Cavo coassiale vs cavo Ethernet
Feb 26, 2025
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Per gli ingegneri di rete, il cavo coassiale e il cavo Ethernet sono probabilmente gli strumenti più familiari. Esistono molti tipi di cavi, come cavi diretti, cavi crossover e cavi coassiali. Ma sai come sono questi diversi tipi di cavi? Quali sono il loro uso specifico del cavo coassiale e del cavo Ethernet? In questo articolo, Ruige (l'autore) ti guiderà attraverso la conoscenza del cavo coassiale contro il cavo Ethernet. Se trovi utile questa guida, non esitate a condividerla con gli altri! Ci immergiamoci subito!
I. Conoscenza fondamentale
Prima di entrare nei dettagli di vari tipi di cavi, è importante comprendere prima alcune relative conoscenze di base sul cablaggio.
1.1 Organizzazioni di standardizzazione per il cablaggio
Esistono numerosi standard di cablaggio e ogni paese ha i suoi. Qui introdurremo tre standard comuni:
Standard generale della Cina:Gb 50311-2019
Standard generale internazionale:ISO/IEC
Standard di cablaggio statunitense più popolare:ANSI/TIA/EIA
Gb 50311-2019
Come suggerisce il nome, questo standard è stato rilasciato nel 2019. Le versioni precedenti includono Gb 50311-2016 e GB 50311-2011. Gb 50311-2019 è attualmente l'ultimo standard cinese ed è ufficialmente intitolato"Codice di progettazione per l'ingegneria del sistema di cablaggio integrato."
Come suggerisce il nome, questo standard è stato rilasciato nel 2019. Le versioni precedenti includono Gb 50311-2016 e GB 50311-2011. Gb 50311-2019 è attualmente l'ultimo standard cinese ed è ufficialmente intitolato"Codice di progettazione per l'ingegneria del sistema di cablaggio integrato."
ISO/IEC
ISO (Organizzazione internazionale per la standardizzazione),
IEC (Commissione elettrotecnica internazionale),
L'ISO è ampiamente riconosciuto come organizzazione internazionale di standardizzazione. IEC rappresenta la Commissione elettrotecnica internazionale, che sviluppa standard elettrici ed elettronici internazionali. Fondata nel 1906, è costituito da comitati nazionali di oltre 60 paesi. Insieme, ISO e IEC sviluppano, mantengono e promuovono gli standard nei campi scientifici e tecnologici.
ANSI/TIA/EIA
ANSI (American National Standards Institute),
TIA (Associazione dell'industria delle telecomunicazioni),
VIA (Electronic Industries Alliance),
Gli standard di cablaggio EIA/TIA affrontano vari aspetti delle pratiche di cablaggio residenziale, commerciale e delle telecomunicazioni. Questi includono:
VIA/TIA 570:Standard di cablaggio commerciale residenziale/leggero
VIA/TIA 568A:Standard di cablaggio delle telecomunicazioni per edifici commerciali
VIA/TIA 569:Standard per percorsi e spazi di telecomunicazioni negli edifici commerciali
VIA/TIA 606:Standard di amministrazione per l'infrastruttura di telecomunicazioni negli edifici commerciali
VIA/TIA 607:Requisiti di messa a terra e di legame per le telecomunicazioni per l'edilizia commerciale
Tra questi,VIA/TIA 568Ao lo standard di cablaggio delle telecomunicazioni per l'edilizia commerciale, definisce i sistemi di cablaggio strutturati perCavi a coppia attorcigliatae assegnazioni del pin per 8- pinConnettori RJ45. Specifica inoltre i requisiti per diverse "categorie" di cavi a coppia attorcigliata come cavi Cat-Details esploreremo più avanti.
1.2 Comprensione del componente "8- pin"
Concentriamoci sul termine "8- pin." Questo non si riferisce a un dispositivo specifico ma piuttosto a un componente chiamato8P8C (8 posizioni, 8 conduttori).
IL8P8CIl componente fa parte di unConnettore RJ45e rappresenta la configurazione di cablaggio utilizzata per i cavi Ethernet. Il connettore Ethernet RJ45 è tecnicamente classificato come unConnettore 8p8c. In un8P8CConnettore, ogni spina contiene otto posizioni distanziate a circa un millimetro di distanza in cui è possibile inserire singoli fili.
Vari tipi diConnettori 8p8cesistono oggi sul mercato; Tra questi, modernoConnettori Ethernet RJ45sono il tipo più comunemente usato.
