Магистральный кабель для СКС и передачи данных (витая пара), виды, характеристики
Сфера применения магистральных кабелей — передача определенных данных на значительные расстояния. С их помощью обеспечивается информационное сообщение, как в пределах одной улицы посредством передачи данных между двумя рядом стоящими зданиями, так и на значительные расстояния между континентами и городами.
Если для локальной передачи информации подойдет кабель, оснащенный медножильным проводником (витая пара), то для функционирования глобальной сети потребуется использование исключительно оптического кабеля, поскольку только он способен обеспечивать передачу данных с необходимой скоростью. Так, оптический кабель используется для обеспечения функционирования интернета.
Магистральные кабели (витая пара)
Магистральные кабели подразделяются на экранированные и не экранированные.
Не экранированные магистральные кабели
К не экранированным относятся:
- UTP Cat 5 outdoor — unshielded twisted pair — оснащенный несущим тросом и парной скруткой кабель (постоянный шаг скрутки), имеющий от 2 до 4 пар жил, сечение которых колеблется в диапазоне 0,4-0,522 мм
- UTP Cat 5e outdoor — unshielded twisted pair — оснащенный несущим тросом и парной скруткой кабель (переменный шаг скрутки), имеющий от 2 до 4 пар жил, сечение которых колеблется в диапазоне 0,4-0,522 мм2;
- UTP Cat 3 outdoor — unshielded twisted pair — оснащенный парной скруткой кабель (постоянный шаг скрутки), имеющий 10, 20, 25 пар жил, значение сечения которых 0,4 мм2 ;
- UTP X Cat 5 outdoor — unshielded twisted pair — оснащенный парной скруткой кабель (постоянный шаг скрутки), имеющий 10, 16, 25, 50, 100 пар жил, значение сечения которых 0,5 мм2 .
Экранированные магистральные кабели
К экранированным кабелям относятся:
FTP Cat 5e outdoor — foiled twisted pair — характеризуется парной скруткой (переменный шаг жиловой скрутки), наличием общего экрана из фольги, наличием 2 или 4 жиловых пар, сечение которых будет колебаться в диапазоне от 0,5 до 0,53 мм2 , могут быть дополнены несущим и самонесущим тросом;
SFTP Cat 5e outdoor — foiled twisted pair — характеризуется парной скруткой (переменный шаг жиловой скрутки), наличием общего экрана из фольги, наличием 4 жиловых пар, сечение которых равняется 0,52 мм
FTP 10 Cat 5 outdoor — foiled twisted pair — характеризуется парной скруткой (постоянный шаг жиловой скрутки), наличием 10 жиловых пар, сечение которых равняется 0,5 мм2;
FTP Cat 3 poly outdoor — foiled twisted pair — характеризуется парной скруткой (постоянный шаг жиловой скрутки), наличием изоляции из полиэтилена, экрана, выполненного из алюмо-полимерного материала, поясной изоляции, выполненной из поливинилхлорида, полиамида или полиэтилена, а также наличием 10, 20 или 30 жиловых пар, сечение которых равняется 0,4 мм
FTP 25 Cat 5 outdoor — foiled twisted pair — характеризуется парной скруткой (постоянный шаг жиловой скрутки), наличием изоляции из полиэтилена, экрана, выполненного из алюмо-полимерного материала, поясной изоляции, выполненной из поливинилхлорида, полиамида или полиэтилена, а также наличием 25 жиловых пар, сечение которых равняется 0,5 мм2.
Общепринятые название, содержащие слово «outdoor», демонстрируют принадлежность модели кабеля к используемым для прокладки магистральных линий. Словом «Cat» обозначается категория. 3 и 5 категории кабелей применяются для того, чтобы прокладывать телефонные сети. Чтобы на их основе организовать сеть компьютерную, необходимо использовать устройства, позволяющие модулировать и демодулировать сигнал.
Где купить магистральный кабель (витую пару)
Наша компания может предложить полный ассортимент магистрального многопарного кабеля высокого качества.
| На страницах каталога товаров сайта компании AVS Electronics с помощью разнообразных фильтров Вы можете подобрать и купить магистральный кабель витая пара любого типа и сопутствующие ему товары, необходимые под вашу задачу. Мы поставляем многопарный кабель большого количества торговых марок. |
Получите у специалистов компании AVS Electronics бесплатную консультацию по продукции производителей магистрального кабеля.
Заказ можно сделать по электронной почте или любым удобным для Вас способом.
Приглашаем к сотрудничеству столичных и региональных дилеров!
какая лучше, чем отличается и как правильно выбрать
Являясь поставщиком витой пары, в общении с нашими клиентами, мы часто сталкиваемся с вопросами, связанными с особенностями конструкции, различием категорий или способами обжима и подключения данного типа кабеля. Безусловно, выбирая какую витую пару купить, учитывая большое разнообразие вариантов, хочется быть уверенным в правильности выбора, не рискуя приобрести не то, и конечно не переплатив без надобности.
В данной статье мы решили ответить на наиболее часто встречающиеся вопросы, возникающие при выборе витой пары.
Первая ассоциация, возникающая при словосочетании «витая пара» это конечно кабель для интернета. Именно этот тип кабеля в основном используется для компьютерных сетей. На самом деле, если нужно подключить, например, компьютер или ноут к роутеру, нет особого смысла разбираться в тонкостях витой пары, есть простое готовое решение – патч корд – обжатый с двух сторон кусок провода стандартной длинны от 1 до 25 метров, обычно UTP 5e категории, и чаще всего этого достаточно.
Итак, чем отличается витая пара? Правильный ответ, как правильно выбрать витую пару, и какая витая пара лучше подойдет, зависит от того, где и в каких условиях будет использоваться кабель, и какая скорость передачи данных ожидается в построенной системе. Разберем по порядку.
Категории кабеля витая пара.
На данный момент, согласно международным стандартам, существует 7 категорий витой пары (в разработке 8я). На практике используются только некоторые из них – 3, 5, 5е и 6. Чем же отличаются категории витой пары? Разница между ними, в ширине полосы частот и соответственно в скорости передачи данных, чем выше категория, тем с большей скоростью кабель способен передавать данные.
|
Категория |
Полоса частот, Гц |
Применение |
|
3 |
16 |
Поддержка стандартов: 10BASE-T, 100BASE-T Ethernet. |
|
5 |
100 |
Поддержка стандартов: Fast Ethernet (100BASE-TX), Gigabit Ethernet (1000BASE-T). |
|
5e |
100 |
Поддержка стандартов: Fast Ethernet (100BASE-TX), Gigabit Ethernet (1000BASE-T). |
|
6-6e |
250-500 |
Поддержка стандартов: 10 Gigabit Ethernet (10GBASE-T). |
Как видно из таблицы, со скоростью передачи данных все вполне однозначно. Достаточно 1 Гбит/с – используем категорию 5е, хотим получить больше скорости – без 6й категории не обойтись. Но не стоит забывать, большое значение имеет на какое расстояние прокладывается витая пара.
Стандарты категорий рассчитаны на расстояние до 100м. При увеличение длинны прокладки витой пары неизбежны потери из-за затухания, и как следствие — некоторое уменьшение скорости.
Типы кабеля витая пара.
Необходимостью введения типов витой пары стало отличие во внутренней конструкции, которая в свою очередь была вызвана необходимость защитить передаваемый сигнал от электромагнитного излучения, и потерь данных, которое оно вызывает при воздействии на витую пару.
Существует достаточно много типов витой пары, отличающихся последовательностью и количеством защитных слоев, мы рассмотрим три основных, остальные – их вариации.
UTP, FTP и SFTP – так звучат основные типы. «TP» в аббревиатурах это собственно «витая пара» на английском – twisted pair. Первые буквы указывают на слои защиты от электромагнитного воздействия:
U – unshielded — без экрана, свитые попарно проводники витой пары покрыты только внешней изоляцией.
F – foil – фольга, между проводниками и внешней изоляцией присутствует слой фольги, обычно алюминиевой.
S – screen – экран, присутствует металлическая оплетка – самый надежный слой защиты от помех.
В итоге сочетая варианты экранов получаем все возможные типы. Самые популярные из которых – UTP – не экранированная витая пара, FTP – экранированная фольгой витая пара и SFTP – витая пара с экраном из фольги и металлической оплетки.
Разобрались, экранирование, оплетка, но что же это обозначает на практике? Можно привести сложные технические данные исследований электромагнитного воздействия на типы витой пары для стандартных протоколов, проводимых, например, IBM. Но на самом деле все сводится к довольно понятной картине:
1. витая пара SFTP показывает максимальную защиту от внешнего электромагнитного воздействия. Потери практически нулевые. Из чего делаем выводы, что для протяженных магистральных каналов, даже в условиях сильного электромагнитного излучения SFTP позволяет сохранить высокое качество сигнала.
