Коаксиальный кабель против кабеля Ethernet
Feb 26, 2025
Оставить сообщение
Для сетевых инженеров коаксиальный кабель и кабель Ethernet, вероятно, являются наиболее знакомыми инструментами. Существует много типов кабелей, таких как прямые кабели, кроссоверные кабели и коаксиальные кабели. Но знаете ли вы, как выглядят эти разные типы кабелей? Каково их конкретное использование коаксиального кабеля и кабеля Ethernet? В этой статье Руидж (автор) будет тщательно проведет вас через коаксиальный кабель против Ethernet Cable знания. Если вы найдете это руководство полезным, не стесняйтесь поделиться им с другими! Давайте погрузимся прямо в!
I. Основополагающие знания
Прежде чем узнать детали различных типов кабелей, важно сначала понять некоторые связанные основополагающие знания о кабели.
1.1 Организации по стандартизации для кабеля
Есть многочисленные стандарты кабеля, и у каждой страны есть свои собственные. Здесь мы представим три общих стандарта:
Общий стандарт Китая:Gb 50311-2019
Международный общий стандарт:ISO/IEC
Самый популярный стандарт кабеля США:ANSI/TIA/EIA
Gb 50311-2019
Как следует из названия, этот стандарт был выпущен в 2019 году. Предыдущие версии включают GB 50311-2016 и GB 50311-2011. GB 50311-2019 в настоящее время является последним китайским стандартом и официально озаглавлен«Код проектирования для интегрированной системы кабельной системы».
Как следует из названия, этот стандарт был выпущен в 2019 году. Предыдущие версии включают GB 50311-2016 и GB 50311-2011. GB 50311-2019 в настоящее время является последним китайским стандартом и официально озаглавлен«Код проектирования для интегрированной системы кабельной системы».
ISO/IEC
ISO (Международная организация по стандартизации),
МЭК (Международная электротехническая комиссия),
ISO широко признан как Международная организация по стандартизации. МЭК представляет Международную электротехническую комиссию, которая разрабатывает международные электрические и электронные стандарты. Основанный в 1906 году, он состоит из национальных комитетов из более чем 60 стран. Вместе ISO и IEC разрабатывают, поддерживают и продвигают стандарты в научных и технологических областях.
ANSI/TIA/EIA
ANSI (Американский национальный институт стандартов),
TIA (ассоциация телекоммуникационной промышленности),
EIA (Electronic Industries Alliance),
Стандарты кабелей EIA/TIA рассматривают различные аспекты жилых, коммерческих и телекоммуникаций. К ним относятся:
EIA/TIA 570:Жилой/легкий коммерческий стандарт кабеля
EIA/TIA 568A:Коммерческие строительные телекоммуникационные стандарты кабеля
EIA/TIA 569:Стандарты для телекоммуникационных путей и пространств в коммерческих зданиях
EIA/TIA 606:Административный стандарт для телекоммуникационной инфраструктуры в коммерческих зданиях
EIA/TIA 607:Требования к заземлению и связыванию для коммерческих строительных телекоммуникаций
Среди них,EIA/TIA 568A, или коммерческий строительный стандарт кабельных телекоммуникаций, определяет структурированные системы кабелей длякабели с витой парыи присвоение PIN для 8- PINРазъемы RJ45Полем Он также определяет требования для различных «категорий» кабелей витой пары, таких как кабели-кабели, которые мы рассмотрим ниже.
1.2 Понимание компонента "8- PIN"
Давайте сосредоточимся на термине «8- PIN». Это относится не к конкретному устройству, а к компоненту называется8P8C (8 позиций, 8 проводников).
А8P8Cкомпонент является частьюRJ45 Connectorи представляет конфигурацию проводки, используемую для кабелей Ethernet. Разъем Ethernet RJ45 технически классифицируется как8p8c разъемПолем В8P8CРазъем, каждая заглушка содержит восемь позиций, расположенных примерно на один миллиметр друг от друга, где могут быть вставлены отдельные провода.
Различные типы8p8c разъемысуществуют на рынке сегодня; Среди них, современныйRJ45 Ethernet Connectorsявляются наиболее часто используемыми типом.