È importante chiarire che mentre tutti i connettori Ethernet RJ45 sono un tipo diConnettore 8p8c, non tuttoConnettori 8p8csono connettori Ethernet RJ45-una distinzione che conta quando si discute delle specifiche tecniche.
1.3 Standard per i cavi Ethernet
Due tipi diCavi Ethernetsono ampiamente utilizzati nella trasmissione di rete: cavi e cavi crossover.
I cavi patch Ethernet sono progettati con quattro paia di fili; Ogni coppia è costituita da un filo di colore solido abbinato a un filo a strisce dello stesso colore. PerReti Ethernet 10/100Base-T, vengono utilizzate solo due paia di fili (arancione e verde); Le restanti due coppie (marrone e blu) possono essere utilizzate per altre applicazioni Ethernet o connessioni telefoniche.
A seconda dei requisiti di connessione, potrebbero essere necessari cavi diretti o crossover. Per standardizzare le configurazioni di cablaggio, due standard-T568A e T568B-sono utilizzati per creare questi due tipi di cavi:
I cavi dritti-through utilizzano lo stesso standard di cablaggio su entrambe le estremità: T568A o T568B.
I cavi crossover usano T568A su un'estremità e T568B dall'altra parte.
T568A
T568B
Confrontare gli standard T568A e T568B
La differenza principale tra questi due standard sta nel modo in cui le coppie di fili 2 e 3 vengono assegnate colori specifici.
Ora che abbiamo coperto tre argomenti fondamentali sul cablaggio, andiamo avanti con presentazioni dettagliate su vari tipi di cavi!
2. Cavo coassiale
2.1 Che cos'è un cavo coassiale?
Un cavo coassiale è una linea di trasmissione elettrica progettata per trasmettere segnali a radiofrequenza ad alta frequenza (RF) da un punto all'altro con una perdita del segnale minima. È ampiamente utilizzato in linee telefoniche, televisione via cavo, connessioni Internet, booster di segnale del telefono cellulare e altro ancora. I cavi coassiali furono inventati nel 1880 dall'ingegnere e matematico British Oliver Heaviside, e ha brevettato l'invenzione e il suo design nello stesso anno. Nel 1940, AT&T istituì il primo sistema di trasmissione coassiale transcontinentale.
2.2 Che aspetto ha un cavo coassiale?
L'aspetto di un cavo coassiale può essere familiare anche se non sei nelle persone del settore dei networking nate negli anni '70, '80 o '90 potrebbe riconoscerlo come cavo utilizzato per le installazioni di TV via cavo domestica.
2.3 Struttura di un cavo coassiale
La struttura di un cavo coassiale
Foto del prodotto via cavo coassiale
La struttura di un cavo coassiale è illustrata nel diagramma sopra. Un cavo coassiale tipico è costituito da quattro componenti principali:
Conduttore di rame: Il conduttore centrale che trasporta dati.
Isolante: Un isolatore di plastica dielettrico che mantiene la spaziatura tra il conduttore centrale e lo strato di schermatura.
Mesh intrecciata: Realizzato in rame, protegge il cavo dall'interferenza elettromagnetica (EMI).
Strato di plastica protettivo: Protegge gli strati interni dai danni.
Cos'è l'interferenza elettromagnetica (EMI)?
L'interferenza elettromagnetica si riferisce a segnali indesiderati indotti in un cavo da fonti esterne come linee elettriche o dispositivi, o occasionalmente da adiacenteCavi Ethernetche non aderiscono agli standard ANSI/Tia -568.
L'interferenza elettromagnetica si riferisce a segnali indesiderati indotti in un cavo da fonti esterne come linee elettriche o dispositivi, o occasionalmente da adiacenteCavi Ethernetche non aderiscono agli standard ANSI/Tia -568.
2.4 Tipi di cavi coassiali
Come illustrato sopra, i cavi coassiali sono ampiamente classificati in tipi RG e LMR®. I due valori di impedenza più comuni sono 50 Ω e 75 Ω.
Cavo coassiale di tipo RG
RG sta per "Guida radio", riferendosi alle specifiche militari originali per i cavi coassiali. Il numero RG indica il diametro del cavo; Tuttavia, le misurazioni possono variare numeri RG leggermente più alti in genere conduttori centrali più sottili.
RG sta per "Guida radio", riferendosi alle specifiche militari originali per i cavi coassiali. Il numero RG indica il diametro del cavo; Tuttavia, le misurazioni possono variare numeri RG leggermente più alti in genere conduttori centrali più sottili.