2. витая пара FTP за счет фольги может защитить сигнал от не значительных помех при не высоком напряжении.
При более сильном излучении FTP лишь немногим лучше полностью неэкранированного UTP.
3. UTP витая пара может применяться при отсутствии излучение и на не больших расстояниях.
Становится понятно почему патч корды в основном делают из витой пары UTP. Короткий провод, используется в жилых помещениях и офисах для компьютерной техники, сильного электромагнитного излучения по идее там быть не должно, так что все правильно. Но если задача проложить витую пару основательно и надолго, присутствие экранирования все-таки стоит рассмотреть, как более надежный вариант.
Вид монтажа.
В данном вопросе все абсолютно прозрачно. В зависимости от вида монтажа, витая пара отличается только внешней изоляцией, и вариантов все два.
1. Если витая пара прокладывается внутри помещения, внешняя изоляция должны быть из поливинилхлорида (ПВХ). ПВХ устойчив к щелочам, растворителям, минеральным маслам и многим кислотам. Не поддерживает горение. Но имеет малую морозостойкость и не любит ультрафиолет.
2. В противовес, если витая пара прокладывается снаружи помещения, внешняя изоляция должна быть из полиэтилена (ПЭ). Преимуществом полиэтилена как внешней изоляции служат устойчивость к морозу и ультрафиолетовому излучению, большая прочность и ударостойкость. При прокладке на большие расстояния, с креплением между удаленными опорами, во избежание излишнего провисания полиэтиленовая оболочка дополнительно может быть усилена стальной жилой или тросом.
Материал проводников.
Категории витой пары разработаны для проводников из меди. В стремлении удешевить, витую пару так же делают с проводниками из биметалла – ССА – омедненного алюминия. На коротких расстояниях эта замена не имеет заметного влияния. Но при прокладке на длинные расстояния в связи с большим сопротивлением, затухание увеличивается, а вместе с ним и потери сигнала. Кроме того, ССА менее долговечен чем медь.
Итог.
Мы разобрали все основные особенности в том, чем отличается между собой витая пара разных типов и категорий, а также из каких материалов могут состоять каждый из ее элементов.
Выбирая, какая витая пара лучше подойдет конкретно для вашего проекта, зная требования к техническим характеристикам будущей системы, проанализируйте 4 основные характеристики – ожидаемая максимальная скорость передачи данных, необходимость защиты от электромагнитного воздействия, место прокладки кабеля и желаемая долговечность построенной сети. Определившись по этим параметрам, вы сможете правильно выбрать витую пару соответствующую необходимым для вам данным.
Кабель витая пара (UTP, FTP, ParLan, СПЕЦЛАН) :: Статьи
С появлением телефонной связи, а особенно интернета, особое развитие получили провода, для передачи сигналов. Скорость передачи росла, с развитием технологий. Шины для передачи данных так же развивались, согласно новым требованиям.
Первые телефонные провода удовлетворяли основную потребность в передаче сигнала. Но со временем скорость передачи увеличивалась, появлялось оборудование, значительно улучшающее качество передачи пакетов с данными, появился интернет, видеосвязь.
Было изобретено оптоволокно и между оборудованием пакеты начали передаваться со скоростью света. Появилась потребность в улучшении качества кабеля, соединяющего коммутатор непосредственно с аппаратом, где по-прежнему используются медные провода. Название витая пара – это дословный перевод с английского языка термина телефонный кабель, где две жилы скручены со своим, определенным шагом, при котором передача сигнала на большие расстояния стала качественнее, быстрее и происходит с наименьшими потерями.
Маркировка кабеля производится следующим образом: UTP(FTP) 5е Nх2хP, без экрана или с экраном. Материал для изготовления экрана – алюминиевая фольга. 5е – является самой распространенной категорией, однако, в последнее время, в связи с продолжающимся развитием, все чаще используют категории 6, 6А (с внутренним разделителем пар и частотным диапазоном до 250 МГц)
Так же 7А, у которого частотный диапазон до 650 Мгц, достигаемый за счет экранирования отдельно пар и общего экрана (F/FTP).
N – количество пар, цифра 2 говорит о том, что кабель парный, Р – диаметр жилы. Встречается маркировка витой пары в таком виде: UTP 4х2 cat 5e CU 24AWG. CU – означает, что жила сделана из чистой меди. Некоторые поставщики, особенно из Китая, чтобы удешевить производство, делали сердечник не медным, а из другого материала и покрывали сверху медью. Допускается ли такая жила, на сколько падает качество данного кабеля – вопрос дискуссионный, однако руководством нашей компании «Атлас» было принято решение с подобным кабелем не работать. Наши партнеры — отечественные производители кабеля проверенные и вопросов к качеству их продукта не возникает.
Аббревиатура AWG пришла к нам из Америки и переводится как Американский калибр проводников. 24 – самый распространенный калибр, соответствует диаметру 0,51 или сечению 0,2. Чем выше цифра калибра, тем меньше значение диаметра, сечения. Жила используется монолитная (Solid), т.к.
она дешевле и проще в производстве, однако в некоторых случаях, при прокладке с многочисленными изгибами, необходимо использовать гибкую, многопроволочную жилу (Patch). Так же многопроволочная жила используется при создании так называемых патч-кордов – кусков провода для соединения двух цифровых устройств.
Пар может быть от одной до тысячи. Самые распространенные 1,2,4-х парные, при этом все четыре пары задействую, если необходимо создать сеть со скоростью до 1 Гбит/с. Для создания сетей, со скоростью до 100 Мбит/с, пожарной сигнализации и домофонов достаточно использовать две пары.
Мы рассмотрели самый распространенный витой кабель, который больше всего используется в технологии Ethernet. В нашей компании «Атлас» Всегда в наличии бухты по 305 метров как экранированного (FTP)
так и без экрана (UTP). Поддерживаем складское наличие также витой пары для внешней прокладки Oudor.
Прогресс не стоит на месте, появляются новые технологии, новые скорости, новые требования. Наши отечественные производители, с которыми мы плотно сотрудничаем, идут в ногу со временем, принимают вызовы современной промышленности и с блеском их решают. Наиболее плотно мы работаем с двумя лидерами, производителями отечественной витой пары заводами «Спецкабель» и «Паритет», которые вышли на новый уровень в разработках и производстве и оба завода имеют свою торговую марку «Спецлан» и «ParLan».
Как первый, так и второй имеют широкую линейку кабеля витой пары и могут предложить для проектировщиков и пользователей решение любой задачи с помощью своего продукта.
Хотелось бы отметить, что у «Спецкабеля» есть еще кабель КВП – кабель витая пара.
Он производится как с самой обыкновенной оболочкой ПВХ, так же и с оболочкой ПВХ пониженного дымо-газовыделения, а так же с оболочкой ПВХ пониженной токсичностью и безгалогенной композиции.
Основное и главное отличие спецкабелевского КВП от «Спецлана» то, что «Спецлан» дополнительно получает оболочку из огнестойкой композиции и маркируется буквами FR.
Более подробно конструкцию и маркировку широкой линейки наших партнеров заводов- изготовителей рассмотрим в следующей статье.
Кабель витая пара Legrand UTP кат.6 PVC (бухта 305м) 305 м
Кабель связи — витая пара для интернета и телефонии категории 5е PVC UTP с четырьмя двойными жилами (восьмижильный) сечением 0,52 мм2.Витая пара (Twisted Pair) — кабель связи (UTP), в основном применяемый для организации структурированных кабельных систем (компьютерных сетей, телефонных сетей). Кабель выполнен в виде свитых попарно изолированных проводников.
Разновидность витой пары очень обширна – от одной витой пары до нескольких десятков. В многопарном кабеле, кроме свивки двух проводников между собой, скручиваются сами пары. Такая конструкция витой пары сделана не случайно, это позволяет снизить негативное влияние электромагнитных помех на сигнал, передаваемый по кабелю.
Кроме количества пар кабели «витая пара» (UTP) различаются по:
Наличию защиты от электромагнитных помех (экранированные и неэкранированные)
Типу жилы (монолитная и многопроволочная)
Исполнению (внутренней прокладки, внешней прокладки, с пониженным дымовыделением, безгалогенный)
Сечению жилы
Категории
Защита от электромагнитных помех
UTP – Unshielded Twisted Pair — неэкранированная витая пара
FTP — Foiled Twisted Pair – общий экран выполненный алюминиевой фольгой
Тип жилы (UTP):
Монолитная жила. Витая пара с монолитной жилой в основном применяется для прокладки кабельных трасс и не используется для подключения непосредственно к оборудованию. В узле коммутации такой кабель расшивается на патч-панели, а на рабочем месте подключается к компьютерной розетке (RJ45).