Важно уточнить, что в то время как все разъемы Ethernet RJ45 являются типом8p8c разъем, не все8p8c разъемыЯвляются ли разъемы Ethernet-различие, которое имеет значение при обсуждении технических спецификаций.
1.3 Стандарты для кабелей Ethernet
Два типаEthernet Кабелишироко используются в сетевой передаче: простые кабели и кроссоверные кабели.
Кабели для патчей Ethernet разработаны с четырьмя пар проводов; Каждая пара состоит из твердоцветного провода в сочетании с полосатым проводом того же цвета. Для10/100Base-T Ethernet Networks, используются только две пары проводов (оранжевый и зеленый); Оставшиеся две пары (коричневые и синие) могут быть использованы для других приложений Ethernet или телефонных соединений.
В зависимости от требований к подключению, могут потребоваться прямые или кроссоверные кабели. Чтобы стандартизировать конфигурации проводки, два стандарта T568A и T568B-A имеют для создания этих двух типов кабелей:
Прямые кабели используют один и тот же стандарт проводки на обоих концах: либо T568A, либо T568B.
Кабели кроссовера используют T568A на одном конце и T568B на другом конце.
T568A
T568B
Сравнение стандартов T568A и T568B
Основное различие между этими двумя стандартами заключается в том, как проводные пара 2 и 3 назначаются конкретными цветами.
Теперь, когда мы рассмотрели три ключевых основополагающих темах о кабели, давайте двигаться вперед с подробными представлениями о различных типах кабелей!
2. Коаксиальный кабель
2.1 Что такое коаксиальный кабель?
Коаксиальный кабель-это линия электрической передачи, предназначенная для передачи высокочастотных радиочастотных сигналов (RF) от одной точки в другую с минимальной потерей сигнала. Он широко используется в телефонных линиях, кабельном телевидении, интернет -подключении, бустерах сигналов мобильного телефона и многое другое. Коаксиальные кабели были изобретены в 1880 году британским инженером и математиком Оливером Хависидом, и он запатентовал изобретение и его дизайн в том же году. В 1940 году AT & T создала первую трансконтинентальную коаксиальную систему передачи.
2.2 Как выглядит коаксиальный кабель?
Появление коаксиального кабеля может быть знакомо, даже если вы не в сетевой индустрии, люди, родившиеся в 70-х, 80-х или 90-х годах, могут распознать его как кабель, используемый для ранних настройки кабельного телевидения.
2.3 Структура коаксиального кабеля
Структура коаксиального кабеля
Коаксиальный кабельный продукт фото
Структура коаксиального кабеля показана на диаграмме выше. Типичный коаксиальный кабель состоит из четырех основных компонентов:
Медный дирижер: Центральный дирижер, который несет данные.
Изолятор: Диэлектрический пластиковый изолятор, который поддерживает расстояние между центральным проводником и экранирующим слоем.
Плещенная сетка: Сделано из меди, он защищает кабель от электромагнитных помех (EMI).
Защитный пластиковый слой: Защищает внутренние слои от повреждения.
Что такое электромагнитные помехи (EMI)?
Электромагнитные помехи относится к нежелательным сигналам, вызванным в кабель внешними источниками, такими как линии электропередачи или устройства, или иногда соседнимиEthernet Кабеликоторые не придерживаются стандартов ANSI/TIA -568.
Электромагнитные помехи относится к нежелательным сигналам, вызванным в кабель внешними источниками, такими как линии электропередачи или устройства, или иногда соседнимиEthernet Кабеликоторые не придерживаются стандартов ANSI/TIA -568.
2.4 Типы коаксиальных кабелей
Как показано выше, коаксиальные кабели в целом классифицируются на типы RG и LMR®. Два наиболее распространенных значения импеданса составляют 50 Ом и 75 Ом.
Коаксиальный кабель типа RG
RG означает «Радиовид», ссылаясь на первоначальные военные спецификации для коаксиальных кабелей. Номер RG обозначает диаметр кабеля; Тем не менее, измерения могут варьироваться немного высоких чисел RG, как правило, средние более тонкие центральные проводники.
RG означает «Радиовид», ссылаясь на первоначальные военные спецификации для коаксиальных кабелей. Номер RG обозначает диаметр кабеля; Тем не менее, измерения могут варьироваться немного высоких чисел RG, как правило, средние более тонкие центральные проводники.
