Витая пара материал проводника. Витая пара

Ежедневно мы можем в полной мере оценивать все многочисленные преимущества всемирной компьютерной сети, и далеко не последнюю роль в этом играет информационный LAN-кабель. Тот самый, который можно увидеть в большинстве современных офисов – именно он соединяет различные устройства между собой. В широком обиходе этот кабель принято называть витой парой, и на современном рынке представлено несколько типов данного кабеля. В число самых распространенных и популярных среди пользователей входит витая пара 5е UTP. В чем же заключаются особенности этого кабеля и почему его так часто применяют в компьютерных сетях?

Про кабели расскажет специалист компании сетевого оборудования https://e-server.com.ua.

Если необходимо узнать все технические характеристики информационного кабеля, достаточно внимательно рассмотреть его поверхность. Здесь можно увидеть множество цифр и букв, которые расскажут об изделии практически все. И если среди этих "шифров" встретятся обозначения UTP и cat. 5e, то можно смело утверждать, что это неэкранированная витая пара категории 5е. А что скрывается за этими характеристиками – мы и расскажем далее в статье.

Кабель витая пара UTP 5е имеет стандартную структуру провода для передачи данных. Его основным функциональным элементом служат медные проводники. В кабелях 5е категории традиционно используется восемь тонких проводников. Таким образом формируется четыре пары медных проводов, скрученных между собой. Попарное скручивание помогает уменьшить искажения сигнала, проходящего по кабелю. Каждый проводник имеет изоляцию толщиной примерно 0,2 миллиметра. Внешняя оболочка витой пары изготовляется из полипропилена или ПВХ, и толщина ее составляет примерно полмиллиметра.

Сокращение UTP означает "unshielded twisted pair", что переводится как "неэкранированная витая пара". Такой кабель можно прокладывать на участках, на которых отсутствуют какие-либо существенные внешние влияния. Источниками таких влияний могут быть силовые кабели или мощные электрические приборы. Электромагнитные излучения, исходящие от них, искажают сигнал и ухудшают работу системы в целом. И если необходимо проложить кабельную линию в подобных условиях, используется другой тип витой пары – FTP, то есть, экранированный защищенный кабель. Витая пара UTP проще в устройстве, монтаже и дальнейшей эксплуатации.

Кабель витая пара UTP категория 5е относится к самой широко используемой категории информационных кабелей. Категория – это характеристика, описывающая основные возможности кабеля – его рабочую частоту и скорость передачи данных. Сегодня категории с первой по четвертую практически не применяются или используются, но не в компьютерных, а в телефонных сетях. Категория 5е уже много лет сохраняет статус оптимального решения для домашних локальных сетей и небольших офисных телекоммуникационных систем. Рабочая полоса частот кабелей данной категории составляет 125 МГц. Кабель витая пара UTP кат 5е может передавать данные со скоростью до 100 мегабит в секунду, если используются только две пары проводников. При четырех активных парах скорость передачи данных может достигать 1000 Мбит/с. Этих показателей вполне достаточно для большинства сетей со стандартными потребностями.

Неэкранированный кабель категории 5е доступен в вариантах для внутренней и для внешней прокладки. Кабели для внутренней прокладки можно монтировать только в пределах помещений. Цвет внешней оболочки таких кабелей обычно белый. Витая пара 5е UTP для внешнего монтажа предназначена для прокладки на стенах или на опорах линий электропередач. Внешняя оболочка таких кабелей устойчива к ультрафиолетовому излучению и к перепадам температур. Витая пара UTP для наружного монтажа отличается черным цветом внешней оболочки.

Кабель витая пара представляет собой разновидность кабельной продукции и состоит из одной или нескольких пар проводников, находящихся в скрутке между собой и покрытых общей оболочкой из пластика. Технология дополнительного перевивания проводов применяется для усиления интеграции их в паре и уменьшения влияния внешних электромагнитных помех.

В современных кабельных системах витая пара является одним из основополагающих компонентов и используется как устройство для передачи сигнала в телекоммуникационных технологиях (телефония, видеонаблюдение) и компьютерных сетях. Благодаря своим техническим характеристикам, невысокой стоимости, доступности и удобству монтажа витая пара кабель UTP на сегодняшний день стала наиболее распространенным типом кабеля для организации локальных сетей.

Итак, виды кабеля витая пара .