Многопроволочная жила. Витая пара с многопроволочной жилой используется в основном для изготовления патч-кордов, которые применяются для коммутации между патч-панелью и активным оборудованием или компьютерной розеткой на рабочем месте и компьютером.
Такое применение обусловлено тем, что кабель с многопроволочной жилой более гибкий и не происходит обрыва проводника вследствие частых изгибов, неизбежных при подключениях и переключениях оборудования.
Исполнение кабеля — витая пара.
Кабели связи (Витая пара) (UTP) делятся на две группы.
Для внешней прокладки – в название кабеля добавляется слово «outdoor» или, в русскоязычном варианте, «для внешней прокладки». Основное отличие кабеля для внешней прокладки от кабеля для внутренней прокладки в том, что внешняя оболочка кабеля для внешней прокладки выполнена не из поливинилхлорида, а из полиэтилена. Полиэтилен более устойчив к воздействию внешней среды. В частности, не так подвержен воздействию ультрафиолета (солнечного света), как поливинилхлорид, который при длительном воздействии ультрафиолета разрушается. А так же обладает большей влагостойкостью.
Для внутренней прокладки – в название кабеля добавляется слово «indoor» или « для внутренней прокладки».
Если в наименовании ничего не указано, кабель, по умолчанию, считается для внутренней прокладки.
Прокладка витой пары имеет ряд особенностей. Например, кабель витая пара UTP, имеет максимально допустимый радиус изгиба 8 внешних диаметров кабеля. Более сильный изгиб приводит к нарушению изоляции кабеля и увеличению интенсивности внешних наводок. При прокладке витой пары типа «экранированный кабель», необходимо тщательно следить за состоянием экрана. Растяжения и перегибы во время прокладки витой пары экранированной приводят к порче экрана и уменьшают сопротивляемость наводкам.
Кроме деления по типу прокладки, к кабелю зачастую предъявляются специальные требования, обусловленные требованиями по пожарной безопасности. В таких случаях выбирают кабель, в составе изоляции которого присутствуют специальные добавки. При наличии таких добавок в названии кабеля могут появиться следующие обозначения:
LS — Low Smoke – низкое дымовыделение
ZH — Zero Halogen – без содержания галогенов
FR — Fire Resistant — огнестойкий
Сечение жилы UTP
Принимая во внимание тот факт, что развитие компьютерных сетей в России началось со значительной задержкой относительно Америки и Европейских стран, не удивительно, что в настоящий момент в сегменте кабелей связи в большинстве случаев используются международные и американские стандарты.
В частности сечение кабеля в основном указывается в американском стандарте AWG — American Wire Gauge – американский калибр проводов. Чем больше цифра, тем тоньше провод. Для кабеля 5e витая пара, в основном, используют жилу 24AWG, что соответствует диаметру 0,51мм и площади сечения 0,2 мм2
Категория UTP
Вообще, на сегодняшний день существует девять категорий кабелей связи. Они подразделяются исходя из эффективного частотного диапазона пропускаемого кабелем. В данной статье будут рассмотрены только наиболее часто используемые категории.
UTP cat 3 – полоса частот 16Мгц
В основном используется для прокладки телефонных линий. Скорость передачи данных до 10Мбит/с
UTP cat 5e – полоса частот 125Мгц
Используется для создания локальных компьютерных сетей. Скорость передачи данных до 1000Мбит/с (при использовании 4 пар кабеля витой пары)
UTP cat 6 – полоса частот 250Мгц
Используется для создания сетей Fast Ethernet и Gigabit Ethernet. Скорость передачи данных до 1000Мбит/с (при использовании 4 пар кабеля витой пары)
Примеры маркировки витой пары UTP
1.
Кабель UTP 5 cat, solid, 4 пары, 24AWG, PVC — неэкранированная витая пара с монолитной жилой, категория 5е, поливинилхлоридная оболочка, диаметр жилы 0,51мм
UTP – неэкранированная витая пара
Solid – монолитная жила
PVC – поливинилхлорид (ПВХ)
2. Кабель UTP cat 5e, 4 пары, LSZH 25AWG, solid – неэкранированная витая пара с монолитной жилой, категория 5е, низкое дымовыделение, не содержит галогенов, диаметр жилы 0,45мм.
3. Кабель FTP solid, 50 пар, кат. 3, PVC – экранированный фольгой кабель, монолитная жила, 50 пар, категория 3, оболочка из ПВХ
4. Кабель STP solid, 4 пары, кат. 6, FR-LSZH – кабель с экранированной каждой парой, монолитная жила, 4 пары, категория 6, огнестойкий, с низким дымовыделением, не содержит галогенов.
|
Одножильный провод |
|||||
|
Тип кабеля |
AWG |
Диаметр, мм |
Площадь сечения, мм² |
Погонное сопротивление, Ом/км |
Погонный вес, кг/км |
|
CP-UTP-C5e-4P-Solid-Indoor |
4 |
5. |
21.15 |
0.815 |
188.0 |
|
CP-UTP-C5e-4P-Solid-Indoor |
6 |
4.115 |
13.30 |
1.297 |
118.2 |
|
CP-UTP-C5e-4P-Solid-Indoor |
8 |
3.264 |
8.37 |
2.061 |
74.38 |
|
CP-UTP-C5e-4P-Solid-Indoor |
10 |
2. |
5.26 |
3.277 |
46.77 |
|
CP-UTP-C5e-4P-Solid-Indoor |
11 |
2.304 |
4.17 |
4.134 |
35.05 |
|
CP-UTP-C5e-4P-Solid-Indoor |
12 |
2.052 |
3.31 |
5.217 |
29.46 |
|
CP-UTP-C5e-4P-Solid-Indoor |
13 |
1. |
2.626 |
5.562 |
23.36 |
|
CP-UTP-C5e-4P-Solid-Indoor |
14 |
1.628 |
2.084 |
8.268 |
18.45 |
|
CP-UTP-C5e-4P-Solid-Indoor |
15 |
1.450 |
1.652 |
10.43 |
14.69 |
|
CP-UTP-C5e-4P-Solid-Indoor |
16 |
1. |
1.309 |
13.19 |
11.62 |
|
CP-UTP-C5e-4P-Solid-Indoor |
17 |
1.151 |
1.039 |
16.57 |
9.24 |
|
CP-UTP-C5e-4P-Solid-Indoor |
18 |
1.024 |
0.826 |
20.96 |
7.32 |
|
CP-UTP-C5e-4P-Solid-Indoor |
19 |
0. |
0.652 |
26.41 |
5.80 |
|
CP-UTP-C5e-4P-Solid-Indoor |
20 |
0.813 |
0.519 |
33.14 |
4.61 |
|
CP-UTP-C5e-4P-Solid-Indoor |
21 |
0.724 |
0.412 |
41.99 |
3.66 |
|
CP-UTP-C5e-4P-Solid-Indoor |
22 |
0. |
0.325 |
53.15 |
2.89 |
|
CP-UTP-C5e-4P-Solid-Indoor |
23 |
0.574 |
0.259 |
66.60 |
2.31 |
|
CP-UTP-C5e-4P-Solid-Indoor |
24 |
0.511 |
0.205 |
84.32 |
1.82 |
|
CP-UTP-C5e-4P-Solid-Indoor |
25 |
0. |
0.163 |
106.3 |
1.44 |
|
CP-UTP-C5e-4P-Solid-Indoor |
26 |
0.404 |
0.128 |
134.5 |
1.14 |
|
CP-UTP-C5e-4P-Solid-Indoor |
27 |
0.361 |
0.102 |
168.8 |
0.91 |
|
CP-UTP-C5e-4P-Solid-Indoor |
28 |
0. |
0.081 |
214.2 |
0.72 |
|
CP-UTP-C5e-4P-Solid-Indoor |
29 |
0.287 |
0.065 |
266.4 |
0.58 |
|
CP-UTP-C5e-4P-Solid-Indoor |
30 |
0.254 |
0.051 |
341.2 |
0.45 |
|
CP-UTP-C5e-4P-Solid-Indoor |
31 |
0. |
0.040 |
427.0 |
0.359 |
|
CP-UTP-C5e-4P-Solid-Indoor |
32 |
0.203 |
0.032 |
538.0 |
0.238 |
|
CP-UTP-C5e-4P-Solid-Indoor |
33 |
0.180 |
0.025 |
679.0 |
0.226 |
|
CP-UTP-C5e-4P-Solid-Indoor |
34 |
0. |
0.020 |
856.0 |
0.179 |
|
CP-UTP-C5e-4P-Solid-Indoor |
35 |
0.142 |
0.016 |
1086.0 |
0.142 |
|
CP-UTP-C5e-4P-Solid-Indoor |
36 |
0.127 |
0.013 |
1361.0 |
0.113 |
189
588
829
912
643
455
226
160Кабель витая пара с сечением 0.51 мм² недорого, доставка в регионы.