Cavo coassiale LMR®
LMR® rappresenta una nuova generazione di cavi coassiali RF che offrono maggiore flessibilità, installazione più semplice e costi inferiori. Questi cavi sono comunemente usati come linee di trasmissione per missili, aeroplani, satelliti e antenne di comunicazione. Il numero LMR® fornisce una stima approssimativa dello spessore del cavo.
LMR® rappresenta una nuova generazione di cavi coassiali RF che offrono maggiore flessibilità, installazione più semplice e costi inferiori. Questi cavi sono comunemente usati come linee di trasmissione per missili, aeroplani, satelliti e antenne di comunicazione. Il numero LMR® fornisce una stima approssimativa dello spessore del cavo.
(I modelli dettagliati di questi due tipi non saranno discussi qui; i lettori interessati possono esplorare ulteriormente da soli.)
2.5 Vantaggi e svantaggi dei cavi coassiali
Vantaggi:
Conveniente;
Facile da collegare e installare;
Semplice da espandere;
Buona resistenza all'interferenza elettromagnetica;
Capacità fino a 10 Mbps;
Durevole;
⭐ Il campo elettromagnetico che trasporta il segnale esiste solo nello spazio tra conduttori interni ed esterni, consentendo l'installazione vicino agli oggetti metallici senza perdita di potenza.
Svantaggi:
Un singolo cavo può interrompere un'intera rete;
Deve essere messo a terra per prevenire qualsiasi crosstalk;
Suscettibile alla manomissione quando improprio connesso.
Cos'è il crosstalk?
Il crosstalk si verifica quando i segnali sono accoppiati induttivamente da una coppia di fili all'altra a causa del campo magnetico-contatto fisico tra i conduttori non è necessario per questo. Questa situazione indesiderata può causare la trasmissione del segnale di dati su lunghi tratti di cablaggio per rallentare o fallire completamente. La torsione di coppie di fili all'interno dei cavi Ethernet riduce significativamente la crosstalk e i suoi impatti negativi.
Il crosstalk si verifica quando i segnali sono accoppiati induttivamente da una coppia di fili all'altra a causa del campo magnetico-contatto fisico tra i conduttori non è necessario per questo. Questa situazione indesiderata può causare la trasmissione del segnale di dati su lunghi tratti di cablaggio per rallentare o fallire completamente. La torsione di coppie di fili all'interno dei cavi Ethernet riduce significativamente la crosstalk e i suoi impatti negativi.
2.6 Applicazioni di cavi coassiali
Televisione
I cavi coassiali usati per i televisori sono in genere 75- ohm rg -6 tipi.
I cavi coassiali usati per i televisori sono in genere 75- ohm rg -6 tipi.
Rg -6 cavo coassiale
Hdtv
La televisione ad alta definizione (HDTV) utilizza cavi RG -11 a causa delle loro specifiche più elevate rispetto ad altri tipi, consentendo una maggiore larghezza di banda per la trasmissione del segnale. Ciò consente ai cavi RG -11 di trasmettere rapidamente segnali HD forti.
La televisione ad alta definizione (HDTV) utilizza cavi RG -11 a causa delle loro specifiche più elevate rispetto ad altri tipi, consentendo una maggiore larghezza di banda per la trasmissione del segnale. Ciò consente ai cavi RG -11 di trasmettere rapidamente segnali HD forti.
Rg -11 cavo coassiale
Internet
I cavi coassiali possono trasmettere segnali di connessione Internet; Tuttavia, le frequenze del segnale Internet in genere vanno più in alto in GHz rispetto alle tradizionali frequenze video analogiche nei cavi MHz-di solito che richiedono RG -6.
I cavi coassiali possono trasmettere segnali di connessione Internet; Tuttavia, le frequenze del segnale Internet in genere vanno più in alto in GHz rispetto alle tradizionali frequenze video analogiche nei cavi MHz-di solito che richiedono RG -6.
Rg -6 cavo coassiale
Video
I cavi coassiali vengono utilizzati anche per la trasmissione video-RG -6 per segnali digitali migliori e RG -59 per la trasmissione del segnale video senza perdita.
I cavi coassiali vengono utilizzati anche per la trasmissione video-RG -6 per segnali digitali migliori e RG -59 per la trasmissione del segnale video senza perdita.