LMR® коаксиальный кабель
LMR® представляет новое поколение радиочастотных кабелей, предлагающих большую гибкость, более легкую установку и более низкую затраты. Эти кабели обычно используются в качестве линий передачи для ракет, самолетов, спутников и коммуникационных антенн. Номер LMR® обеспечивает приблизительную оценку толщины кабеля.
LMR® представляет новое поколение радиочастотных кабелей, предлагающих большую гибкость, более легкую установку и более низкую затраты. Эти кабели обычно используются в качестве линий передачи для ракет, самолетов, спутников и коммуникационных антенн. Номер LMR® обеспечивает приблизительную оценку толщины кабеля.
(Подробные модели этих двух типов здесь не будут обсуждаться; заинтересованные читатели могут самостоятельно исследовать.)
2.5 Преимущества и недостатки коаксиальных кабелей
Преимущества:
Доступный;
Легко подключить и установить;
Просто расширить;
Хорошее сопротивление электромагнитным помехам;
Емкость до 10 Мбит / с;
Долговечный;
⭐ Электромагнитное поле, несущее сигнал, существует только в пространстве между внутренними и внешними проводниками, что позволяет установить вблизи металлических объектов без потери мощности.
Недостатки:
Единый сбой кабеля может нарушить всю сеть;
Должен быть заземлен, чтобы предотвратить любые перекрестные помехи;
Восприимчиво к подделкам при неправильном подключении.
Что такое перекрестные помехи?
Crosstalk возникает, когда сигналы индуктивно связаны от одной пары проводов к другой из-за магнитных полей-физических контактов между проводниками, не требуется для этого. Эта нежелательная ситуация может привести к передаче сигнала данных на длинных участках кабеля, чтобы замедлить или полностью сбой. Скручивающие пары проводов в кабелях Ethernet значительно снижают перекрестные помехи и его негативные воздействия.
Crosstalk возникает, когда сигналы индуктивно связаны от одной пары проводов к другой из-за магнитных полей-физических контактов между проводниками, не требуется для этого. Эта нежелательная ситуация может привести к передаче сигнала данных на длинных участках кабеля, чтобы замедлить или полностью сбой. Скручивающие пары проводов в кабелях Ethernet значительно снижают перекрестные помехи и его негативные воздействия.
2.6 Применение коаксиальных кабелей
Телевидение
Коаксиальные кабели, используемые для телевизоров, обычно 75- ohm rg -6 типов.
Коаксиальные кабели, используемые для телевизоров, обычно 75- ohm rg -6 типов.
Rg -6 коаксиальный кабель
HDTV
Television High Definition (HDTV) использует кабели RG -11 из-за их более высоких спецификаций по сравнению с другими типами, что позволяет большую полосу пропускания для передачи сигнала. Это позволяет rg -11 кабели для быстрого передачи сильных сигналов HD.
Television High Definition (HDTV) использует кабели RG -11 из-за их более высоких спецификаций по сравнению с другими типами, что позволяет большую полосу пропускания для передачи сигнала. Это позволяет rg -11 кабели для быстрого передачи сильных сигналов HD.
Rg -11 коаксиальный кабель
Интернет
Коаксиальные кабели могут передавать сигналы подключения к Интернету; Тем не менее, частоты интернет-сигнала обычно варьируются в ГГЗ по сравнению с традиционными аналоговыми частотами видео в MHZ, обычно требующих RG -6 кабелей.
Коаксиальные кабели могут передавать сигналы подключения к Интернету; Тем не менее, частоты интернет-сигнала обычно варьируются в ГГЗ по сравнению с традиционными аналоговыми частотами видео в MHZ, обычно требующих RG -6 кабелей.
Rg -6 коаксиальный кабель
Видео
Коаксиальные кабели также используются для передачи видео-RG -6 для лучших цифровых сигналов и RG -59 для передачи видеосигнала без потерь.
Коаксиальные кабели также используются для передачи видео-RG -6 для лучших цифровых сигналов и RG -59 для передачи видеосигнала без потерь.