В зависимости от наличия экрана есть

неэкранированная витая пара UTP (от английского Unshielded twisted pair) – без защитного экрана

фольгированная витая пара FTP (сокращение от английского Foiled twisted pair), в которой имеется общий защитный экран из алюминиевой фольги. Наличие экрана гарантирует дополнительную защиту от помех и обеспечивает более качественную передачу сигнала.
Экранирование кабеля позволяет нейтрализовать большинство внешних и внутренних электромагнитных наводок. Для гарантированной защиты экран из фольги по всей длине соединен с дренажным проводом, единственным без изоляции. Это сделано для обеспечения целостности экрана в случае несанкционированного обрыва, чрезмерного излома или предельного растяжения кабеля.

Важнейшей характеристикой витой пары, согласно международному стандарту ISO 11801 и американскому TIA/EIA-568B служит ее категория, в зависимости от полосы пропускания кабельной линии:

Наибольшее распространение сегодня получила разновидность витой пары марки Cat UTP 5e, которая отвечает самым современным требованиям в области передачи данных.

В настоящее время кабель витая пара чаще всего используется как:

Витая пара для телефонии;

Витая пара для компьютерных сетей;

Витая пара для аналогового и IP-видеонаблюдения.

Характеристика AWG в наименовании кабеля витая пара.

Производители витой пары используют американскую метрику проводников AWG (American Wire Gauge), иначе говоря - калибр проводника. Обращаем внимание на то, что чем меньше номер AWG, тем толще проводники у кабеля и тем кабель витая пара лучше по характеристикам, так как сечение больше и следовательно меньше сопротивление.

От количества пар проводников, витую пару подразделяют на виды:

однопарную;

витую пару 2 пары;

витую пару 4 пары

многопарный кабель - 10, 25 пар и выше;

Внутренняя витая пара

Внешняя витая пара

По исполнению, качеству оболочки и предназначению, выделяют кабели витая пара для монтажа внутри помещения (indoor) и для внешней прокладки (outdoor). Каждая из перечисленных разновидностей кабеля имеет свои достоинства и находит применение в зависимости от условий эксплуатации. Например, уличная витая пара может использоваться в интервале температур окружающего воздуха от -40° С до +70°С при стандартных показателях относительной влажности.

Все виды внешнего кабеля витая пара покрыты специальной оболочкой из светостабилизированного полиэтилена (ПЭ) черного цвета. Благодаря этому такая витая пара не подвержена воздействию солнечной радиации, а также является стойкой по отношению к атмосферным осадкам, поэтому ее прокладывают без использования металлорукава или гофры. Обращаем внимание, что теоретически на улице можно прокладывать и внутреннюю витую пару, и какое-то время она сеть на ней будет работать. Однако со временем ее оболочка из поливинилхлорида (ПВХ) под воздействием солнечных лучей и атмосферных воздействий разрушается, что приводит к повреждениям проводника. Для полноценного монтажа сетей на улице используется либо внутренняя витая пара в гофре, металлорукаве, либо внешняя витая пара сама по себе.

Кроме указанных выше видов кабеля, различают также кабель медный (Cu) и обмедненный (CCA), однако об этом мы погворим в статье.

Особенности использования кабеля витая пара

Кабели витая пара используются для передачи данных в течение определенного времени, однако их применение имеет условно короткий срок эксплуатации (от пятнадцати до двадцати лет без ущерба для качества связи) и относительно короткие сегменты кабеля (не более 90 метров). Более того, при покупке кабеля, на который производитель гарантирует сроки эксплуатации 20 лет и выше, обратите внимание, что эта гарантия может распространяться только на случаи монтажа специалистами, имеющими сертификат на монтаж витой пары именно этого производителя. Получить такой сертификат достаточно несложно, монтаж такой витой пары фактически не отличается от монтажа кабеля других производителя, однако при возникновении спорных ситуаций такой пункт может иметь существенное значение.

Помимо этого, существуют некоторые ограничения при прокладке и монтаже витой пары, так минимально допустимый радиус изгиба не должен превышать величину в пять внешних диаметров самого кабеля, поскольку это может привести к нарушению целостности оболочки, и как следствие, усилению посторонних шумов в проводнике.

Еще одним неудобством при монтаже является необходимость тщательно оберегать защитный экран от возможных повреждений, что неизбежно приведет к нежелательному изменению технических свойств витой пары, усилению внешних и внутренних электромагнитных воздействий.

