Витая пара - это обычный медный провод, который применяется для прокладки сетей. Он получается путем соединения двух отдельных изолированных проводов в скрученном виде и параллельного их расположения, что помогает уменьшить перекрестные помехи или электромагнитную индукцию между парами проводов. Поскольку для некоторых телефонных аппаратов или настольных компьютеров требуется несколько подключений, витая пара иногда устанавливается в одном кабеле в две или более пар.
Кабель витой пары хорош для передачи симметричных дифференциальных сигналов. Такая практика передачи сигналов восходит к ранним дням телеграфа и радио. Преимущества улучшенного отношения сигнал / шум и перекрестных помех которые обеспечивает сбалансированная передача сигнала, особенно ценны в системах с широкой полосой пропускания и высокой точностью.
Как работает витая пара？
Кабель витой пары широко используется для телекоммуникаций и большинства современных сетей Ethernet. Но знаете ли вы, как работает витая пара?
Когда электрический ток протекает через провод, он создает небольшое круглое магнитное поле вокруг провода. Поэтому шум в контурах данных является следствием магнитного поля. При прямом кабельном соединении весь ток движется в одном и том же направлении, точно так же, как в обычных трансформаторных катушках. Так как кабель фактически закручен, его магнитные поля противоположны друг другу. Таким образом, они нейтрализуют друг друга и любые внешние магнитные поля. Из-за этого шумовой ток в витом кабеле ниже, чем в обычном кабеле.
Типы витой пары
В зависимости от того, имеет ли кабель экранирующий слой, существует два распространенных типа кабелей для витой пары - экранированный и неэкранированный.
Экранированная витая пара (STP)
Кабель с экранированной витой парой (STP) сочетает в себе технику экранирования, компенсации и скручивания проводов. Каждая пара проводов завернута в металлическую фольгу. Четыре пары проводов затем оборачивают в металлическую оплетку из фольги. Кабель STP используется для устранения индуктивной и емкостной связи. Скручивание отменяет индуктивную связь, в то время как экранирование устраняет емкостную. Этот вид кабеля часто применяется для создания сетей между зданиями. По сравнению с неэкранированной витой парой использование STP приводит к большему затуханию. Однако, поскольку в случае сбалансированной передачи, дополняющие сигналы будут эффективно подавлять любые токи экранирования, потери незначительны. Кроме того, хотя STP предотвращает помехи лучше, чем UTP, он более дорогой и сложный в установке.
Неэкранированная витая пара (UTP)
Неэкранированная витая пара является наиболее часто используемым кабелем для сетевых соединений. Он состоит из медных проводов с цветовой кодировкой, но не содержит фольги или оплетки в качестве изолятора для защиты от помех. Кроме того, провода в каждой паре скручены вокруг друг друга. Кабели UTP меньше, чем кабели STP, что облегчает их установку, особенно в больших количествах или в узких пространствах. Они также дешевле, и не требуют особого обслуживания, поскольку не зависят от внешнего экрана. Кроме того, кабели UTP также могут передавать данные так же быстро, как и кабели STP. Однако они более подвержены электрическим и другим помехам. Таким образом, кабели UTP лучше всего использовать для внутренних и офисных соединений Ethernet.
Категории витой пары
- Кат-1: это форма проводки, которая используется для стандартной телефонной проводки (POTS) или для ISDN.
- Кат -2: это была форма проводки, которая использовалась для сетей Token Ring 4 Мбит / с.
- Кат -3: используется для сетей передачи данных, использующих частоты до 16 МГц. Она была популярна для использования с сетями Ethernet 10 Мбит / с (100Base-T), но теперь заменена кабелем Cat-5.
- Кат -4: можно использовать для сетей, несущих частоты до 20 МГц. Она часто использовалась в сетях Token Ring 16 Мбит / с.
- Кат -5: сетевой кабель, который широко используется для сетей 100Base-T и 1000Base-T, поскольку он обеспечивает производительность, позволяющую передавать данные на скорости 100 Мбит / с и немного больше (125 МГц для 1000Base-T) Ethernet. Кабель Cat 5 заменил версию Cat 3 и в течение ряда лет стал стандартом для кабелей Ethernet. Кабель Cat 5 устарел и поэтому не рекомендуется для новых установок.
- Кат -5e: имеет немного более высокую частотную спецификацию, чем кабель Cat-5, так как ее производительность увеличивается до 125 Mbps.
- Кат -6: обеспечивает значительное улучшение производительности по сравнению с Cat5 и Cat5e. В процессе производства кабели намотаны более плотно, и они часто имеют внешнюю фольгу или экранирующую оплетку. Кабели Cat-6 могут технически поддерживать скорость до 10 Гбит / с, но могут делать это только на расстоянии до 55м.
- Кат -6a: «a» обозначает «Augmented, с англ. дополненная», эта категория была пересмотрена в 2008 году. Кабели Кат-6a способны поддерживать в два раза большую максимальную пропускную способность и более высокие скорости передачи при более длинных сетевых кабелях. Используются экранированный кабель, который достаточен для устранения перекрестных помех. Однако это делает их менее гибкими, чем кабель Кат -6.
- Кат -7: это неофициальный номер для кабелей ISO / IEC 11801 класса F. Он состоит из четырех индивидуально экранированных пар внутри общего экрана. Он предназначен для сетей, где требуется передача частот до 600 Мбит / с.
- Кат -8: обеспечивает лучшие частотные характеристики, следовательно, поддерживая более высокие скорости передачи данных. Кат-8 поддерживает полосы пропускания до 2 ГГц (2000 МГц) для кабельных систем длиной до 30 метров. Также может поддерживать скорости 25 Гбит / с / 40 Гбит / с..
Применение витой пары
Она широко используется для передачи данных и телекоммуникационных приложений в структурированной кабельной системе. Поскольку дальность передачи, скорость и пропускная способность у витой пары ограничены, она часто используются в телефонных линиях для передачи голоса и данных, а также в локальной сети и сети Интернет.
Вывод
Подводя итог, можно сказать, что в будущем витая пара имеет большой потенциал в области передачи на короткие расстояния. Она может обеспечить необходимые условия для высокой эффективности, энергосбережения, защиты окружающей среды и многих других тенденций в современном обществе.