Звоните: 0673704411Фильтры товаров
Производитель
Категория
По этим критериям поиска ничего не найдено
Тип кабеля
По этим критериям поиска ничего не найдено
Среда применения
По этим критериям поиска ничего не найдено
Количество пар
По этим критериям поиска ничего не найдено
К-ство жил
По этим критериям поиска ничего не найдено
Материал
По этим критериям поиска ничего не найдено
Метров в бухте
Стальной трос
По этим критериям поиска ничего не найдено
Цвет кабеля
По этим критериям поиска ничего не найдено
поперечных сечений кабеля | Внутри кабеля
Различные типы кабелей имеют разные функции, и любой кабель легко рассматривать как единый рабочий блок.
Но каждый кабель состоит из разных слоев, каждый из которых выполняет свою функцию. Изучение того, как эти части взаимодействуют, упрощает понимание того, как работает кабель и что можно сделать, чтобы не повредить кабель.
Поперечное сечение коаксиального кабеля
Коаксиальный кабель— один из наиболее распространенных типов кабеля, который используется уже более 100 лет.Хотя технология со временем улучшилась, базовая схема коаксиальных кабелей сегодня почти такая же, как и во время их изобретения. Современные коаксиальные кабели чаще всего используются для телевидения, радио, Интернета и подключения камер видеонаблюдения.
Внешний слой кабеля — это оболочка, предназначенная для защиты более уязвимых внутренних компонентов. Куртки чаще всего изготавливаются из пластика и бывают нескольких различных разновидностей. Наряду с защитой от внешних элементов оболочки также действуют как внешний изолятор, сдерживая любые электрические или магнитные сигналы, которые проходят мимо других слоев.
Следующий слой — это экран, который может быть плетеным или фольгированным. Хотя экран действительно помогает удерживать электрический кабель сигнала, он больше предназначен для защиты от других сигналов. Если коаксиальный кабель находится рядом с чем-то еще, что излучает сильные сигналы, которые потенциально могут вызвать помехи, например, мощные линии электропередач или вышка сотовой связи, экран сокращает возможные проблемы.
Далее следует диэлектрик, изолятор, который удерживает сигнал коаксиального кабеля внутри центрального проводника.Диэлектрики предназначены для минимизации утечки, сохраняя сигнал, передаваемый по кабелю, сфокусированным и сильным. Они действительно помогают удерживать внешние сигналы от создания помех, но это скорее второстепенная функция, поскольку в идеальных условиях помехи не должны проходить мимо экрана.
Последняя часть — это центральный проводник в сердечнике кабеля. Это токопроводящая металлическая линия (обычно сделанная из меди или стали с медным покрытием), предназначенная для передачи сигнала, проходящего через кабель.
Сердечник может быть сплошным или многожильным. Как наиболее важная часть кабеля, он надежно защищен первыми тремя слоями. Повреждение трех других слоев может сделать кабель слабее, но повреждение проводника с большей вероятностью приведет к поломке кабеля.
Ethernet в разрезе
Кабель Ethernetпохож на коаксиальный, с металлическими жилами, защищенными несколькими другими слоями. Ключевое отличие состоит в том, что Ethernet состоит из нескольких более мелких проводов, содержащихся в основном кабеле.
Подобно коаксиальному кабелю и многим другим кабелям, внешняя оболочка Ethernet в основном служит для защиты более мелких и уязвимых частей внутри. Оболочка чаще всего изготавливается из пластика, доступны разные типы в зависимости от того, в какой среде будет находиться кабель.
Если кабель Ethernet экранирован, экран будет расположен непосредственно под оболочкой. Экраны кабеля Ethernet можно приклеить к оболочке с помощью какого-либо клея, например алюминиевой ленты или майларовой ленты.
Некоторые даже используют липкий гель; Хотя гель отлично работает как изолятор, работать с ним может быть немного неудобно. Многие кабели Ethernet также включают в себя разрывной шнур, небольшой пушистый кусочек волокна, предназначенный для отслаивания экрана и обнажения внутренних проводов.
Внутри оболочки восемь проводов меньшего размера. Каждый провод имеет цветовую маркировку, поэтому пользователи могут легко отличить их друг от друга. В соответствии с отраслевым стандартом эти провода соединяются попарно и скручиваются друг с другом. Это позволяет тонким проводам поддерживать друг друга и предотвращать повреждение кабеля при изгибах, скручиваниях и поворотах.Он также позволяет выровнять провода для наиболее распространенных распиновок Ethernet. Эти провода покрыты изоляцией из полиэтилена высокой плотности, поэтому сигналы проходят по каждому проводу отдельно.
Сердцевиной каждого провода является металлический провод, который может быть одножильным или многожильным.
Эти жилы подключаются к металлическим контактам ( контакты ) на разъемах Ethernet для передачи сигналов. Жилы хрупкие, и их повреждение может ослабить передачу сигнала или полностью остановить работу кабеля. С помощью тестера сигналов можно проверить, какой из внутренних проводов не функционирует.
Телефонный перекресток
Телефонный кабель намного проще, чем многие другие типы кабелей. Простые плоские телефонные шнуры обычно используются в местах, где электрические помехи не являются проблемой, например в офисе или гостиной. В результате не всегда требуется экранирование. Внешняя оболочка по-прежнему действует как изолятор, но не меньше всего остального сосредоточена на том, чтобы внутренние провода были выровнены в правильную, равномерную форму.
Как и кабели Ethernet, телефонные кабели содержат отдельные провода меньшего размера с цветовой кодировкой.Эти цветные кабели не всегда подключаются к разъемам одинаково; в зависимости от приложения они могут использовать прямую или обратную распиновку.
Количество проводов тоже не всегда одинаковое. В новых кабелях используется шесть проводов, а в старых шнурах — четыре. Шнуры с большим количеством проводов могут обрабатывать дополнительные линии при разделении одного кабеля между несколькими телефонами, факсами и другими устройствами.
Круглые версии телефонных кабелей также существуют, но, как правило, используются для специальных функций. Эти кабели включают в себя функции, отсутствующие в стандартных телефонных кабелях, такие как двойное экранирование для кабелей интернет-модема или ультрафиолетового излучения (солнечного света) и водонепроницаемость для кабелей, предназначенных для установки вне помещений / для прямой прокладки кабелей.Поскольку эти кабели имеют круглую форму, их внутреннее расположение больше соответствует внутренней части кабеля Ethernet, чем других телефонных шнуров.
Справочник по детектору движения: третье издание — том II
| Этот отчет является заархивированной публикацией и может содержать техническую, контактную и техническую информацию с датой |
Номер публикации: FHWA-HRT-06-139 |
ПРИЛОЖЕНИЕ D.ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПРОВОДА И КАБЕЛЯ
В этом приложении описан расчет электрических характеристик скрученного подводящего провода, состоящего из медного проводника Belden # 14 AWG. Определения сечения проводов и расстояния между ними показаны на рисунке D-1. Здесь D представляет собой расстояние между центрами жил провода в витой паре, а d — диаметр жилы провода.
Рисунок D-1. Определение расстояния между проводами и размеров, используемых при расчетах индуктивности и емкости.
ЕМКОСТЬ ПАРАЛЛЕЛЬНЫХ ПРОВОДНИКОВЕмкость C витой пары проводов равна
.| (D-1) |
где коэффициент ε / ε 0 — относительная диэлектрическая проницаемость материала покрытия провода.
# 14 AWG Belden 9438 обычно используется для создания индуктивных контуров. |
Для Belden 9438 относительная диэлектрическая проницаемость полиэтиленового покрытия сердечника провода равна 2.3. Следовательно,
| (D-2) |
Емкость также может быть выражена как
| (Д-3) |
или
| (D-4) |
На рисунке D-2 показаны силовые линии электромагнитного поля, окружающие диэлектрический материал в виде витой пары проводов.
Рисунок D-2. Диэлектрическое поле, окружающее пару проводов.
Эта геометрия упрощена, как показано на рисунке D-3, за счет включения области, которая охватывает большую часть электромагнитного поля.
