В зависимости от наличия защиты — электрически заземлённой медной оплетки или алюминиевой фольги вокруг скрученных пар, определяют разновидности данной технологии:
Экранирование обеспечивает лучшую защиту от электромагнитных наводок как внешних, так и внутренних, и т. д. Экран по всей длине соединен с неизолированным дренажным проводом, который объединяет экран в случае разделения на секции при излишнем изгибе или растяжении кабеля. В зависимости от структуры проводников — кабель применяется одно- и многожильный. В первом случае каждый провод состоит из одной медной жилы, а во втором — из нескольких. Одножильный кабель не предполагает прямых контактов с подключаемой периферией. То есть, как правило, его применяют для прокладки в коробах, стенах и т. д. с последующим терминированием розетками. Связано это с тем, что медные жилы довольно толсты и при частых изгибах быстро ломаются. Однако для «врезания» в разъемы панелей розеток такие жилы подходят как нельзя лучше. В свою очередь многожильный кабель плохо переносит «врезание» в разъёмы панелей розеток (тонкие жилы разрезаются), но замечательно ведет себя при изгибах и скручивании. Кроме того, многожильный провод обладает бо́льшим затуханием сигнала. Поэтому многожильный кабель используют в основном для изготовления патчкордов (англ. patchcord, обжатый "заводским способом" кабель определенной длинны), соединяющих периферию с розетками.
Витопарный кабель состоит из нескольких витых пар. Проводники в парах изготовлены из монолитной медной проволоки толщиной 0,4—0,6 мм. Кроме метрической, применяется американская система AWG, в которой эти величины составляют 26AWG или 22AWG соответственно. В стандартных 4-х парных кабелях в основном используются проводники диаметром 0,51 мм (24AWG). Толщина изоляции проводника — около 0,2 мм, материал обычно поливинилхлорид (английское сокращение PVC), для более качественных образцов 5 категории — полипропилен (PP), полиэтилен (PE). Особенно высококачественные кабели имеют изоляцию из вспененного (ячеистого) полиэтилена, который обеспечивает низкие диэлектрические потери, или тефлона, обеспечивающего высокий рабочий диапазон температур. Также внутри кабеля встречается так называемая «разрывная нить» (обычно капрон), которая используется для облегчения разделки внешней оболочки — при вытягивании она делает на оболочке продольный разрез, который открывает доступ к кабельному сердечнику, гарантированно не повреждая изоляцию проводников. Также разрывная нить, ввиду своей высокой прочности на разрыв, выполняет защитную функцию. Внешняя оболочка 4-х парных кабелей имеет толщину 0,5—0,9 мм в зависимости от категории кабеля и обычно изготавливается из поливинилхлорида с добавлением мела, который повышает хрупкость. Это необходимо для точного облома по месту надреза лезвием отрезного инструмента. Кроме этого, для изготовления оболочки используются полимеры, которые не поддерживают горения и не выделяют при нагреве галогены (такие кабели маркируются как LSZH — Low Smoke Zero Halogen). Кабели, не поддерживающие горение и невыделяющие дым, разрешается прокладывать и использовать в закрытых областях, где могут проходить воздушные потоки системы кондиционирования и вентиляции (так называемых пленум-областях). В общем случае, цвета не обозначают особых свойств, но их применение позволяет легко отличать коммуникации c разным функциональным назначением, как при монтаже, так и обслуживании. Самый распространённый цвет оболочки кабелей — серый. У внешних кабелей внешняя оболочка чёрного цвета. Оранжевая окраска, как правило, указывает на негорючий материал оболочки. Отдельно нужно отметить маркировку. Кроме данных о производителе и типе кабеля, она обязательно включает в себя метровые или футовые метки. Форма внешней оболочки кабеля витая пара может быть различной. Чаще других применяется круглая форма. Для прокладки под ковровым покрытием может использоваться плоский кабель. Кабели для наружной прокладки обязательно имеют влагостойкую оболочку из полиэтилена, которая наносится (как правило) вторым слоем поверх обычной, поливинилхлоридной. Кроме этого, возможно заполнение пустот в кабеле водоотталкивающим гелем и бронирование с помощью гофрированной ленты или стальной проволоки.
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.
Данные схемы обжимки витой пары приведены для кабеля категории 5,
как наиболее распространенной (4 пары проводников). Обжимается
коннектором 8P8C.
Существует 2 схемы обжимки кабеля: прямой кабель и кроссовер-кабель
(перекрёстный ). Первая схема используется для соединения компьютера со свитчем/хабом,
вторая для соединения 2 компьютеров напрямую и для соединения некоторых старых
моделей хабов/свитчей, так называемый uplink порт.