Rg -59 коаксиальный кабель
3. Ethernet Cable
3.1 Что такое кабель Ethernet?
Кабель Ethernet был впервые разработан в 1881 году Александром Грэмом Беллом. Он состоит из двух проводников, обычно изготовленных из меди, каждый с изоляционным слоем. Эти два проводника скручены вместе, давая кабелю свое название. См. Диаграмму ниже для иллюстрации витой пары кабеля Ethernet.
С момента своего изобретения кабель Ethernet широко использовался в сетях телефонной линии в Соединенных Штатах. Сегодня используются различные типы кабелей Ethernet по всему миру, в основном для наружных фиксированных линий, несущих телефонные голосовые услуги. Различные стандарты для кабелей Ethernet рассматриваются на различных категориях, таких как категория 1 (Cat 1), категория 2 (Cat 2), категория 3 (Cat 3), категория 4 (Cat 4), категория 5/5e (Cat 5/5e), категория 6/6A (Cat 6/6a), категория 7/7a (Cat 7/7a) и категория 8/8.1 (Cat 8/7a (Cat 8/8.1/8.1/8.
Кабели Ethernet предназначены для уменьшения перекрестных помех между парами проводов внутри кабеля и минимизации интерференции сигнала из внешних источников или смежных паров проводов.
3.2 Типы Ethernet Кабели
Кабели Ethernet разделены на два типа: экранированная витая пара (STP) и неэкранированная витая пара (UTP). Хотя их имена отличаются только одним словом, что именно отличает экранированные от неэкранированных кабелей с витой пары?
Экранированная витая пара (STP)
STP включает в себя как отдельный щит вокруг каждой пары проводов, так и дополнительный щит вокруг всех четырех паров проводов. Это экранирование уменьшает и изолирует электромагнитные помехи, которые возникают во время передачи сигнала через провода. Смотрите диаграмму ниже для иллюстрации STP.
Однако, если какая-либо часть экранирования повреждена или если провода не заземляются ни на одном конце соединения, экранирование может действовать как антенна и вводить нежелательный электромагнитный шум от бездомных радиоволн или сигналов Wi-Fi в воздухе. Кроме того, STP требует надлежащего заземления на обоих концах, чтобы эффективно функционировать. Кабели STP также должны быть в паре с экранированными разъемами RJ45 (8P8C), чтобы обеспечить последовательное экранирование по всему диапазону спектра кабеля.
Преимущества STP:
Внешний слой алюминиевой фольги помогает уменьшить электромагнитное излучение.
Поддерживает более высокие показатели передачи данных и полосу пропускания по сравнению с UTP.
Недостатки STP:
Более высокая стоимость по сравнению с UTP.
Труднее установить, чем UTP.
Неэкранированная витая пара (UTP)
UTP не включает никаких металлических экранирующих слоев; Вместо этого он имеет только внешнюю изоляционную резину или пластиковый слой. Смотрите диаграмму ниже для иллюстрации UTP.
Преимущества UTP:
Отсутствие экранирующего слоя делает его более тонким и спасает пространство.
Легкая установка и легкий дизайн.
Высокая гибкость делает его подходящим для структурированных кабельных систем.
Бюджетный.
Недостатки UTP:
Ссылки UTP менее безопасны по сравнению со ссылками STP.
Эффективен всего до 100 метров; Помимо этого диапазона, требуются усилители сигнала или ретрансляторы.
Ограниченная полоса пропускания и ставки передачи данных.
Приложения UTP и STP
Кабели для экранированной витой пары (STP) обычно используется для высокоэффективной передачи информации, поскольку она обеспечивает лучшую производительность по сравнению с неэкранированной витой (UTP). Он часто используется в средах с высокими электромагнитными помехами или строгими требованиями к производительности.
Кабели неэкранированной витой пары (UTP) чаще используются в большинстве локальных сетей (LAN) из-за его экономической эффективности, гибкости и простоты установки и обслуживания. Кабель Ethernet скрученной пары состоит из определенной длины скрученных парных проводов в сочетании сРазъемы RJ45на обоих концах.