Rg -59 cavo coassiale
3. Cavo Ethernet
3.1 Che cos'è un cavo Ethernet?
Il cavo Ethernet fu sviluppato per la prima volta nel 1881 da Alexander Graham Bell. È costituito da due conduttori, in genere realizzati in rame, ciascuno con uno strato isolante. Questi due conduttori sono attorcigliati insieme, dando al cavo il suo nome. Vedi il diagramma sottostante per l'illustrazione di un cavo Ethernet a coppia intrecciato.
Dalla sua invenzione, il cavo Ethernet è stato ampiamente utilizzato nelle reti di linee telefoniche negli Stati Uniti. Oggi, vari tipi di cavi Ethernet vengono utilizzati in tutto il mondo, principalmente per le linee fisse all'aperto che trasportano servizi vocali telefonici. Diversi standard per i cavi Ethernet sono classificati in varie categorie come categoria 1 (CAT 1), categoria 2 (CAT 2), categoria 3 (CAT 3), categoria 4 (CAT 4), categoria 5/5E (CAT 5/5E), categoria 6/6a (CAT 6/6A), categoria 7/7a (CAT 7a) e categoria 8/8.1/8.2 (CAT 8/8.1
I cavi Ethernet sono progettati per ridurre la crosstalk tra le coppie di fili all'interno del cavo e ridurre al minimo l'interferenza del segnale da fonti esterne o coppie di fili adiacenti.
3.2 Tipi di Ethernet Cavi
I cavi Ethernet sono divisi in due tipi: coppia attorcigliata schermata (STP) e coppia intrecciata non schermata (UTP). Sebbene i loro nomi differiscano per una sola parola, cosa distingue esattamente i cavi di coppia intrecciati non schermati?
Coppia attorcigliata schermata (STP)
STP include sia uno scudo individuale attorno a ciascuna coppia di fili che uno scudo aggiuntivo attorno a tutte e quattro le coppie di fili. Questa schermatura riduce e isola l'interferenza elettromagnetica che si verifica durante la trasmissione del segnale attraverso i fili. Vedi il diagramma qui sotto per un'illustrazione di STP.
Tuttavia, se una parte della schermatura è danneggiata o se i fili non sono correttamente messi a terra su entrambe le estremità della connessione, la schermatura può fungere da antenna e introdurre rumore elettromagnetico indesiderato da onde radio vaganti o segnali Wi-Fi nell'aria. Inoltre, STP richiede una corretta messa a terra su entrambe le estremità per funzionare in modo efficace. I cavi STP devono anche essere accoppiati con connettori schermati RJ45 (8P8C) per garantire una schermatura costante su tutta la gamma di spettro del cavo.
Vantaggi di STP:
Lo strato esterno in alluminio lamina aiuta a ridurre le radiazioni elettromagnetiche.
Supporta velocità di dati più elevate e larghezza di banda rispetto all'UTP.
Svantaggi di STP:
Costo più elevato rispetto all'UTP.
Più difficile da installare di UTP.
Coppia intrecciata non schermata (UTP)
UTP non include alcun livello di schermatura metallica; Invece, ha solo uno strato di gomma o plastica isolante esterno. Vedi il diagramma qui sotto per un'illustrazione di UTP.
Vantaggi di UTP:
La mancanza di uno strato di schermatura lo rende più sottile e risparmia spazio.
Facile installazione e design leggero.
L'elevata flessibilità lo rende adatto per i sistemi di cablaggio strutturati.
Basso costo.
Svantaggi di UTP:
I collegamenti UTP sono meno sicuri rispetto ai collegamenti STP.
Efficace solo fino a 100 metri; Oltre a questa gamma, sono richiesti booster di segnale o ripetitori.
Larghezza di banda limitata e velocità dati.
Applicazioni di UTP e STP
Il cablaggio a coppia attorcigliata (STP) schermata è comunemente utilizzato per la trasmissione di informazioni ad alta efficienza in quanto fornisce prestazioni migliori rispetto alla coppia intrecciata non schermata (UTP). Viene spesso utilizzato in ambienti con elevate interferenze elettromagnetiche o requisiti di prestazione rigorosi.
Il cablaggio di coppia intrecciata non schermata (UTP) è più comunemente utilizzato nella maggior parte delle reti locali (LAN) a causa della sua efficacia in termini di costi, flessibilità e facilità di installazione e vantaggi di manutenzione. Un cavo Ethernet a coppia attorcigliata è costituito da una certa lunghezza di fili di coppia intrecciata combinatiConnettori RJ45ad entrambe le estremità.