Прямой кабель
Вариант по стандарту EIA/TIA-568A (первая пара зеленая):
| 1 | ==== | ==== | 1 | зелёно-белый | |||
| 2 | ==== | ==== | 2 | зелёный | |||
| 3 | ==== | ==== | 3 | оранжево-белый | |||
| 4 | ==== | ==== | 4 | синий | |||
| 5 | ==== | ==== | 5 | сине-белый | |||
| 6 | ==== | ==== | 6 | оранжевый | |||
| 7 | ==== | ==== | 7 | коричнево-белый | |||
| 8 | ==== | ==== | 8 | коричневый | |||
по стандарту EIA/TIA-568B (первая пара оранжевая):
Перекрёстный кабель для соединения двух сетевых карт напрямую на скорости
100 мегабит/с (crossover)
10base-T/100base-TX crossover (T568B)
| 1 | ==== | ==== | 1 | зелёно-белый | |||
| 2 | ==== | ==== | 2 | зелёный | |||
| 3 | ==== | ==== | 3 | оранжево-белый | |||
| 4 | ==== | ==== | 4 | синий | |||
| 5 | ==== | ==== | 5 | сине-белый | |||
| 6 | ==== | ==== | 6 | оранжевый | |||
| 7 | ==== | ==== | 7 | коричнево-белый | |||
| 8 | ==== | ==== | 8 | коричневый | |||
Перекрёстный кабель для соединения двух сетевых карт напрямую на скорости
1 гигабит/с (Crossover)
10base-T/100base-TX/1000base-TX/T4 crossover (T568B)
| 1 | ==== | ==== | 1 | зелёно-белый | |||
| 2 | ==== | ==== | 2 | зелёный | |||
| 3 | ==== | ==== | 3 | оранжево-белый | |||
| 4 | ==== | ==== | 4 | коричнево-белый | |||
| 5 | ==== | ==== | 5 | коричневый | |||
| 6 | ==== | ==== | 6 | оранжевый | |||
| 7 | ==== | ==== | 7 | синий | |||
| 8 | ==== | ==== | 8 | сине-белый | |||
Бело-оранжевая жила меняется с бело-зелёной, оранжевая с зелёной (для
100-мегабитного соединения); синяя жила меняется с бело-коричневой, бело-синяя с
коричневой (для гигабитного соединения, для 100 мегабит их можно обжать в любом
порядке или вообще не обжимать).
Использование кабеля, обжатого не по стандарту, может привести к тому, что
кабель работать не будет, или будет очень большой процент потерь (в зависимости
от длины кабеля), а также — ситуациям полной проверки кабеля для определения
назначения тех или иных пар.
Для проверки правильности обжатия кабеля, помимо визуального контроля,
существуют специальные устройства — кабельные тестеры. Такое устройство состоит
из передатчика и приёмника. Передатчик поочерёдно подаёт сигнал на каждую из
восьми жил кабеля, дублируя эту передачу зажиганием одного из восьми
светодиодов, а на приёмнике, подсоединённому к другому концу линии,
соответственно загорается один из восьми светодиодов. Если на передаче и на
приёме светодиоды загораются подряд, значит, кабель обжат без ошибки. Более
дорогие модели кабельных тестеров могут иметь встроенное переговорное
устройство, индикатор обрыва с указанием расстояния до обрыва и пр.
Данные схемы обжимки подходят как для 100-мегабитного соединения, так и для
гигабитного. При использовании 100-мегабитного соединения используются только 2
из 4 пар, а именно оранжевая и зелёная. Синяя и коричневая пары в таком случае
могут быть использованы для подключения второго компьютера по тому же кабелю.
Каждый конец кабеля раздваивают на два по две пары, и получают как бы два
кабеля, но под одной изоляцией. Однако данная схема подключения может снизить
скорость и качество передачи информации. При использовании гигабитного
соединения используются 4 пары проводников.
Также существуют ограничения на выбор схемы перекрёстного соединения жил,
накладываемые стандартом Power over Ethernet (POE), однако данный стандарт ещё
до конца не утверждён. При прямом соединении жил в кабеле («один к одному»),
данный стандарт будет работать автоматически.
При монтаже кабеля витой пары должен выдерживаться максимально допустимый радиус изгиба (8 внешних диаметров кабеля) — сильный изгиб может привести к увеличению внешних наводок на сигнал или привести к разрушению оболочки кабеля.
При монтаже экранированной витой пары необходимо следить за целостностью экрана по всей длине кабеля. Растяжение или изгиб приводит к разрушению экрана, что влечёт уменьшение сопротивляемости наводкам. Дренажный провод должен быть соединен с экраном разъема.