Рисунок D-3. Упрощенная геометрия, включающая большую часть электромагнитного поля, окружающего витую пару проводов.
Следующий эвристический подход изменяет значение емкости, заданное уравнением D-1, для оценки емкости витой пары проводов на основе геометрии рисунка D-3. Предполагается, что вся энергия электромагнитного поля содержится в коробке, окружающей два провода и их изоляцию.Это дает разумное приближение к емкости в уравнении в замкнутой форме. Точное решение для емкости в замкнутой форме неизвестно.
Площадь кабеля равна
| (D-5) |
где L — диаметр провода, включая полиэтиленовую изоляцию.
Площадь коробки, окружающей витую пару проводов, равна
.| (D-6) |
Таким образом, отношение площади кабеля к площади коробки составляет:
| (D-7) |
Из уравнения D-3 емкость витой пары становится
.| (D-8) |
Для 100 футов (30 м) провода,
| (D-9) |
Таблица D-1 показывает, что фактическая измеренная емкость находится в диапазоне от 997 до 1006 пФ на 100 футов (30 м) провода.
Все единицы пикофарад на фут могут быть преобразованы в пикофарады на метр путем умножения на 0,305 метра на фут. Таким образом, эвристический расчет дает разумное значение. Эвристический результат может быть введен в модели анализа методом конечных элементов в качестве первого приближения к окончательному «точному» ответу.
Внутренняя индуктивность Li рассчитывается с использованием уравнения A-23 Приложения A с µ r = 1 и µ 0 = 4 p x 10 -7 Гн / м. |
мкГн / м можно преобразовать в мкГн / фут путем деления на 0,3048. |
Индуктивность L витой пары проводов равна
.| (D-10) |
Внутренняя индуктивность меди Li на частоте 1 кГц составляет 0,05 мкГн / м.
Таким образом,
| (D-11) |
Для провода Belden 9438,
| (Д-12) |
или
| (D-13) |
Для 100 футов (30 м) провода,
| (Д-14) |
| Частота (кГц) | Измерение емкости разомкнутой цепи (пФ) | Измерение проводимости разомкнутой цепи ( µ mhos) | Измерение индуктивности короткого замыкания ( µ H) | Измерение сопротивления короткого замыкания (Ом) |
|---|---|---|---|---|
| 0,1 | 997 | -0,0005 | 22.87 | 0,57 |
| 1,0 | 999 | -0,0082 | 22,95 | 0,57 |
| 5,0 | 1000 | -0,056 | 22,97 | 0,58 |
| 10,0 | 1001 | -0,14 | 22,91 | 0,60 |
| 15,0 | 1002 | -0,24 | 22,83 | 0,63 |
| 20,0 | 1002 | -0. 36 | 22,72 | 0,67 |
| 25,0 | 1002 | -0,51 | 22,60 | 0,72 |
| 30,0 | 1002 | -0,67 | 22,47 | 0,77 |
| 35,2941 | 1003 | -0,85 | 22,33 | 0,82 |
| 40,0 | 1003 | -1,02 | 22,21 | 0,87 |
| 45.4545 | 1003 | -1,21 | 22,09 | 0,92 |
| 50,0 | 1003 | -1,40 | 21,99 | 0,97 |
| 54,5454 | 1003 | -1,58 | 21,90 | 1,01 |
| 60,0 | 1003 | -1,77 | 21,8 | 1,06 |
| 66,6666 | 1003 | -2,03 | 21. 69 | 1,12 |
| 71,4286 | 1003 | -2,26 | 21,62 | 1,16 |
| 75,0 | 1004 | -2,43 | 21,57 | 1,19 |
| 80,0 | 1004 | -2,67 | 21,51 | 1,24 |
| 85,714 | 1004 | -2,95 | 21,44 | 1,28 |
| 96.0 | 1004 | -3,46 | 21,33 | 1,37 |
| 100,0 | 1005 | -3,79 | 21,29 | 1,4 |
| 120,0 | 1005 | -4,74 | 21,12 | 1,56 |
| 125,0 | 1006 | -5,02 | 21,09 | 1,59 |
| 150,0 | 1006 | -6,52 | 20. 93 | 1,78 |
Измерены электрические характеристики подводящего кабеля витой пары №14 AWG. | Тип: витая пара провода Belden 9438 (не экранированный) |
| Калибр: # 14 AWG |
| Скручивания на фут: 5,5 (18,1 витков на метр) |
| Длина пары: 100 футов (30 м) |
| Расположение провода: Пол лаборатории, Исследовательский центр шоссе Тернер-Фэрбанк |
| Измерительный прибор: HP 4284A |
| Примечание: Балун недоступен; прибор разбалансирован во время измерений |
| Частота (кГц) | Кабель Belden 8718 (# 12 AWG) | Кабель Belden 8720 | ||
|---|---|---|---|---|
| Индуктивность ( µ H) | Сопротивление (Ом) | Индуктивность ( µ H) | Сопротивление (Ом) | |
| 0,1 | 19,78 | 0,35 | 21,00 | 0,59 |
| 1 | 19. 96 | 0,35 | 21,14 | 0,59 |
| 5 | 19,94 | 0,37 | 21,16 | 0,60 |
| 10 | 19,78 | 0,43 | 21,07 | 0,64 |
| 15 | 19,54 | 0,51 | 20,94 | 0,71 |
| 20 | 19,26 | 0,62 | 20,76 | 0,80 |
| 25 | 18. 96 | 0,74 | 20,56 | 0,91 |
| 30 | 18,65 | 0,87 | 20,33 | 1,04 |
| 35,2941 | 18,33 | 1,02 | 20,08 | 1,19 |
| 40 | 18,05 | 1,16 | 19,84 | 1,33 |
| 45,4545 | 17,74 | 1,33 | 19,57 | 1. 50 |
| 50 | 17,49 | 1,47 | 19,34 | 1,64 |
| 54,5454 | 17,24 | 1,62 | 19,11 | 1,79 |
| 60 | 16,96 | 1,79 | 18,84 | 1,97 |
| 66,6666 | 16,63 | 2,00 | 18,51 | 2,20 |
| 71,4286 | 16. 39 | 2,16 | 18,28 | 2,36 |
| 75 | 16,23 | 2,27 | 18,11 | 2,48 |
| 80 | 16,00 | 2,43 | 17,88 | 2,65 |
| 85,714 | 15,75 | 2,60 | 17,78 | 2,89 |
| 96 | 15,32 | 2,91 | 17,18 | 3,18 |
| 100 | 15. 16 | 3,03 | 17,01 | 3,30 |
| 120 | 14,43 | 3,58 | 16,25 | 3,90 |
| 125 | 14,27 | 3,711 | 16,07 | 4,04 |
| 150 | 13,52 | 4,29 | 15,27 | 4,67 |
| Тип: Экранированный кабель |
| Калибр: # 12 или # 14 AWG |
| Длина: 30 м (100 футов) |
| Расположение провода: Пол лаборатории, Исследовательский центр шоссе Тернер-Фэйрбанк |
| Измерительный прибор: HP 4284A |
| Примечание: Балун недоступен; прибор разбалансирован во время измерений |
Measured inductive-loop electrical characteristics: Belden 8718 shielded lead-in.»>
2941
20| Размер петли: 6 x 6 футов (1,8 x 1,8 м) |
| Количество витков: 3 (тесно намотанные) |
| Калибр: # 14 AWG Расположение петли: 3 фута (0.9 м) над полом лаборатории электроники, Turner-Fairbank Highway Research Center Подводящий кабель: Belden 8718 (# 12 AWG) |
| Длина подводящего кабеля: 30 м (100 футов) |
| Измерительный прибор : HP 4284A |
| Примечание: Балун недоступен; прибор разбалансирован во время измерений |
Measured inductive-loop electrical characteristics: Belden 8720 shielded lead-in.»>
38
30| Размер петли: 6 x 6 футов (1,8 x 1,8 м) |
| Количество витков: 3 (тесно намотанных) |
| Калибр: # 14 AWG |
| Расположение петли: 3 фута (0,9 м) над полом лаборатории электроники, Turner-Fairbank Highway Research Center |
| Подводящий кабель: Belden 8720 (# 14 AWG) |
| Подводящий кабель длина: 100 футов (30 м) |
| Измерительный прибор: HP 4284A |
| Примечание: Балун недоступен; прибор разбалансирован во время измерений |
Measured inductive-loop electrical characteristics: Belden 9438 twisted pair lead-in.»>
2941
18| Размер петли: 6 x 6 футов (1,8 x 1,8 м) |
| Количество витков: 3 (плотно намотанный) |
| Калибр: # 14 AWG |
| Расположение петли: 3 фута (0.9 м) над полом лаборатории электроники, Turner-Fairbank Highway Research Center |
| Подводящий кабель: витая пара Belden 9438 (5,5 витков / фут) (15 / м) |
| Длина подводящего кабеля: 100 футов (30 м) |
| Измерительный прибор: HP 4284A |
| Примечание: Балун недоступен; прибор разбалансирован во время измерений |
Measured inductive-loop electrical characteristics: Loop without lead-in cable.»>
66
25| Размер петли: 6 x 6 футов (1,8 x 1,8 м) |
| Число витков: 3 (плотно намотанный) |
| Калибр: # 14 AWG |
| Расположение петли: 3 фута (0,9 м) над полом лаборатории электроники, Turner-Fairbank Highway Research Center |
| Подводящий кабель: Нет |
| Подводящая длина: 0 футов (0 м) ) |
| Измерительный прибор: HP 4284A |
| Примечание: Балун отсутствует; прибор разбалансирован во время измерений |
Предыдущая | Содержание | Следующий
соображений по выбору многожильного или многожильного кабеля.
