Что такое категория кабеля?

К категории кабелей обычно относятся кабели Ethernet с витой парой 100 Ом. Эти кабели также известны как: «Витая пара», LAN кабели (Local Area Network или Локальная Сеть), кабели для передачи данных или сетевые кабели. Термин «категория» определяет тип, применение и электрические характеристики кабеля. CATx - это аббревиатура где «х» это номер категории, которая определяет производительность построения телекоммуникационных сетей в соответствии со стандартами Ассоциации Электронной Промышленности (EIA).

Наиболее распространенные сегодня категории сетевых кабелей указаны в таблице ниже:

Типы экранирования кабеля витая пара

Существует два основных типа механических конструкций кабелей Ethernet: неэкранированная витая пара (UTP) и экранированная витая пара (STP).

Неэкранированная витая пара (UTP)

Неэкранированная витая пара (UTP)

Кабели с неэкранированной витой парой (UTP) являются наиболее распространенным типом Ethernet кабеля. Типичный кабель Cat5e, Cat6, Cat6a и Cat7 состоит из 8 проводников, которые скручены в 4 пары. Каждый медный проводник изолирован и имеет цветовую маркировку. Все внутренние витые пары этого кабеля находится под общей изолирующей оболочкой, такой как ПВХ. Каждая витая пара кабеля имеет свою частоту скручивания, чтобы минимизировать перекрестные помехи в кабеле.

Кабельная конструкция UTP является наиболее распространенной конструкцией на рынке, поскольку она менее затратна в производстве, чем экранированные кабели, и ее легче устанавливать. Мы предлагаем UTP кабели категорий Cat5e, Cat6 и Cat6A.

Экранированная витая пара

Экранированная витая пара

Кабели витой пары часто экранированы для предотвращения влияния электромагнитных помех (EMI) или радиочастотных помех (RFI) на рабочие характеристики кабеля. Экран защищает от EMI и RFI на входе или выходе кабеля. Обычно на кабелях Ethernet используются два типа экранирования: фольга и плетеный экран.

Экран из фольги состоит из алюминиевой фольги, которая обернута вокруг всех витых пар в качестве «общего экрана из фольги», или вокруг каждой отдельной пары проводов в качестве «экрана для каждой пары».

Экран из оплетки обычно обозначает «луженую медную оплетку» как общий экран для всех витых пар в кабеле.

Все экранированные кабели витая пара имеют специальный заземляющий провод, называемый сливным проводом. Чтобы экранирование работало оно должно быть обязательно заземлено. Обычно дренажный провод помещается рядом с экраном из фольги.

Аббревиатуры экранирования кабеля витая пара

Аббревиатуры, используемые для описания экранирования кабеля, изменились за последние несколько лет, чтобы избежать путаницы с различными типами экранирования, которые сегодня встречаются в Ethernet кабелях. Механическая конструкция экранирования кабелей витая пара обозначена специальными аббревиатурами. Эти аббревиатуры или акронимы были установлены стандартом ISO / IEC 11801 и приняты TIA / EIA.

Стандартные аббревиатуры следующие:

TP = витая пара

U = неэкранированный

F = Экран из фольги

S = Плетеный экран

Пример: F / UTP F: Описывает общий тип экранирования. U: Описывает экранирование пар. TP: Описывает скрученные пары. Код перед косой чертой описывает общее экранирование. Вторая буква после косой черты описывает экранирование отдельных пар.

В приведенной ниже таблице указано утвержденное обозначение аббревиатур для категории экранирования кабеля:

Экранированные кабели Cat6a - F / UTP против U / FTP Какой из них следует использовать?

CAT6A (расширенная категория 6) становится предпочтительным кабелем для структурированных кабельных сетей и распределения сигналов HD по кабелям витой пары. CAT6a позволяет передавать высокочастотные 500 МГц сигналы до 10 Гбит / с. Стандарты CAT6A 10GBASE-T определены в стандартах ANSI / TIA 569.C-2 и ISO / IEC 11801, класс Ea.

Из-за более высоких частот, используемых 10GBASE-T, кабели CAT6A более чувствительны к характеристикам и факторам окружающей среды, чем кабели Cat6 или Cat5e.