Коаксиальный кабель состоит из:
Благодаря совпадению центров обоих проводников, а также определенному соотношению между диаметром центральной жилы и экрана, внутри кабеля в радиальном направлении образуется режим стоячей волны, позволяющий снизить потери электромагнитной энергии на излучение почти до нуля. В то же время экран обеспечивает защиту от внешних электромагнитных помех.
Кабели делятся по шкале Radio Guide. Наиболее распространённые категории кабеля:
«Тонкий» Ethernet
Был наиболее распространённым кабелем для построения локальных сетей. Диаметр примерно 6 мм и значительная гибкость позволяли ему быть проложенным практически в любых местах. Кабели соединялись друг с другом и с сетевой платой в компьютере при помощи Т-коннектора BNC (Bayonet Neill-Concelman). Между собой кабели могли соединяться с помощью I-коннектора BNC (прямое соединение). На обоих концах сегмента должны быть установлены терминаторы. Поддерживает передачу данных до 10 Мбит/с на расстояние до 185 м.
«Толстый» Ethernet
Более толстый, по сравнению с предыдущим, кабель — около 12 мм в диаметре, имел более толстый центральный проводник. Плохо гнулся и имел значительную стоимость. Кроме того, при присоединении к компьютеру были некоторые сложности — использовались трансиверы AUI (Attachment Unit Interface), присоединённые к сетевой карте с помощью ответвления, пронизывающего кабель, т. н. «вампирчики». За счёт более толстого проводника передачу данных можно было осуществлять на расстояние до 500 м со скоростью 10 Мбит/с. Однако сложность и дороговизна установки не дали этому кабелю такого широкого распространения, как RG-58. Исторически фирменный кабель RG-8 имел жёлтую окраску, и поэтому иногда можно встретить название «Жёлтый Ethernet» (англ. Yellow Ethernet)
BNC (Bayonet Neill Concelman) коннектор служит для подключения тонкого коаксиального кабеля в радиоэлектронике.
На
концы кабеля крепятся разъёмы — BNC-коннекторы (male) . Их существует два типа —
неразборные и разборные. Независимо от типа BNC-коннектора он состоит из трёх
частей — корпус, наконечник (маленькая и тоненькая фуська) и обжимная гильза
(пустой цилиндр). BNC-коннектор закрепляется на коаксиальном кабеле при помощи
специальных обжимных клещей, если его нет то можно воспользоваться ножом,
плоскогубцами и паяльником.
Сначала, на центральную жилу надевается наконечник и сильно сжимается. После
этого нагреваешь наконечник и вставляешь туда центральную жилу. Затем нужно
набросить на кабель обжимную гильзу. Она будет болтаться, поэтому просто нужно
продвинуть её на кабель подальше, чтобы она не мешалась. Далее, помещаем кабель
в корпус, чтобы наконечник вошёл полностью. Нужно запомнить, что оплётка экрана
должна остаться снаружи корпуса. Если она входит внутрь, то подчисть немного
больше. Теперь засунь на корпус гильзу (которая уже одета и болтается на
кабеле), закрывая оплётку экрана, и зажимаем её плоскогубцами.
Для соединения двух или более компьютеров коаксиальным кабелем самого кабеля с
разъёмами на концах недостаточно (невозможно просто присоединить BNC — коннектор
к female-разъёму на сетевом адаптере или хабе) : к сетевой карте male-вывод
подключается с помощью Т-коннектора, и только к его female-выводам
присоединяются кабели.
Есть ещё одно правило: если к какому-то из female-выводов Т-коннектора кабель не
присоединяется (что случается у крайних компьютеров на шине), то на него
надевают заглушку, представляющую собой BNC-коннектор, в котором вместо кабеля
встроен согласующий 50-омный резистор. Таких терминаторов на коаксиальном кабеле
должно быть два — по одному на каждом конце.
Для соединения двух коаксиальных кабелей (если, например, длины одного не
хватает) нужно применять I-коннектор; если такого нет, то можно использовать и
Т-коннектор, оставив его male-часть свободной (то есть Т-коннектор не
обязательно должен быть подключен к компьютеру).
В работающей сети Т-коннектор смело можно отсоединять от разъёма на сетевой
карте без выключения компьютера; а вот отсоединять кабели от Т-коннекторов или
снимать терминаторы нельзя — сеть неминуемо «зависнет» (причём не просто
компьютеры из одного получившегося куска сети перестанут видеть компьютеры в
другом куске, а оба куска будут неработоспособными).