3.3 Категории кабелей Ethernet
Категории и типы кабелей Ethernet различаются. Обратите внимание, что следующее введение в категории кабелей Ethernet применяется специально для защищенных кабелей Ethernet. Эти стандарты специально определяют основную способность данных, причем кабели более категории более дороги, чем с более низкой категории. Есть много категорий кабелей Ethernet, но их также легко запомнить:
Кошка 1:Пропускная способность 750 кГц поддерживает только передачу голоса и не допускает передачу данных, в основном используется для телефонных линий до 1980 -х годов.
Кошка 2:1 МГц полоса пропускания, поддерживает передачу голоса и данных со скоростью до 4 Мбит / с, в основном используемых в токеновых кольцевых сетях.
Кошка 3:Описано в EIA/TIA -568 с полосой пропускной способности 16 МГц, поддерживая передачу голоса и данных со скоростью до 10 Мбит/с. Типичное приложение-10base-t.
Кошка 4:Пропускная способность 20 МГц поддерживает скорости до 16 Мбит/с, в основном используемые в сетях на основе кольца на токен и 10/100 Base-T, хотя она редко используется.
Кошка 5/5e:Кабели Ethernet Cat5 обычно используются в структурированных кабелях для компьютерных сетей. Они могут достичь скорости до 10/100 Мбит/с с полосой пропускной способности до 100 МГц. Тем не менее, они теперь считаются устаревшими и были заменены Cat5e (Enhanced).Cat5e Кабелиявляются одним из наиболее часто используемых кабелей Ethernet сегодня. Основное различие между Cat5 и Cat5e заключается в том, что CAT5E имеет снижение перекрестных помех и поддерживает максимальную скорость передачи до 1000 Мбит / с. CAT5/5E широко используется в локальных сетях и приложениях потоковой передачи видео.
Кошка 6/6A:В качестве замены для CAT5/5E кабели Cat6 Ethernet используются в гигабитных Ethernet и других физических слоях сети. Они поддерживают скорости до 10 Гбит / с на частотах до 250 МГц. Для применений 10GBASE-T максимальная длина кабелей CAT6 уменьшается от его обычного предела на 55 метров до всего лишь 37 метров. Тем не менее, CAT6A (AUGMENTED) развивался для работы на частотах до 500 МГц, что позволяет длине кабеля до 100 метров по сравнению с CAT6.
Cat 7/7a:CAT7-это стандарт Ethernet Cabling, разработанный для использования как в сетях 1000BASE-T и 10GBASE-T. Он обеспечивает производительность на частотах до 600 МГц на расстояниях до 100 метров. Что касается CAT7A (дополненного), его частота еще выше до 1000 МГц. Исследования показывают, что он может поддерживать короткие соединения для скоростей до 40 GBE или даже потенциально достигать до 100 GBE.
Cat8/8.1/8.2:CAT8 является американским стандартом, указанным ANSI/TIA, в то время как Cat8.1 и Cat8.2 являются глобальными стандартами, указанными ISO/IEC.
CAT8 Product Photo
АКабели Cat8 EthernetИспользуйте разъем 8p8c, обеспечивая полную обратную совместимость с предыдущими поколениями, такими как Cat6, которые также используют разъемы RJ45.
Определение полосы пропускания:CAT8 поддерживает частоты до 2000 МГц, что в четыре раза выше максимальной полосы пропускания, поддерживаемой CAT6. Диапазон скорости для CAT8 охватывает от 2500 Мбит / с до 40000 Мбит / с, тогда как CAT6A может достигать только 10000 Мбит / с.
Поддержка власти над Ethernet (POE):Кабели Cat8 Ethernet способны POE, что позволяет совместимым устройствам (таким как переключатели POE) для обеспечения питания через одно кабельное соединение с использованием проводов CAT8. Эта возможность POE устраняет необходимость в дополнительных шнурах питания, обеспечивая чистую, организованную и эффективно управляемую структурированную кабельную систему.
3.4 Что такое прямой кабель?
Прямой кабель-это типКабель Cat5с RJ -45 разъемов на обоих концах, и каждый кабель имеет одинаковую конфигурацию распины. Он придерживается стандарта T568A или T568B, который использует последовательное цветовое кодирование по всей локальной сети для стандартизации. Этот тип кабеля Ethernet используется в локальных сетях (LAN) для подключения сетевых устройств, таких как компьютеры или маршрутизаторы. Это один из самых распространенных типовсетевые кабели.