3.3 Categorie di cavi Ethernet
Le categorie e i tipi di cavi Ethernet differiscono. Si noti che la seguente introduzione alle categorie di cavi Ethernet si applica specificamente ai cavi Ethernet schermati. Questi standard definiscono specificamente la capacità dei dati di base, con i cavi di categoria più elevata più costosi di quelli di categoria inferiore. Esistono molte categorie di cavi Ethernet, ma sono anche facili da ricordare:
Cat 1:Larghezza di banda 750 kHz, supporta solo la trasmissione vocale e non consente la trasmissione dei dati, utilizzata principalmente per le linee telefoniche prima degli anni '80.
Cat 2:Larghezza di banda 1 MHz, supporta la trasmissione di dati e dati a velocità fino a 4 Mbps, utilizzate principalmente nelle reti di anelli token.
Gatto 3:Descritto in EIA/TIA -568 con una larghezza di banda di 16 MHz, supportando la trasmissione vocale e di dati a velocità fino a 10 Mbps. Un'applicazione tipica è 10Base-T.
Cat 4:Larghezza di banda di 20 MHz, supporta velocità fino a 16 Mbps, utilizzate principalmente nelle reti di aree locali a base di anelli token e 10/100base-T, sebbene raramente sia utilizzato.
Cat 5/5e:I cavi Ethernet Cat5 sono comunemente usati nel cablaggio strutturato per le reti di computer. Possono ottenere velocità fino a 10/100 Mbps con una larghezza di banda fino a 100 MHz. Tuttavia, ora sono considerati obsoleti e sono stati sostituiti da CAT5E (migliorato).Cavi Cat5esono uno dei cavi Ethernet più comunemente usati oggi. La differenza principale tra Cat5 e Cat5E è che Cat5E presenta una ridotta crosstalk e supporta la massima velocità di trasmissione fino a 1000 Mbps. CAT5/5E è ampiamente utilizzato nelle reti locali e nelle applicazioni di streaming video.
Gatto 6/6a:In sostituzione di Cat5/5E, i cavi Ethernet Cat6 vengono utilizzati in Gigabit Ethernet e in altri livelli fisici di rete. Supportano velocità fino a 10 Gbps a frequenze fino a 250 MHz. Per applicazioni da 10 GBase-T, la lunghezza massima dei cavi Cat6 diminuisce dal suo solito limite di 55 metri fino a soli 37 metri. Tuttavia, CAT6A (aumentato) si è evoluto per funzionare a frequenze fino a 500 MHz, consentendo lunghezze del cavo fino a 100 metri rispetto a CAT6.
Cat 7/7a:CAT7 è uno standard di cablaggio Ethernet progettato per l'uso in entrambe le reti 1000Base-T e 10GBase-T. Offre prestazioni a frequenze fino a 600 MHz su distanze che raggiungono fino a 100 metri. Per quanto riguarda CAT7A (aumentata), la sua frequenza è ancora più alta fino a 1000 MHz. Gli studi indicano che può supportare connessioni a breve durata per velocità fino a 40 GBE o addirittura potenzialmente raggiungere fino a 100 GBE.
Cat8/8.1/8.2:CAT8 è uno standard americano specificato da ANSI/TIA, mentre CAT8.1 e CAT8.2 sono standard globali specificati da ISO/IEC.
Foto del prodotto CAT8
ILCavi Ethernet Cat8Utilizzare un connettore 8P8C, garantendo piena compatibilità all'indietro con generazioni precedenti come Cat6 che utilizzano anche connettori RJ45.
Definizione della larghezza di banda:CAT8 supporta frequenze fino a 2000 MHz, che è quattro volte maggiore della larghezza di banda massima supportata da CAT6. La gamma di velocità per CAT8 si estende da 2500 Mbps a 40000 Mbps, mentre CAT6A può raggiungere al massimo fino a 10000 Mbps.
Potere su Ethernet (POE) Supporto:I cavi Ethernet Cat8 sono adatti al POE, consentendo ai dispositivi compatibili (come gli switch Poe) di fornire energia attraverso un singolo cavo di connessione utilizzando i fili CAT8. Questa capacità di POE elimina la necessità di ulteriori cavi di alimentazione, fornendo un sistema di cablaggio strutturato pulito, organizzato ed efficiente.
3.4 Che cos'è un cavo diretto?
Un cavo diretto è un tipo diCavo Cat5Con i connettori RJ -45 su entrambe le estremità e ogni cavo ha la stessa configurazione di pinout. Adatta allo standard T568A o T568B, che utilizza una codifica a colori coerente attraverso la LAN per la standardizzazione. Questo tipo di cavo Ethernet viene utilizzato nelle reti locali (LAN) per collegare dispositivi di rete come computer o router. È uno dei tipi più comuni diCavi di rete.