Кабеля «витая пара» на складе торгового дома «Строительство и Безопасность» позволяет решить большинство задач по передаче данных с нужным качеством и под определенные системы. Наши специалисты бесплатно проконсультируют по вопросам применения того или иного вида кабеля витая пара и помогут подобрать оптимальное сочетание «цена-качество» в кабеле витая пара.

Существует несколько категорий кабеля витая пара, которые нумеруются от CAT1 до CAT7 и определяют эффективный пропускаемый частотный диапазон. Кабель более высокой категории обычно содержит больше пар проводов и каждая пара имеет больше витков на единицу длины. Категории неэкранированной витой пары описываются в стандарте EIA/TIA 568 (Американский стандарт проводки в коммерческих зданиях) и в международном стандарте ISO 11801.

Витая пара 1 категории

CAT1 (полоса частот 0,1 МГц) - телефонный кабель, всего одна пара (в России применяется кабель и вообще без скруток - «лапша» - у нее характеристики не хуже, но больше влияние помех). В США использовался ранее, только в «скрученном» виде. Используется только для передачи голоса или данных при помощи модема.

Витая пара 2 категории

CAT2 (полоса частот 1 МГц) - старый тип кабеля, 2 пары проводников, поддерживал передачу данных на скоростях до 4 Мбит/с, использовался в сетях Token ring и Arcnet. Сейчас иногда встречается в телефонных сетях.

Витая пара 2 категории

Витая пара 3 категории

CAT3 (полоса частот 16 МГц) - 4-парный кабель, используется при построении телефонных и локальных сетей 10BASE-T и token ring, поддерживает скорость передачи данных до 10 Мбит/с или 100 Мбит/с по технологии 100BASE-T4 на расстоянии не дальше 100 метров. В отличие от предыдущих двух, отвечает требованиям стандарта IEEE 802.3.

Витая пара 3 категории

Витая пара 4 и 5 категории

CAT4 (полоса частот 20 МГц) - кабель состоит из 4 скрученных пар, использовался в сетях token ring, 10BASE-T, 100BASE-T4, скорость передачи данных не превышает 16 Мбит/с по одной паре, сейчас не используется.

CAT5 (полоса частот 100 МГц) - 4-парный кабель, использовался при построении локальных сетей 100BASE-TX и для прокладки телефонных линий, поддерживает скорость передачи данных до 100 Мбит/с при использовании 2 пар.

Витая пара 5 категории

Витая пара 5e категории

CAT5e (полоса частот 125 МГц) - 4-парный кабель, усовершенствованная категория 5. Скорость передач данных до 100 Мбит/с при использовании 2 пар и до 1000 Мбит/с при использовании 4 пар. Кабель категории 5e является самым распространённым и используется для построения компьютерных сетей.

Витая пара 5e категории

Витая пара 6 категории

CAT6 (полоса частот 250 МГц) - применяется в сетях Fast Ethernet и Gigabit Ethernet, состоит из 4 пар проводников и способен передавать данные на скорости до 1000 Мбит/с. Добавлен в стандарт в июне 2002 года.

CAT6a (полоса частот 500 МГц) - применяется в сетях Ethernet, состоит из 4 пар проводников и способен передавать данные на скорости до 10 Гбит/с и планируется использовать его для приложений, работающих на скорости до 40 Гбит/с. Добавлен в стандарт в феврале 2008 года.

Витая пара 6 категории

Витая пара 7 категории

Особое место занимают кабели категории 7 (не UTP!):

CAT7 - спецификация на данный тип кабеля утверждена только международным стандартом ISO 11801, скорость передачи данных до 10 Гбит/с, частота пропускаемого сигнала до 600-700 МГц. Кабель этой категории имеет общий экран и экраны вокруг каждой пары. Седьмая категория, строго говоря, не UTP, а S/FTP (Screened Fully Shielded Twisted Pair).

Витая пара 7 категории

Каждая отдельно взятая витая пара, входящая в состав кабеля, предназначенного для передачи данных, должна иметь волновое сопротивление 100±25 Ом, в противном случае форма электрического сигнала будет искажена и передача данных станет невозможной. Причиной проблем с передачей данных может быть не только некачественный кабель, но также наличие «скруток» в кабеле и использование розеток более низкой категории, чем кабель.