Сплошной кабель9 января 2020 г. / Общий
Вы, наверное, слышали о сбалансированных медных кабелях на основе витой пары, которые называются либо многожильными, либо одножильными, и если вы не знаете, что вам следует использовать, когда и где, вы пришли в нужное место. При выборе необходимо учитывать множество факторов, включая стандарты, среду, область применения и цену. Давайте посмотрим на различия и рассмотрим эти соображения, чтобы вы знали, какой тип кабеля подходит для вашей конкретной ситуации.
Основы
Когда дело доходит до медного кабеля с витой парой, термины многожильный и одножильный относятся к фактической конструкции медных проводников внутри кабеля, а сами названия дают очевидное различие между ними. В многожильном кабеле каждый из восьми медных проводников состоит из нескольких «нитей» проводов небольшого калибра, которые концентрически намотаны вместе спиралью, очень похожей на веревку. Многожильный кабель обычно обозначается двумя числами, первое число представляет количество жил, а второе — калибр.
Например, 7X32 (иногда пишется как 7/32) означает, что имеется 7 жил провода 32 AWG, составляющих проводник. В сплошном кабеле каждый из восьми проводников состоит только из одного сплошного провода большего калибра и указывается только одним номером калибра, указывающим размер проводника, например, 24 AWG.
Это может показаться немного запутанным, когда и многожильные, и одножильные кабели относятся к одной и той же категории (например, категории 5e, категории 6 или категории 6A), определенной одним калибром.Просто помните, что независимо от того, состоит ли проводник из нескольких жил или из одного сплошного проводника, окончательный общий размер проводника будет одинаковым. Другими словами, кабель 24 AWG остается кабелем 24 AWG.
Наиболее существенное различие между многожильным и одножильным кабелем — производительность. Поскольку проводники более высокого калибра (более тонкие) имеют больше вносимых потерь, чем проводники более низкого калибра (более толстые), многожильные кабели демонстрируют на 20–50% большее затухание, чем сплошные медные проводники (20% для 24 AWG и 50% для 26 AWG).
А поскольку поперечное сечение многожильного проводника не полностью из меди (там есть немного воздуха), они также имеют более высокое сопротивление постоянному току, чем одножильные кабели. В целом, твердые кабели являются лучшими электрическими проводниками и обеспечивают превосходные стабильные электрические характеристики в более широком диапазоне частот. Они также считаются более прочными и менее подверженными вибрации или коррозии, поскольку имеют меньшую площадь поверхности, чем многожильные проводники.
Еще одно отличие — гибкость.Многожильные кабели намного более гибкие и могут выдерживать большее изгибание по сравнению с жесткими сплошными проводниками, которые могут сломаться при чрезмерном сгибании. Однако, когда дело доходит до заделки многожильного кабеля, отдельные жилы проводов могут со временем порваться или ослабнуть. Сплошные проводники будут сохранять свою форму и правильно сидеть в IDC на гнездах, коммутационных панелях и соединительных блоках.
Теперь, когда вы понимаете разницу между многожильным и одножильным кабелем, давайте рассмотрим, что вам нужно учитывать при выборе.
Отраслевые стандарты и окружающая среда
Когда дело доходит до 90-метровых горизонтальных постоянных линий связи, выбора действительно нет, так как стандарты TIA и ISO / IEC требуют твердого кабеля. Многожильный кабель (24 и 26 AWG) ограничен патч-кордами и имеет длину 10 метров в 100-метровом канале. Поскольку многожильные кабели более гибкие и выдерживают изгиб, из них получаются отличные коммутационные шнуры для соединений оборудования и кросс-соединений там, где кабели часто сгибаются и манипулируют ими, а всего на 10 метрах канала увеличенные вносимые потери и сопротивление не играют роли. в общей производительности канала.Однако более мелкие многожильные коммутационные шнуры 28 AWG, которые имеют еще большие вносимые потери и сопротивление из-за их меньшего калибра, имеют некоторые ограничения. Посетите наш блог, чтобы узнать о Skinny на патч-кордах 28 AWG .
Существуют особые ситуации в открытых офисных помещениях, где стандарты позволяют многожильным патч-кордам занимать более 10 метров 100-метрового канала, поскольку они признают, что офисы сталкиваются с регулярной реконфигурацией и могут потребовать более гибкой кабельной системы.
Однако, если в канале используется более 10 метров многожильного кабеля, отраслевые стандарты требуют снижения общей длины канала с учетом более высоких вносимых потерь и сопротивления постоянному току.
Когда дело доходит до снижения номинальных характеристик многожильного кабеля в соответствии с отраслевыми стандартами, решающим фактором является его общая толщина — кабели большего сечения (более тонкие) имеют более высокий коэффициент снижения номинальных характеристик. Снижение номинала для многожильного кабеля 26 AWG составляет 0,5, в то время как 24 AWG — только 0,2, а многожильные кабели 22 AWG вообще не требуют снижения номинала.Расчеты для определения общей длины всего канала показаны на рисунке, где H = длина горизонтального кабеля, D = коэффициент снижения номинальных характеристик, C = общая длина многожильного кабеля и T = общая длина канала.
Например, при использовании 60 метров горизонтального сплошного кабеля категории 6A и 40 метров многожильного соединительного кабеля 24 AWG категории 6A с коэффициентом снижения 0,2 общая длина канала должна быть уменьшена до 97,5 метров. (Если вы предпочитаете математические расчеты, общая длина многожильного кабеля = [105-60] / [1 + 0,2] или 37.5, а общая длина канала = 60 + 37,5 или 97,5 метра.) При использовании многожильного кабеля 26 AWG со снижением номинала 0,5 длину канала необходимо уменьшить до 90 метров.
Рекомендации по применению
В то время как многожильный кабель является нормой для коммутационных шнуров в зонах коммутации в телекоммуникационной комнате (TR) и в рабочей зоне (возможно, более 10 метров в открытых офисных помещениях), в современных локальных сетях необходимо учитывать основное применение, которое требует использования сплошных патч-кордов — питание через Ethernet.Когда PoE передается по медной витой паре, часть мощности рассеивается в виде тепла. Когда мощность рассеивается в виде тепла, температура внутри кабеля может увеличиваться. Из-за более высоких вносимых потерь и сопротивления постоянному току многожильные коммутационные шнуры с большей вероятностью будут демонстрировать ухудшение характеристик передачи при повышенных температурах.
Хотя обычно это не вызывает беспокойства в помещениях с контролируемой средой, таких как TR, как только вы начинаете подключать устройства к потолку (например, точки беспроводного доступа, камеры безопасности и светодиодные фонари), скрученные патч-корды могут стать проблемой.Хорошее практическое правило заключается в том, что если окружающая среда не контролируется по температуре и не происходит много манипуляций (например, изгиб), патч-корды должны быть сконструированы с использованием твердого кабеля. А если вы используете многожильные патч-корды в неконтролируемой среде, лучше сделать их короткими (около 5 метров или меньше). А когда дело доходит до сред с более высокими температурами, отраслевые стандарты требуют снижения номинальной длины канала и для этого, и для большего количества кабелей в пучке, генерирующего больше тепла, может потребоваться еще большее снижение номинальной длины (да, мы сделали блог по этому поводу. тоже).
Какая разница в цене?
В то время как большее количество жил в проводнике означает большую гибкость, количество жил влияет на цену — чем больше жил в кабеле, тем выше его стоимость.