Из-за этих же факторов экранированный кабель категории 6А (дополненный Cat6) обычно является рекомендуемым кабелем 10G для большинства установок. Экранированный Cat6a является доминирующим инфраструктурным кабелем в Европе и на многих международных рынках. Однако в США неэкранированный Cat6a остается доминирующим по сравнению с экранированными версиями. Выбор экранированного и неэкранированного ведет к страстным дебатам среди инсталляторов и спецификаторов проекта. Окончательный выбор сводится к типу установки, факторам окружающей среды и, конечно, бюджетным ограничениям.

Типы экранированной конструкции Cat6a на рынке

Есть несколько различных типов конструкции кабеля Cat6a, которые сегодня популярны на рынке. Они включают в себя: F / UTP, U / FTP, F / FTP и S / FTP. В этом обсуждении мы сосредоточимся на двух версиях: F / UTP и U / FTP.

Базовая конструкция F / UTP состоит из (4) неэкранированных витых пар 23 калибра (23 awg), окруженных общим алюминиевым экраном. Существует также центральный сплайн (или разделитель), который разделяет каждую пару. Это типичный тип конструкции, используемый для кабелей STP Cat6 и Cat5e. [Примечание: Центральный сплайн / разделитель используется для кабелей UTP Cat6a и Cat6.]

Базовая конструкция U / FTP состоит из пар проводов, каждая из которых окружена собственным алюминиевым экраном. Нет необходимости в центральном сплайне.
Однако, как и в жизни, «дьявол кроется в деталях». Между F / UTP и U / FTP значительно больше различий, как по конструкции кабеля, так и по производительности, что не заметно на первый взгляд. Cat6a U / FTP обладает превосходной производительностью, его легче обжимать и проще протягивать, чем F / UTP.

U / FTP имеет меньший общий диаметр

Поскольку для кабеля U / FTP не требуется центральный сплайн, разделяющий пары проводов, для поддержания геометрии пары, общий диаметр кабеля (OD) намного меньше, чем у кабелей F / UTP. Без центрального сплайна кабель U / FTP более гибок и с ним проще работать во время установки. Он также занимает меньше места в кабелепроводе, чем F / UTP.

U / FTP проще обжимать 

В кабелях F / UTP потери NEXT и FEXT (перекрестные помехи между парами) контролируются изгибами или длиной прокладки. Из-за перекрестных помех для более высоких частот требуются витые пары с более короткой длиной укладки или скручивания, причем каждая пара отличается от другой. В кабелях U / FTP потери NEXT и FEXT в основном контролируются отдельными экранами из фольги. В результате изгибы или длины укладки могут быть больше или меньше, если каждая пара похожа на другую. Преимущества более слабых скручиваний или более длинных длин прокладки заключаются в более низком сопротивлении постоянному току на длину кабеля и его легче раскручивать для завершения. Более низкое сопротивление постоянному току также важно для лучшей поддержки PoE / PoH. [PoE обозначает Power over Ethernet, а PoH обозначает Power over HDBaseT.]

Кабель U / FTP имеет более низкое отклонение задержки, чем F / UTP

Поскольку кабели U / FTP имеют одинаковую длину / изгибы, перекос задержки распространения очень мал. Более низкие перекосы задержки обеспечивают более высокие поля, что минимизирует объем повторной передачи данных и максимизирует скорость передачи данных.

Кабели U / FTP обеспечивают лучшую поддержку PoE / PoH

Как указывалось выше, поскольку кабели U / FTP имеют более скрученные изгибы с большей длиной прокладки, это снижает сопротивление постоянному току на кабеле. Это важно для PoE / PoH. Кроме того, отдельные экраны из фольги обеспечивают лучшее рассеивание тепла, что имеет решающее значение для поддержки PoE / PoH. Экраны минимизируют повышение температуры, возникающее при использовании PoE / PoH.

Кабели U / FTP обеспечивают лучшую производительность

Отдельные фольгированные экраны на каждой паре улучшают общую производительность кабеля по сравнению с экранированным кабелем F / UTP. Фольга AL минимизирует перекрестные помехи между парами. В случае кабелей F / UTP перекрестные помехи фактически увеличиваются, поскольку сигнал отражается от всего экрана из фольги внутри кабеля, что негативно влияет на его характеристики. Это приводит к значительному снижению полей NEXT и ACR-F с F / UTP по сравнению с U / FTP. [Это означает значительно более высокую СЛЕДУЮЩУЮ потерю и FEXT потерю.]