При необходимости можно соединять сколько угодно Т-коннекторов. Если соединить
два или три Т-коннектора, то скорость сети не сильно упадёт. Но если соединить
пять или шесть коннекторов, то проблемы могут начаться.
Также следует заметить, что нельзя соединять куски кабеля пайкой или
скручиванием, для этого необходимо использовать BNC-баррел-коннектор.
Опти́ческое волокно́ — нить из оптически прозрачного материала (стекло,
пластик), используемая для переноса света внутри себя посредством полного
внутреннего отражения.
Волоконная оптика — раздел прикладной науки и машиностроения, описывающий такие
волокна. Кабели на базе оптических волокон используются в волоконно-оптической
связи, позволяющей передавать информацию на бо́льшие расстояния с более высокой
скоростью передачи данных, чем в электронных средствах связи. В ряде случаев они
также используются при создании датчиков.
Оптическое волокно имеет круглое сечение и состоит из двух частей —
сердцевины и оболочки. Для обеспечения полного внутреннего отражения абсолютный
показатель преломления сердцевины несколько выше показателя преломления
оболочки. Например, если показатель преломления оболочки равен 1,474, то
показатель преломления сердцевины — 1,479.
Луч света, направленный в сердцевину, будет распространяться по ней, испытывая
многократные переотражения от границы раздела «сердцевина — оболочка».
Все оптические волокна, используемые в телекоммуникациях, имеют диаметр 125±1
микрон. Диаметр сердцевины может отличаться в зависимости от типа волокна и
национальных стандартов.
Волоконно-оптическая связь
Основная статья:
Волоконно-оптическая связь (ссылка на
http://ru.wikipedia.org/)
Основное применение оптические волокна находят в качестве среды передачи на
волоконно-оптических телекоммуникационных сетях различных уровней: от
межконтинентальных магистралей до домашних компьютерных сетей. Применение
оптических волокон позволяет оперировать с чрезвычайно высокими скоростями
передачи, измеряемыми терабитами в секунду.
Волоконно-оптический датчик
Оптическое волокно может быть использовано как датчик для измерения напряжения,
температуры, давления и других параметров. Малый размер и фактическое отсутствие
необходимости в электрической энергии, даёт волоконно-оптическим датчикам
преимущество перед традиционными электрическими в определённых областях.
Оптическое волокно используется в гидрофонах в сейсмических или гидролокационных
приборах. Созданы системы с гидрофонами, в которых на волоконный кабель
приходится более 100 датчиков. Системы с гидрофоновым датчиком используются в
нефтедобывающей промышленности, а также флотом некоторых стран. Немецкая
компания Sennheiser разработала лазерный микроскоп, работающий с лазером и
оптическим волокном[1].
Волоконно-оптические датчики, измеряющие температуры и давления, разработаны для
измерений в нефтяных скважинах. Они хорошо подходят для такой среды, работая при
температурах, слишком высоких для полупроводниковых датчиков.
Разработаны устройства дуговой защиты с волоконно-оптическими датчиками,
основными преимуществами которых перед традиционными устройствами дуговой защиты
являются: высокое быстродействие, нечувствительность к электромагнитным помехам,
гибкость и лёгкость монтажа, диэлектрические свойства.
Оптическое волокно применяется в лазерном гироскопе, используемом в Boeing 767 и
в некоторых моделях машин (для навигации). Специальные оптические волокна
используются в интерферометрических датчиках магнитного поля и электрического
тока. Это волокна, полученные при вращении заготовки с сильным встроенным
двойным лучепреломлением.
Сварка оптического волокна производится с использованием специальных
сварочных аппаратов, которые позволяют провести весь комплекс сварочных работ от
совмещения свариваемых концов до защиты соединения.
Современные сварочные аппараты состоят из следующих элементов:
Сплайс-пластина — это конструкция для укладки и закрепления сращиваемых
оптических волокон разных кабелей. Представляет собой прецизионно выполненные
канавки (каналы), позиционирующие сращиваемые оптические волокна точно друг
напротив друга. Стеклянный капилляр, заполненный иммерсионным гелем,
обеспечивает вносимые потери < 0,2 дБ и обратные потери < -50 дБ. По надежности
и по вносимым потерям механический сплайс уступает сварному соединению.
Служит также для хранения технологического запаса оптических волокон,
изготовленных, в основном, из полимерных материалов.
Устанавливается обычно в специальные боксы рядом с патч-панелями.
Сплайс-пластина предназначена для размещения мест сварки оптического волокна в
так называемом кроссе.
Дополнительные сплайс-пластины могут быть добавлены к имеющимся в кроссе, путём
установки поверх друг друга на направляющие.