В основу определения категории витой пары положен максимально пропускаемый частотный диапазон. Это обусловлено количеством витков на одну единицу длины кабеля. То бишь, чем выше категория, тем больше пропускаемый частотный диапазон в следствии увеличения витков каждой витой пары. Категории витой пары описывается в международных и отечественных стандартах.

Категории (сокращенно CAT) витой пары определяют расчетную скорость передачи данных. Кроме этого кабель LAN еще разделяют на классы и при построении структурированной кабельной системы их тоже учитывают. Следует помнить, что витая пара более высокого класса поддерживает технические возможности низшего класса. А вот витая пара по классу ниже не поддерживает технические приложения высшего класса. Чем выше класс тем лучше передаточные характеристики и выше предельная частота работы кабельной линии.

CAT1 (частотная полоса - 0,1 МГц). Имеет одну пару и используется для передачи голоса и цифровых данных при участии модема. Это стандартный телефонный кабель, который в свое время использовался в "скрученном" виде в США, а в России применяется и сейчас без скруток. Не подходит для современных систем и имеет большое влияние помех.

CAT2 (частотная полоса - 1 МГц). Имеет две пары проводников и уже изжил себя. Иногда применяется при построении телефонных сетей. Ранее встречался в сетях Arcnet и Token Ring. Обладает скоростью передачи данных до 4 Мбит/с. Не годиться для построения современных сетей.

CAT3(частотная полоса - 16 МГц. Класс "С"). Встречается 2-х парный и 4-х парный тип витой пары. Применяется не только для создания телефонных, но и локальных сетей на базе 10BASE-T. Поддерживает скорость передачи данных от 10 до 100 Мбит/с по технологии 100BASE-T4 протяженностью не более 100 метров. В отличии от CAT1 и CAT2 поддерживает стандарт IEEE 802.3.

CAT4 (частотная полоса - 20 МГц). В свое время этот 4-х парный кабель использовался в технологии 10BASE-T и 100BASE-T4. Возможна скорость передачи данных до 16 Мбит/с. В наши дни не используется.

CAT5(частотная полоса - 100 МГц. Класс "D"). Кабель применялся для создания телефонных линий и построения локальных сетей 100BASE-TX, а также в Ethernet (LAN). Поддерживает скорость передачи данных до 100 Мбит/с.

CAT5e (частотная полоса 125 МГц). Это усовершенствованная витая пара пятой категории. При использовании 2-х пар поддерживает скорость передачи данных до 100 Мбит/с и до 1000 Мбит/с в 4-х парном кабеле. Как правило, используется 4-х парный кабель для построения локальной компьютерной сети. Это самый распространенный тип витой пары.

CAT6(частотная полоса 250 МГц. Класс "E"). Это распространенный тип кабеля, который применяется в сетях Fast Ethernet и Gigabit Ethernet. В структуре кабеля четыре пары проводников. Поддерживает высокую скорость передачи данных до до 10 Гбит/с протяженностью не более 55 метров.

CAT6a (частотная полоса 500 МГц. Класс "E A "). Структура кабеля состоит из четырех пар проводников. Он используется в сетях Gigabit Ethernet и поддерживает скорость до 10 Гбит/с на расстоянии до 100 метров.

CAT7 (частотная полоса 600 - 700 МГц. Класс "F"). Поддерживает скорость передачи данных до 10 Гбит/с. Структура кабеля имеет общий внешний экран и фольгированную защиту каждой пары. По типу относиться к S/FTP (ScreenedFullyShieldedTwistedPair).

CAT7a (частотная полоса 1000 -1200 МГц. Класс "F A "). Скорость витой пары доходит до 40 Гбит/с на расстоянии до 50 метров и до 100 Гбит/с протяженностью до 15 метров.