3.5 Различия между прямыми кабелями и кабелями кроссоверов
Прямой кабель представляет собой тип кабеля Cat5 с разъемами RJ45 на обоих концах, и каждый кабель имеет одинаковую конфигурацию распины. Кабель кроссовера, с другой стороны, представляет собой тип кабеля Cat5, где один конец следует за конфигурацией T568A, а другой конец следует конфигурации T568B.
Прямые кабели используются для подключения порта локальной сети маршрутизатора к порту восходящей линии связи переключателя или концентратора, тогда как кабели кроссовера используются для подключения порта локальной сети маршрутизатора к стандартным портам на коммутаторах или концентраторах.
Прямые кабели подключают компьютеры к порту локальной сети кабеля или модема DSL, в то время как кабели кроссовера связывают порт локальной сети маршрутизатора с стандартными портами на переключателях или концентраторах.
При подключении двух разных типов устройств следует использовать прямые кабели. При подключении двух устройств того же типа следует использовать кроссоверные кабели.
3.6 Что такое кабель пролонга?
Как следует из названия, в кабеле проводки последовательность проводки на обоих концах разъема изменена: контакт 1 на разъеме A подключается к контакту 8 на разъеме B; PIN 2 на разъеме A подключается к контакту 7 на разъеме B; и так далее. По этой причине кабели -роллыки иногда также называют «полностью обращенными кабелями».
Кабели Rollover чаще всего используются для подключения к консольному порту устройства для выполнения изменений программирования. В отличие от кроссовера и простых кабелей, кабели переноса не передают данные, а вместо этого устанавливают интерфейс командной строки для управления устройствами.
3.7 Что такое RJ45?
В предыдущем обсуждении мы упоминали RJ45 несколько раз, и в нашей ежедневной работе этот термин также обычно используется. Итак, что такое RJ45? RJ45 означает зарегистрированный Джек, и он относится к стандартизированному разъему. Разъем, обозначенный как 45 (то есть разъем RJ45), широко используется во всем мире как для телефонных, так и для сетевых подключений. В нем используются кабели с извращенными парами, обычно называемыми кабелями извращенных пар. Таким образом, это обсуждается здесь как часть витых пар пар.
RJ45
RJ45 был введен в Соединенных Штатах в 1970 -х годах и вскоре после этого был стандартизирован. Например, существуют другие типы разъемов RJ-Standard, такие как RJ11, RJ14 и RJ25, каждый из которых различается по размеру и функциональности. Разъемы RJ45 физически больше разъемов RJ11.
Цветные коды интерфейса RJ45
RJ45 - это очень модульный разъем 8P8C (8 позиций, 8 контактов), поскольку он поддерживает различные конфигурации проводки. Он определяет два стандарта проводки: T568A и T568B.
Типы кабелей RJ45
Cat5, Cat6 иКабели Cat7в настоящее время являются наиболее часто используемыми кабелями RJ45 в сетевых подключениях. Эти три типа кабеля уже обсуждались ранее:
Cat5 и Cat5e:
CAT5 обеспечивает номинальную скорость линии 100 Мбит/с, используя две пары скрученных проводов с максимальным расстоянием передачи 100 метров. Позже, спецификация Cat5e была введена с более строгими правилами и стандартами. Новый стандарт также обязывает, чтобы все четыре пары скрученных проводов были включены в новые кабели.
Cat6 и Cat6a:
Обратно, совместимый с CAT5E, CAT6 придерживается более строгих стандартов и предлагает значительно улучшенную экранирование.Кабели Cat6предназначены для стандартов Gigabit Ethernet (1 Гбит/с) и обеспечивают собственную скорость до 1000 Мбит/с на частотах 250 МГц. Кабели Cat6 поддерживают 10 Gigabit Ethernet, но снижают максимальную длину кабеля с 100 метров до 55 метров для оптимальной производительности. CAT6A удваивает частоту до 500 МГц, в то же время еще больше минимизирует помехи шума посредством усиленного экранирования фольги. Эти улучшения устраняют деградацию сигнала на более длительные расстояния при работе в 10 средах Gigabit Ethernet.