Чтобы снизить затраты, многожильный кабель категории 6 и категории 6A разработан с достаточным количеством жил для обеспечения надлежащей гибкости, но не таким большим, чтобы это создавало резкую разницу в цене. Другими словами, дельты действительно недостаточно, чтобы поставить под угрозу производительность (или соответствие стандартам), выбирая многожильный кабель вместо одножильного для сред и приложений, для которых они не подходят.Храните многожильные кабели в зонах с контролируемой средой, где требуется большая гибкость.
Просмотр конфигуратора Versiv
Проблемы перекрестных помех при передаче сигналов I2C по кабелю
Шина I2C (или SMBus) может не работать по разным причинам. Хорошо известная причина в том, что на шине может быть слишком большая емкость, что приводит к слишком медленным переходам от низкого к высокому. 400 пФ — максимальная емкость шины согласно спецификации I2C, но на практике это не обязательно жесткое ограничение.Проблема чрезмерной емкости часто может быть решена путем снижения скорости передачи данных, уменьшения значения подтягивающих резисторов или некоторого уменьшения емкости шины путем изменения трассировки, укорочения кабелей или использования другого типа кабеля.
Однако в этой статье описывается другая и, возможно, менее очевидная проблема, которая может возникнуть при работе шины I2C в кабеле, а именно перекрестные помехи, и что с этим делать, если это становится проблемой.
Вот фото сечения простого телефонного кабеля, использованного в экспериментах в этой статье.Этикетки показывают начальное назначение сигналов, которые использовались для подачи питания и шины I2C на датчик температуры.
Сечение кабеля с начальным отводом сигнала. В качестве подтягивающих резисторов использовались4,7 кОм. Ниже приведена диаграмма осциллограммы результирующих сигналов при использовании кабеля длиной 70 см и скорости передачи данных примерно 200 кГц.
Перекрестные помехи между сигналами I2C. 70 см кабеля, сигналы на соседних проводах, сопротивление 4,7 кОм. Желтый сигнал — SCL, синий — SDA. Красные стрелки показывают события перекрестных помех. Красные стрелки показывают, где один сигнал нарушается быстрым переходом от высокого уровня к низкому на другом сигнале.
Зеленая стрелка показывает, что при низком уровне вероятности нежелательной почты (SCL) никаких нарушений не наблюдается, несмотря на быстрый переход от высокого уровня к низкому на уровне SDA. Причина того, что сигналы искажаются только тогда, когда они высоки, заключается в том, что в высоком состоянии только относительно слабый подтягивающий резистор поддерживает сигнал на должном уровне, поэтому небольшое количество тока, вводимого в сигнал, может изменить напряжение совсем немного.Когда сигнал I2C низкий, он удерживается на низком уровне мощным транзистором, сопротивление в открытом состоянии которого составляет всего несколько десятков Ом, поэтому потребуется ток на два порядка больше, чтобы вызвать возмущение такой же амплитуды на низкий сигнал I2C, чем сигнал в высоком состоянии.
Если отрицательные выбросы, вызванные перекрестными помехами, становятся достаточно большими, они могут вызвать сбой шины различными способами из-за неправильной интерпретации сигналов, поэтому важно держать их под контролем.
Спецификация I2C определяет допустимые высокие логические уровни как минимум 70% от VDD. 70% от 3,3 В составляет 2,31 В, и глюки на графике выше опускаются до этого уровня, что плохо.
Сцепной механизм
Механизм связи мешающего сигнала (агрессора) с нарушенным сигналом (жертва) — это емкость между проводами в кабеле. Схематическая модель шины I2C и кабеля (нарисованная с помощью LTspice) показана ниже.
Модель кабеля с сигналами I2C на соседних проводах. R1 и R2 — подтягивающие резисторы I2C. C1-C4 — емкости между соседними проводами в кабеле, а C5 и C6 — емкости между диагональными проводами. C7 и C8 — паразитные емкости на печатных платах, а также емкости на выводах микросхем. S1 — это переключатель, который моделирует выход с открытым стоком ведущего штифта, в то время как V1 контролирует, когда переключатель замкнут и когда он разомкнут. Значения некоторых компонентов задаются как параметры (в фигурных скобках), чтобы их было легче изменять и адаптировать к фактическим значениям конкретного экземпляра схемы.
Емкости, показанные на схеме, достаточно типичны для реальной схемы, рассмотренной выше.
Ниже приведены смоделированные формы сигналов SCL и SDA, когда подтягивающие резисторы I2C повышены с 1 кОм через 2 кОм и с 4 кОм до 10 кОм.
Смоделированные формы сигналов для схемы выше. Значение подтягивающего резистора изменяется через значения 1k, 2k2, 4k7 и 10k. Чем меньше сопротивление, тем круче края.Можно заметить, что амплитуда глитчей и крутизна краев довольно хорошо соответствуют измерениям для подтягивающего резистора 4k7 (следующие самые медленные кривые).Это подтверждает, что модель достаточно точна.
Мы видим, что начальный сбой в форме сигнала SDA имеет (почти) одинаковую амплитуду независимо от номинала подтягивающих резисторов. Этого нельзя было ожидать, но это следствие того факта, что в начальной части шага преобладает емкостное деление напряжения в цепи. Емкостной делитель состоит из C1, который вводит заряд в параллельную комбинацию C4, C5 и C7. Сразу после шага напряжения на конденсаторах начинают восстанавливаться, и насколько быстро это происходит, зависит от номинала подтягивающего резистора, поэтому резистор 1 кОм дает восстановление в десять раз быстрее, чем резистор 10 кОм.
Но учтите, что это не сильно снижает величину сбоя.
Также есть небольшие перекрестные помехи во время более медленного положительного фронта агрессора. Эти перекрестные помехи представляют собой гораздо меньшую проблему, поскольку они имеют положительную амплитуду и, таким образом, либо увеличивают уже положительную амплитуду сигнала жертвы, либо не влияют на низкий сигнал жертвы, поскольку он активно понижается и, таким образом, почти невосприимчив к помехам.
Пониженное сопротивление подтягиванию
Согласно моделированию, более низкое значение подтягивающих резисторов не принесло много пользы, но давайте все равно проверим это на практике.Ниже представлены те же измерения, что и раньше, но с подтягивающими резисторами 2,2 кОм.
Перекрестные помехи между сигналами I2C. 70 см кабеля, сигналы на соседних проводах, подтягивание 2,2 кОм. Желтый сигнал — SCL, синий — SDA. Как и было предсказано симуляцией, амплитуда выбросов осталась прежней, в то время как положительные фронты стали более крутыми.
Измененная конфигурация кабеля
Итак, мы не смогли уменьшить амплитуду перекрестных помех с помощью старого стандартного приема уменьшения сопротивления подтягивания.Так что еще мы можем попробовать?
Поскольку механизм связи является емкостным, мы хотели бы уменьшить емкость между агрессором и жертвой. На самом деле это можно сделать без замены кабелей, если мы изменим, какой провод для какого сигнала используется. Для этого сигналы I2C ставятся по диагонали вместо соседних проводов следующим образом:
Поперечное сечение кабеля с улучшенной разводкой сигналов.(Если бы вместо этого был четырехжильный ленточный кабель, то можно было бы поместить сигналы I2C на внешние провода и питание и GND на два внутренних.В кабеле с витой парой сигналы I2C должны быть скручены с питанием или заземлением, а не друг с другом.)
Результирующие перекрестные помехи показаны на графиках ниже для подтягиваний 4,7k и 2,2k.
Перекрестные помехи между сигналами I2C.
70 см кабеля, сигналы по диагональным проводам, натяжение 4,7 кОм. Желтый сигнал — SCL, синий — SDA. Перекрестные помехи между сигналами I2C. Кабель 70 см, сигналы по диагональным проводам, подтяжка 2,2 кОм. Желтый сигнал — SCL, синий — SDA.Как видно, количество сбоев существенно уменьшено и теперь они безвредны.Это также можно смоделировать, просто слегка изменив схему моделирования, чтобы переместить агрессора по диагонали от жертвы:
Модель кабеля с сигналами I2C на диагональных проводах.Результирующие формы сигналов показаны ниже.
Смоделированные формы сигналов для цепи с сигналами I2C по диагонали в кабеле. Значение подтягивающего резистора изменяется через значения 1k, 2k2, 4k7 и 10k. Чем меньше сопротивление, тем круче края.Моделирование хорошо соответствует измерению и в этом случае.
Таким образом, метод размещения сигналов I2C на большом расстоянии друг от друга в кабеле, очевидно, эффективен, как и ожидалось.
Менее элегантная возможность — добавить большую емкость между сигналами I2C и GND, при условии, что емкость шины еще не слишком велика.