3.5 Differenze tra cavi diretti e cavi crossover
Un cavo diretto è un tipo di cavo CAT5 con connettori RJ45 su entrambe le estremità e ogni cavo ha la stessa configurazione di pinout. Un cavo crossover, d'altra parte, è un tipo di cavo CAT5 in cui un'estremità segue la configurazione T568A e l'altra estremità segue la configurazione T568B.
I cavi diretti vengono utilizzati per collegare la porta LAN di un router alla porta uplink di uno switch o hub, mentre i cavi crossover vengono utilizzati per collegare la porta LAN di un router alle porte standard su switch o hub.
I cavi diretti collegano i computer alla porta LAN di un cavo o un modem DSL, mentre i cavi crossover collegano la porta LAN di un router alle porte standard su switch o hub.
Quando si collega due diversi tipi di dispositivi, è necessario utilizzare cavi diretti. Quando si collega due dispositivi dello stesso tipo, è necessario utilizzare cavi crossover.
3.6 Che cos'è un cavo di rollover?
Come suggerisce il nome, in un cavo di rollover, la sequenza di cablaggio su entrambe le estremità del connettore è invertita: il pin 1 sul connettore A si collega al pin 8 sul connettore B; Pin 2 sul connettore A si collega al pin 7 sul connettore B; e così via. Per questo motivo, i cavi di rollover vengono talvolta definiti anche "cavi completamente invertiti".
I cavi di rollover sono più comunemente utilizzati per la connessione alla porta della console di un dispositivo per eseguire le modifiche alla programmazione. A differenza dei cavi crossover e diretti, i cavi di rollover non trasmettono i dati ma stabiliscono invece un'interfaccia della riga di comando per la gestione dei dispositivi.
3.7 Che cos'è RJ45?
Nella discussione precedente, abbiamo menzionato più volte RJ45 e, nel nostro lavoro quotidiano, questo termine è anche comunemente usato. Allora, cos'è esattamente RJ45? RJ45 sta per Jack registrato e si riferisce a un connettore standardizzato. Il connettore designato come 45 (cioè il connettore RJ45) è ampiamente utilizzato in tutto il mondo per le connessioni telefoniche e di rete. Impiega cavi con coppie contorte, comunemente indicate come cavi coppie intrecciate. Pertanto, viene discusso qui come parte dei cavi coppie contorti.
RJ45
RJ45 è stato introdotto negli Stati Uniti negli anni '70 ed è stato standardizzato poco dopo. Ad esempio, ci sono altri tipi di connettori standard RJ, come RJ11, RJ14 e RJ25, ciascuno che differisce per dimensioni e funzionalità. I connettori RJ45 sono fisicamente più grandi dei connettori RJ11.
Codici a colori dell'interfaccia RJ45
RJ45 è un connettore 8P8C altamente modulare (8 posizioni, 8 contatti) perché supporta varie configurazioni di cablaggio. Definisce due standard di cablaggio: T568A e T568B.
Tipi di cavi RJ45
Cat5, Cat6 eCavi Cat7sono attualmente i cavi RJ45 più comunemente usati nelle connessioni di rete. Questi tre tipi di cavi sono già stati discussi in precedenza:
Cat5 e Cat5e:
CAT5 fornisce una velocità di linea nominale di 100 Mbit/s usando due coppie di fili intrecciati con una distanza di trasmissione massima di 100 metri. Successivamente, la specifica CAT5E è stata introdotta con regolamenti e standard più rigorosi. Il nuovo standard impone anche che tutte e quattro le coppie di fili intrecciati siano inclusi nei nuovi cavi.
Cat6 e Cat6a:
Compatibile all'indietro con Cat5E, Cat6 aderisce a standard più severi e offre una schermatura significativamente migliorata.Cavi Cat6sono progettati per gli standard Ethernet Gigabit (1 Gbps) e forniscono velocità native fino a 1000 Mbit/s a frequenze di 250 MHz. I cavi Cat6 supportano 10 gigabit Ethernet ma riducono la lunghezza massima del cavo da 100 metri a 55 metri per prestazioni ottimali. CAT6A raddoppia la frequenza a 500 MHz minimizzando ulteriormente l'interferenza del rumore attraverso una migliore schermatura del foglio di terra. Questi miglioramenti eliminano la degradazione del segnale su distanze più lunghe quando si opera in ambienti Ethernet a 10 gigabit.