Cat7:
Cat7 работает на частотах до 600 МГц и разработан для поддержки номинальных скоростей для 10 Gigabit Ethernet. В дополнение к экранированию, представленному CAT6A, CAT7 обеспечивает отдельное экранирование для каждой из четырех пар скрученных проводов. Максимальное расстояние кабеля для CAT7 остается на уровне 100 метров при сохранении обратной совместимости со стандартами CAT5 и CAT6. Кроме того, его увеличенный частотный диапазон (до 1000 МГц) обеспечивает передачу низкочастотных сигналов, таких как потоки кабельного телевидения.
Cat7a:
CAT7A расширяет диапазон частот до 1000 МГц, предлагая улучшенные спецификации, способные поддерживать будущие скорости 40/100 Gigabit Ethernet. Этот расширенный диапазон частот также позволяет обеспечивать более универсальные приложения, такие как передача потоков кабельного телевидения наряду с сигналами данных.
4. Оптические волокна
Кабели, представленные ранее, являются стандартными типами, обычно изготовленными из меди. Эти кабели имеют тенденцию быть относительно дорогими и сталкиваются с узкими местами в скорости.Оптические волокна, что мы теперь обсудим, эффективно преодолеть эти два ограничения. Для получения более подробной информации продолжайте читать.
4.1 Что такое оптические волокна?
Оптические волокна представляют собой тонкие, гибкие среды, которые немного толще человеческих волос, используемых для передачи световых балок. В практических системах оптической связи, чтобы обеспечить долгосрочное использование в различных условиях и средах, оптические волокна необходимо превратить вОптические кабелиПолем Это связано с тем, что оптические волокна должны быть защищены несколькими уровнями покрытия до развертывания. Полученный обернутый продукт называется оптическим кабелем, а оптическое волокно служит его основным компонентом. Оптические кабели состоят из оптических волокон и дополнительных защитных элементов.
История оптических волокон увлекательно-они были первоначально введены в 1950-х годах для поддержки медицинской области с помощью эндоскопических обследований. С помощью этой технологии врачи могли бы просматривать внутреннюю часть человеческого тела, не нуждаясь в разрезаниях или открывать его-новаторский прогресс в то время. К 1960-м годам инженеры поняли, что эта же технология может быть применена для передачи телефонных сигналов со скоростью света (приблизительно 300, 000 к километрам в секунду в вакууме, но уменьшается до двух третей в практических условиях).
4.2 Как выглядят оптические волокна?
(Оптические волокна - это чрезвычайно тонкие, гибкие нити из стекла или пластика.)
4.3 Структура оптических кабелей
Оптические кабели схожи по структуре с коаксиальными кабелями, но не включают в себя экранирование сетки. В их центре лежит стеклянное ядро, ответственное за световую передачу.
Внешняя защитная структура защищает клетчатку от воздействия на окружающую среду. Оптические кабели включают:
Оптическое волокно:Очень тонкая центральная трубка, изготовленная из оптически прозрачного диэлектрического материала, которая несет световые излучатели и приемники; Диаметры ядра варьируются от 5 мкм до 100 мкм.
Буферный слой:Внешний оптический материал, окружающий ядро с более низким показателем преломления, чем ядро, гарантируя, что свет остается ограниченным в ядре посредством полного внутреннего отражения.
Защитный слой:Пластиковое покрытие, которое защищает клетчатку; Изготовлен из силиконовой резины, в результате чего типичный диаметр волокна с покрытием 250-300 мкм.
4.4 типа оптических волокон
Типы оптических волокон могут быть классифицированы на основе различных измерений следующим образом:
Материалом
Стеклянная оптоволокна:Сделано из тонкого стекла; обычно используется в высокоскоростных приложениях передачи данных.
Пластиковая оптоволоконная оптика:Сделано из пластика.
По режиму
Одномодовое волокно:Особенности меньшего диаметра ядра (9 мкм) и позволяет только один режим распространения света, уменьшать утечку и минимизировать ослабление, чтобы сигналы могли проходить более длительные расстояния. Одномодовые волокна обычно используются поставщиками телекоммуникаций, операторами кабельного телевидения, государственными учреждениями, крупными предприятиями и университетами на расстояниях, превышающих несколько сотен метров.