Кроме того, в кабелях U / FTP Cat6a используется изоляция из вспененного полиэтилена на проводниках, а в F / UTP используется типичная изоляция из твердого полиэтилена. Кабели F / UTP должны использовать сплошную изоляцию, чтобы избежать деформации изоляции во время процесса двойного скручивания (с более короткой прокладкой). Изоляция ячеек (FPE), используемая с U / FTP Cat6a, имеет более низкую диэлектрическую проницаемость, что приводит к более высокой скорости распространения; и более низкие диэлектрические потери, приводящие к меньшему затуханию, чем F / UTP.

Резюме

SCP не рекомендует использовать экранированные кабели F6 UTP для любой установки. При использовании экранированных кабелей Cat6a мы рекомендуем использовать U / FTP (или F / FTP, S / FTP в зависимости от установки) в качестве стандартного экранированного кабеля Cat6a для большинства установок 10G. Кроме того, мы рекомендуем использовать UTP Cat6a, прежде чем использовать F / UTP Cat6a, поскольку F / UTP может фактически снизить производительность кабеля независимо от каких-либо внешних помех. Если вы сертифицируете систему 10GBASE-T, мы настоятельно рекомендуем не использовать кабели F / UTP.

Вот краткий обзор преимуществ U / FTP Cat6a по сравнению с конструкцией F / UTP:

1. U / FTP имеет меньший внешний диаметр кабеля.
2. U / FTP более гибок и с ним проще работать.
3. U / FTP лучше для HDBaseT.
4. U / FTP проще и быстрее обжимается, поскольку отсутствует центральный сплайн и пары проводов скручены слабее
5. U / FTP обеспечивает лучшую поддержку PoE / PoH, поскольку имеет более низкое сопротивление постоянному току и лучшую теплоотдачу.
6. U / FTP имеет меньшую асимметрию задержки
7. U / FTP обеспечивает более высокие запасы NEXT и ACR-F
8. U / FTP имеет более высокую скорость распространения и меньшее затухание из-за используемой изоляции из вспененного полиэтилена

Смещение цвета (Color Drift) на кабелях UTP 

Кабели категории часто используются с видео симметрирующими устройствами / удлинителями, чтобы расширить зону действия видеосигнала на видеодисплей, такой как телевизор или проектор. Cat5e UTP обычно используется, потому что это недорого и проще в обращении, потому что это легкий. При использовании видео удлинителей / экстендеров с Cat5e UTP на больших расстояниях вы можете столкнуться с явлением, называемым дрейфом цвета.

Цветовой дрейф (Color Drift) определяется цветными тенями, которые иногда видны вокруг объектов во время просмотра видеосигнала HD. Это происходит с кабелями UTP, потому что отдельные витые пары скручиваются с разной скоростью, чтобы уменьшить перекрестные помехи между парами. Таким образом, на большие расстояния видеосигналы для отдельных цветов часто проходят через различные физические расстояния, прежде чем они достигнут удаленного дисплея / приемника. Когда определенные цвета приходят вовремя позади других цветов, вы можете получить цветную тень, отображаемую вокруг объектов на экране просмотра.

Эта проблема обычно встречается при прокладке кабелей на большие расстояния при просмотре сигналов высокой четкости на дисплеях высокой четкости.

Решения для Color Drift

Мы рекомендуем использовать кабели UTP Cat6 или HNCPROPLUS+™ от SCP для более длинных дистанций с использованием удлинителей / экстендеров. Эти кабели имеют больший запас и более эффективны для передачи HD-сигналов на расстояние. Другие альтернативы включают в себя:

• Сокращение длины кабеля между устройствами
• Используйте более низкое разрешение экрана; или
• Установите компенсатор искажений видео (video skew compensator), чтобы исправить любые проблемы искажений. Компенсатор искажений видео устраняет дрейф цвета, задерживая сигнал для одновременного поступления всех цветовых сигналов на дисплей.