее нарезанных кусков разной длины, на обоих концах которых уже установлены разъемы нужного типа. Никаких проблем согласования и заземления в данном случае не существует. Кабель обеспечивает идеальную гальваническую развязку компьютеров сети.

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о