Многомодовое волокно:Особенности большие диаметры сердечника (50 мкм или 62,5 мкм), что позволяет большей пропускной способности данных, позволяя одновременно распространять несколько сигналов. Однако из -за более высоких скоростей дисперсии и ослабления качество сигнала значительно снижается на большие расстояния.Многомодовые волокнаобычно развернуты для приложений коротких дистанций в пределахцентры обработки данных, местные сети (LAN) и аналогичные сети. Нравитьсяодномодовые волокнаи другие волокна связи, подмножества многомодовых волокон существуют на основе требований к конструкции/конструкции (шаг-индекс или градуированного индекса) и требований скорости полосы пропускания для конкретных расстояний (например, OM2, OM3, OM4).
Распределением показателя преломления
Шаг-индекс волокон:Особенности единого показателя преломления вдоль ядра и облицовки.
Офтором по градированному индексу:Особенности неравномерного показателя преломления вдоль сердечника и облицовки.
4.5 Принцип работы оптических волокон
Принцип работы, стоящий за оптическими волокнами, - это полное внутреннее отражение (TIR). Свет естественным образом распространяется по прямым линиям; Однако, если у нас нет совершенно прямой линии без изгиба на большие расстояния, использование этого свойства было бы непрактичным. Вместо этого оптические кабели разработаны таким образом, чтобы они сгибали весь входящий свет внутрь, используя принципы TIR, так что свет постоянно распространяется, отскакивая стенки волокна при передаче сквозных данных.
Хотя оптические сигналы ослабевают на расстоянии в зависимости от уровней чистоты материала, используемых при производстве, потери значительно меньше по сравнению с металлическими кабелями. Система реле оптического волокна состоит из:
Передатчик:Устройство, которое генерирует и кодирует световые сигналы для передачи.
Оптическое волокно:Среда, которая передает легкие импульсы (сигналы).
Оптический приемник:Устройство, которое получает передаваемые световые импульсы (сигналы) и декодирует их для использования.
Регенератор:Компонент, необходимый для передачи данных на расстоянии.
4.6 Преимущества оптических кабелей
Шумостойкость:Невосприимчиво к электромагнитному вмешательству и перекрестным помещениям; Внешний свет является единственным потенциальным помехи, но блокируется внешним оболочкой.
Низкое ослабление сигнала:Обеспечивает гораздо более длительные расстояния передачи по сравнению с другими волноводными средами.
Более высокая полоса пропускания:В настоящее время ограничено не средними ограничениями, а технологиями генерации/получения сигналов; предлагает большую полосу пропускания по сравнению с другими средами для более высоких скоростей передачи.
Высокая безопасность:Предотвращает перехват сигнала утечки сигнального излучения, чрезвычайно сложный и защищать от помех или подслушивания.
Нет проблем с электричеством:Не требует заземляющих петлей или защиты от коротких замыканий, поскольку он использует легкие волны в качестве носителей для сигналов данных; безопасно даже в легковоспламеняющихся средах из -за отсутствия артирования, предлагая иммунитет против событий молнии/разряда.
Требуется меньше ретрансляторов:В то время как ретрансляторы всегда необходимы во время передачи сигнала в целях усиления, требуется меньше ретрансляторов по сравнению с медными средами.
Физическая структура:Небольшой размер, легкий дизайн с высокой гибкостью/прочностью; работает при высоких температурах без риска поражения электрическим током при сокращении или повреждении.
5. Заключение
Эта статья, охватывающая почти 8, 000 слова, предлагает очень подробное введение в наиболее часто используемые кабели сегодня: коаксиальный кабель, кабель Ethernet и оптическое волокно-A в общей сложности три основных типа кабелей. Среди них раздел по кабелям Ethernet особенно подробно, поскольку кабели Ethernet в настоящее время наиболее широко используются. Обсуждаемые ключевые темы включают в себя: типы и классификации кабелей Ethernet, что такое прямой кабель, как различаются простые и кроссоверные кабели, что такое кабель, и объяснение RJ45.
Предыдущая статья:Как выбрать кабель HDMI: 13 ключевых моментов
Следующая статья:Cat6 Slim Cable