Gatto7:
CAT7 opera a frequenze fino a 600 MHz ed è progettato per supportare velocità nominale per 10 gigabit Ethernet. Oltre alla schermatura introdotta da CAT6A, Cat7 fornisce schermatura individuale per ciascuna delle sue quattro coppie di fili intrecciati. La distanza massima del cavo per CAT7 rimane a 100 metri mantenendo la compatibilità all'indietro con gli standard CAT5 e CAT6. Inoltre, la sua maggiore gamma di frequenza (fino a 1000 MHz) consente la trasmissione di segnali a frequenza inferiore come i flussi televisivi via cavo.
Cat7a:
CAT7A estende l'intervallo di frequenza a 1000 MHz, offrendo specifiche migliorate in grado di supportare velocità future di 40/100 Gigabit Ethernet. Questa gamma di frequenza estesa consente anche applicazioni più versatili come la trasmissione di flussi di televisori via cavo insieme ai segnali di dati perfettamente.
4. Fibre ottiche
I cavi introdotti in precedenza sono tipi standard, in genere realizzati in rame. Questi cavi tendono ad essere relativamente costosi e di accelerare i colli di bottiglia.Fibre ottiche, di cui discuteremo ora, superando efficacemente queste due limitazioni. Per maggiori dettagli, continua a leggere.
4.1 Cosa sono le fibre ottiche?
Le fibre ottiche sono mezzi sottili e flessibili che sono leggermente più spessi di un pelo umano, utilizzati per trasmettere travi di luce. Nei sistemi pratici di comunicazione ottica, per garantire l'uso a lungo termine in varie condizioni e ambienti, le fibre ottiche devono essere trasformate inCavi ottici. Questo perché le fibre ottiche devono essere protette da più livelli di copertura prima della distribuzione. Il prodotto avvolto risultante è chiamato cavo ottico, con la fibra ottica che funge da componente centrale. I cavi ottici sono costituiti da fibre ottiche e ulteriori elementi protettivi.
La storia delle fibre ottiche è affascinante: inizialmente sono state introdotte negli anni '50 per sostenere il campo medico attraverso esami endoscopici. Con questa tecnologia, i medici potrebbero visualizzare l'interno del corpo umano senza dover fare incisioni o aprirsi un progresso rivoluzionario all'epoca. Negli anni '60, gli ingegneri si resero conto che questa stessa tecnologia poteva essere applicata per trasmettere segnali telefonici alla velocità della luce (circa 300, 000 chilometri al secondo in un vuoto ma ridotta a due terzi in condizioni pratiche).
4.2 Che aspetto hanno le fibre ottiche?
(Le fibre ottiche sono fili estremamente sottili e flessibili realizzati in vetro o plastica.)
4.3 Struttura dei cavi ottici
I cavi ottici sono simili nella struttura ai cavi coassiali ma non includono schermatura a rete. Al loro centro si trova un nucleo di vetro responsabile della trasmissione della luce.
La struttura protettiva esterna protegge la fibra dalle influenze ambientali. I cavi ottici includono:
Fibra ottica:Un tubo centrale molto fine realizzato in materiale dielettrico otticamente trasparente che trasporta emettitori di luce e ricevitori; I diametri del nucleo vanno da 5 µm a 100 µm.
Livello buffer:Un materiale ottico esterno che circonda il nucleo con un indice di rifrazione inferiore rispetto al nucleo, garantendo che la luce rimanga confinata all'interno del nucleo attraverso la riflessione interna totale.
Strato protettivo:Un rivestimento di plastica che protegge la fibra; realizzato in gomma siliconica, risultando in un tipico diametro della fibra rivestita di 250-300 µm.
4.4 Tipi di fibre ottiche
I tipi di fibre ottiche possono essere classificati in base a dimensioni diverse come segue:
Per materiale
Fibra ottica in vetro:Realizzato in vetro fine; comunemente utilizzato nelle applicazioni di trasmissione di dati ad alta velocità.
Fibra ottica in plastica:Realizzato in plastica.
Per modalità
Fibra singola in modalità:È caratterizzata da un diametro centrale più piccolo (9 µm) e consente solo una modalità di propagazione della luce, riducendo le perdite e minimizzando l'attenuazione in modo che i segnali possano percorrere distanze più lunghe. Le fibre a modalità singola sono comunemente utilizzate da fornitori di telecomunicazioni, operatori TV via cavo, agenzie governative, grandi imprese e università per distanze che superano diverse centinaia di metri.