Магистральный кабель, конструктивные особенности
Кабели "витая пара", у которых под общей оболочкой находятся три и более четырехпарных элемента, относятся к многопарным Магистральный кабель предназначен для использования в магистральных подсистемах СКС для связи между собой помещений кроссовых. В подсистеме внешних магистралей обычно большая часть маршрута прокладывается горизонтально, в подсистеме внутренних магистралей - вертикально. С целью снижения коэффициента затухания проводники изготавливаются из монолитной медной проволоки. В отличие от горизонтального кабеля магистральные конструкции содержат более четырех витых пар и поэтому часто называются многопарными. Аналогично горизонтальным кабелям они различаются по категориям от 3 до 5, причем магистральные кабели категории 4 встречаются на практике очень редко. Конструкция кабеля зависит от его емкости. При числе пар до 25 они помещаются в общую оболочку. В случае емкости свыше 25 пар они разбиваются на пучки по 25 пар в каждом, совокупность которых образует кабельный сердечник.
Рис.4 Многопарные магистральные кабели: а)25-парный кабель категории 5 б) 300-парный кабель категории 3
В некоторых конструкциях в качестве основы сердечника использован центральный стеклопластиковый стержень. Провода одного пучка скрепляются полиэтиленовыми ленточками. Снаружи сердечник защищается общей диэлектрической оболочкой. Кроме неэкранированных магистральных кабелей в ограниченном количестве производятся S/UTP-конструкции, у которых под внешней диэлектрической оболочкой находится экран, закрывающий кабельный сердечник. Аналогично горизонтальным кабелям на их оболочку наносится маркировка, включающая в себя тип, данные по диаметру проводников и их количеству, наименование тестирующей лаборатории, а также футовые или метровые метки длины. Погонная масса 25-парного кабеля категории 5 равна обычно ISO-190 кг/км, рабочий диапазон температур составляет от -20 до +60°С. Кроме многопарных ряд фирм предлагает так называемые многоэлементные (Multi Unit) кабели. Они отличаются тем, что кабельный сердечник образуют не отдельные витые пары, а двух- или четырехпарные элементы, аналогичные по конструкции горизонтальному кабелю и снабженные индивидуальной защитной оболочкой. Для увеличения прочности и устойчивости к различным механическим воздействиям в качестве основы сердечника многоэлементного кабеля может применяться центральный стеклопластиковый пруток. Магистральные кабели подразделяются на кабели внутренней и внешней прокладки. Основным отличием кабеля внешней прокладки от внутриобъектного является применение специальных мер и конструктивных решений по защите кабельного сердечника от попадания в него влаги. Наиболее часто эта проблема решается использованием внешней полиэтиленовой оболочки. Некоторые типы телефонных кабелей имеют гелиевое заполнение внутренних пустот сердечника. Дополнительная защита кабельного сердечника от попадания влаги и механических воздействий выполняется броней из алюминиевой или стальной гофрированной ленты.

Обжим витой пары

Обжим витой пары чаще всего делается коннектором 8P8C, чаще называемом RJ-45 (RJ45) в соответствии с цветовой схемой, соответствующей назначению кабеля.

Коннектор RJ-45 (слева - для витой пары FTP/STP/SSTP, с экранированным корпусом, справа - UTP)

Коннектор RJ-45 для витой пары FTP STP SSTP и коннектор RJ-45 для UTP:

Существует две основные схемы обжима кабелей: T568A и T568B, но значительно чаще применяется T568B. Для соединения компьютер-коммутатор или компьютер-хаб используют прямой кабель, обжатых с обоих сторон одинаково, соединения компьютер-компьютер или коммутатор-коммутатор (хаб-хаб) используют перекрестный кабель (кроссовер, сrossover) - с одной строны T568A, а с другой - T568B.

Схема обжима 4-х парного кабеля:

Схема обжима 2-х парного кабеля (цвет пар может быть разным в зависимости от производителя кабеля):

Если вы соединяете компьютеры между собой напрямую через гигабитные сетевые карты используйте схему Gigabit Crossover:

Gigabit Crossover:

Если вы решили использовать FTP/STP и заземлять экран - заземляйте только в одном месте и только на 100%-ное заземление! Если есть сомнения - лучше не делать совсем, от "заземления" на батарею отопления или корпус электрощита может быть только хуже - причём не только компьютеру, но и вам!

Какой кабель использовать для IP камер видеонаблюдения, при проектировании локально-вычислительных сетей или интегрированных систем безопасности?

Назначение.

Выбирать utp кабель витая пара нужно в зависимости от поставленной цели. Каждый кабель имеет свое назначение и лучше справится со своей задачей.
Какой кабель можно проложить под землей? Какой использовать на улице? Какой можно «пустить» на ? Какой можно использовать в детских учреждениях/больницах? Какой использовать в местах массовых скоплений людей: торговых центрах, аэропортах, вокзалах?

Расшифровка обозначений кабеля "витая пара".

Обратите внимание, провод может иметь несколько маркировок в разных сочетаниях, например: FRLSLTx.

Вопросы, замечания и предложения пишите на: samohvalov@сайт