Это положительно повлияет на емкостное деление напряжения и уменьшит перекрестные помехи за счет увеличения емкости между жертвой и землей вместо уменьшения емкости между агрессором и жертвой.Вышеупомянутое переназначение кабеля фактически уменьшило емкость «агрессор-жертва», а также увеличило емкость «жертва-земля» (и питание), поэтому были задействованы оба механизма.
Влияние длины кабеля
Другой вопрос, как длина кабеля влияет на перекрестные помехи. Изучая схематические модели кабелей, можно понять, что все емкости кабеля (C1-C6) пропорциональны длине кабеля. Как упоминалось выше, амплитуда перекрестных помех управляется емкостным делением напряжения.Все емкости, участвующие в делении, за исключением небольших внешних емкостей на GND (C7 и C8), линейно растут с длиной кабеля, так что до тех пор, пока емкости кабеля преобладают над паразитными емкостями на GND, длина кабель должен иметь очень незначительное влияние на амплитуду перекрестных помех.
Ниже представлен график осциллографа шины I2C, проложенной через 2,7 м кабеля.
Как и ожидалось, амплитуда перекрестных помех практически не изменилась, а края стали менее крутыми из-за дополнительной емкости.
Резюме и рекомендации
- I2C особенно чувствителен к емкостным перекрестным помехам, поскольку сигналы часто управляются не сильными драйверами, а слабыми подтягивающими резисторами.
- Сбои, вызванные перекрестными помехами, могут вызвать неисправность шины I2C.
- Кабели часто имеют большую емкость, по крайней мере, между некоторыми проводами.
- Уменьшение номинала подтягивающих резисторов I2C не оказывает существенного влияния на перекрестные помехи и, следовательно, не является эффективным способом их контроля. Сигналы
- I2C следует размещать в кабеле так, чтобы они имели как можно меньшую емкость для сигналов-агрессоров, то есть для сигналов с быстрым переходом от высокого к низкому (как и другие сигналы I2C).
- Емкость между проводами I2C и проводами питания и заземления помогает уменьшить перекрестные помехи (но за счет более высокой емкости шины и, следовательно, более медленных переходов и снижения максимальной скорости для данного значения подтягивающего резистора).
- В кабелях с витой парой сигналы I2C должны быть соединены с проводами питания или GND, а не с другими сигналами I2C.
- В ленточных кабелях сигналы I2C должны находиться только рядом с проводами питания или GND.
- Длина кабеля обычно не сильно влияет на амплитуду перекрестных помех. (Если кабель достаточно длинный, чтобы его емкость преобладала над емкостью других шин.)
- Более длинные кабели, конечно, добавляют больше емкости и, таким образом, уменьшают крутизну положительных фронтов, что может снизить максимальную скорость и / или потребовать уменьшения сопротивления подтягивания.
- Было бы неплохо использовать осциллограф, чтобы посмотреть на сигналы I2C в любой новой конструкции, чтобы увидеть, хорошо ли они выглядят или нуждаются в улучшении.
Я надеюсь, что эта статья дала некоторую интуицию — и понимание — перекрестных помех I2C в кабелях и того, что делать, чтобы управлять ими.
Акустические кабели— что нужно знать
Извечный спор о качестве кабеля бушует между аудиофилами с незапамятных времен (ну, не совсем, но определенно довольно давно).Некоторые утверждают, что качество акустических кабелей так же важно, как и качество компонентов Hi-Fi, которые они подключают. Другие энтузиасты экономят деньги, покупая бюджетные кабели, и заявляют, что они вообще не влияют на качество звука.
Итак, вместо того, чтобы совать нос между этими двумя противоборствующими лагерями и рисковать оказаться втянутыми в продолжающуюся битву, давайте уклонимся от жаркой ссоры и вместо этого предложим обзор жаргона акустических кабелей и дадим вам несколько полезных советов о том, как купить собственный.
Что такое акустический кабель?
Кабель динамика — это провод, используемый для электрических соединений между динамиками и источниками усилителя.
Он имеет три основных электрических свойства: сопротивление, емкость и индуктивность. Сопротивление — безусловно, самое важное свойство, на которое нужно смотреть. Провод с низким сопротивлением пропускает большую часть мощности источника к катушке динамика, что означает большую мощность и больше звука. Достаточно просто.
Как сопротивление влияет на производительность?
Вообще говоря, сопротивление начинает влиять на характеристики динамика, когда сопротивление превышает 5% от импеданса динамика.На сопротивление влияют два ключевых аспекта: длина провода и площадь поперечного сечения провода. Чем короче провод, тем меньше сопротивление. Хитрость здесь в том, чтобы минимизировать длину проводов, где это возможно, но при этом убедиться, что ваши динамики расположены отдельно (если вы пропустили наше руководство по размещению динамиков, позор вам! Прочтите его здесь). Также важно, чтобы длина проводов к обоим динамикам была одинаковой, чтобы обеспечить одинаковые значения импеданса.
Площадь поперечного сечения провода относится к толщине или калибру провода.Чем толще провод или ниже калибр, тем меньше сопротивление. Следовательно, на сопротивление влияет комбинация импеданса динамика, длины и толщины. В приведенной ниже таблице показаны рекомендуемые длины кабеля, которые обеспечат сопротивление кабеля менее 5% от номинального импеданса динамика при различных измерениях калибра.
Материал проволоки
Медь является наиболее широко используемым материалом для изготовления акустических кабелей из-за ее низкой стоимости и низкого сопротивления.Однако медь окисляется, поэтому ее необходимо хорошо покрыть и изолировать. При контакте с воздухом чистая медь реагирует с образованием оксида меди, покрывающего открытую поверхность; это создает барьер между кабелем и динамиком / усилителем, что может ослабить соединения. Серебро немного менее резистентно, чем медь, что означает, что более тонкий калибр по-прежнему будет предлагать более низкое сопротивление, однако, как вы могли догадаться, серебро дорогое, поэтому более толстый медный провод на самом деле будет дешевле купить.
Однако золото не окисляется, поэтому его можно использовать для открытых заделок, но, поскольку оно имеет более высокое сопротивление по отношению к меди или серебру, его редко используют в качестве кабеля динамика. Как и в случае со всеми металлами, чем чище проволока, тем выше стоимость (за метр). Для кабелей доступно множество различных уровней чистоты, и вопрос о том, приносит ли это значительную пользу звуку, зависит от личных предпочтений и вам решать сами.
Концевые соединения
Для подключения к источникам и динамикам доступны специальные концевые заделки на концах проводов динамиков.Самыми популярными вариантами являются пробки-бананы и лопаты со странными и забавными названиями. Их основные преимущества заключаются в том, что они могут быть выполнены быстрее и проще, поскольку они просто подключаются к клеммам громкоговорителей, кроме того, при правильной установке они обеспечивают прочное и надежное электрическое соединение, сводя к минимуму риск короткого замыкания из-за случайных нитей провода, соприкасающихся с соседними клеммами.
Если вы собираетесь регулярно менять / модифицировать / перемещать части вашей системы, то, возможно, будет хорошей идеей использовать терминаторы исключительно для простоты использования.Если вы просто собираетесь подключить динамики один раз и слушать их годами, то, вероятно, вам будет достаточно просто использовать обычную перемычку.
Двухпроводной или однопроводной?
Последний вариант с проводом динамика — двухпроводной или нет. Если ваши динамики имеют только однопроводные соединения, тогда, конечно, это упрощает это решение — одинарные соединения это так! Но если у ваших динамиков есть два набора подключений динамиков, они могут быть двухпроводными. Очевидные преимущества двухпроводного подключения заключаются в том, что он может создать более открытую звуковую сцену и повысить уровень детализации, но утверждается, что одиночное соединение на самом деле обеспечивает более музыкально согласованный звук.Опять же, это тот вариант, с которым непоколебимые могут продолжать спорить, но имейте в виду, что двухпроводное соединение эквивалентного качества почти всегда дороже, чем однопроводные конфигурации.
Заключительные соображения?
В дополнение к этим ключевым характеристикам производители кабелей заявляют о многих электрических свойствах, таких как дополнительная изоляция и лучшая очистка от окисляющих материалов для улучшения качества звука. Однако различие, которое эти функции имеют в конечном результате, довольно неопределенно; наиболее важным соображением является то, что калибр вашего провода соответствует импедансу ваших динамиков и длине вашего провода.Все, что выходит за рамки этого, вы должны проверить. Для разных слушателей существуют разные звуковые предпочтения, поэтому попробуйте что-нибудь, послушайте сами и дайте нам знать, что вы предпочитаете, комментируя ниже.
.