Fibra a più modalità:Diametri di core maggiori (50 µm o 62,5 µm), consentendo una maggiore velocità di dati consentendo a più segnali di propagare contemporaneamente. Tuttavia, a causa di tassi di dispersione e attenuazione più elevati, la qualità del segnale si degrada in modo significativo su lunghe distanze.Fibre in modalità multiplasono in genere distribuiti per applicazioni a breve distanzadata center, reti locali (LAN) e reti simili. Comefibre a modalità singolae altre fibre di comunicazione, esistono sottoinsiemi di fibre multi-modalità in base alla costruzione/progettazione (fase-indice o indice graduale) e requisiti di tasso di larghezza di banda per distanze specifiche (EG, OM2, OM3, OM4).
Mediante distribuzione di indice di rifrazione
Fibra a gradina:Dispone di un indice di rifrazione uniforme lungo sia il nucleo che il rivestimento.
Fibra di indice graduata:Presenta un indice di rifrazione non uniforme lungo sia il nucleo che il rivestimento.
4.5 Principio di lavoro delle fibre ottiche
Il principio di lavoro alla base delle fibre ottiche è la riflessione interna totale (TIR). La luce si propaga naturalmente in linee rette; Tuttavia, a meno che non abbiamo una linea completamente retta senza curve per lunghe distanze, sfruttare questa proprietà sarebbe poco pratico. Invece, i cavi ottici sono progettati in modo tale che piegano tutta la luce in arrivo verso l'interno usando i principi TIR in modo che la luce si propaghi continuamente rimbalzando su pareti in fibra mentre trasmettono i dati end-to-end.
Sebbene i segnali ottici si indeboliscano sulla distanza a seconda dei livelli di purezza del materiale utilizzati nella produzione, le perdite sono significativamente inferiori rispetto ai cavi metallici. Un sistema di relè in fibra ottica è costituito da:
Trasmettitore:Un dispositivo che genera e codifica segnali di luce per la trasmissione.
Fibra ottica:Il mezzo che trasmette impulsi di luce (segnali).
Ricevitore ottico:Un dispositivo che riceve impulsi di luce trasmessi (segnali) e li decodifica per l'uso.
Regeneratore:Un componente essenziale per la trasmissione dei dati a lunga distanza.
4.6 Vantaggi dei cavi ottici
Resistenza al rumore:Immune alle interferenze elettromagnetiche e crosstalk; La luce esterna è l'unica potenziale interferenza ma è bloccata dalla guaina esterna.
Attenuazione del segnale basso:Abilita distanze di trasmissione molto più lunghe rispetto ad altri mezzi di guida d'onda.
Larghezza di banda superiore:Attualmente limitato non da vincoli medi ma da tecnologie di generazione/ricezione del segnale; Offre una larghezza di banda maggiore rispetto ad altri mezzi per velocità di trasmissione più veloci.
Alta sicurezza:Impedisce l'intercettazione del segnale di perdita di perdite di radiazione del segnale estremamente impegnativa e salvaguardia contro interferenze o intercettazioni.
Nessun problema elettrico:Non richiede loop di messa a terra o protezioni rispetto a cortocircuiti poiché utilizza onde luminose come vettori per i segnali di dati; Sicuro anche in ambienti infiammabili a causa dell'assenza di arco mentre offre l'immunità contro eventi di fulmini/scarico.
Meno ripetitori richiesti:Mentre i ripetitori sono sempre necessari durante la trasmissione del segnale a fini di amplificazione, sono necessari un minor numero di ripetitori rispetto ai mezzi di rame.
Struttura fisica:Dimensioni ridotte, design leggero con alta flessibilità/resistenza; Funziona a temperature elevate senza rischio di scosse elettriche quando tagliato o danneggiato.
5. Conclusione
Questo articolo, che si estende su quasi 8, 000 parole, offre un'introduzione altamente dettagliata ai cavi più comunemente usati oggi: cavo coassiale, cavo Ethernet e fibra ottica, un totale di tre tipi principali di cavi. Tra questi, la sezione sui cavi Ethernet è particolarmente dettagliata, poiché i cavi Ethernet sono attualmente i più utilizzati. Gli argomenti chiave discussi includono: i tipi e le classificazioni dei cavi Ethernet, che cos'è un cavo diretto, quanto differiscono i cavi diretti e crossover, cos'è un cavo di rollover e una spiegazione di RJ45.
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