Стандарты и обозначения кабелей

Классификация кабелей

1. по назначению:

· для систем кабельного телевидения;

· для систем связи, авиационной, космической техники, компьютерных сетей, бытовой техники и т. д.

2. по волновому сопротивлению (хотя волновое сопротивление кабеля может быть любым), стандартными являются пять значений по российским стандартам и три по международным:

· 50 Ом — наиболее распространённый тип, применяется в разных областях радиоэлектроники. Причиной выбора данного номинала была, прежде всего, возможность передачи радиосигналов c небольшими потерями в кабеле, а также близкие к предельно достижимым показания электрической прочности и передаваемой мощности;

· 75 Ом — распространённый тип, применяется преимущественно в телевизионной и радиотехнике (был выбран по причине наименьшего ослабления сигнала по сравнению с 50 Ом кабелем и хорошего согласования с волновым сопротивлением наиболее распространенного типа антенн — полуволнового диполя (73 ом); при этом потери в кабеле ниже, чем для 50 Ом);

· 100 Ом — применяется редко, в импульсной технике и для специальных целей;

· 150 Ом — применяется редко, в импульсной технике и для специальных целей, международными стандартами не предусмотрен;

200 Ом — применяется крайне редко, международными стандартами

не предусмотрен;

· имеются и иные номиналы;

· кроме того, существуют коаксиальные кабели с ненормируемым волновым сопротивлением: наибольшее распространение они получили в аналоговой звукотехнике.

3. по диаметру изоляции:

· субминиатюрные — до 1 мм;

· миниатюрные — 1,5—2,95 мм;

· среднегабаритные — 3,7—11,5 мм;

· крупногабаритные — более 11,5 мм.

4. По гибкости (стойкость к многократным перегибам и механический момент изгиба кабеля):

· жёсткие,

· полужёсткие,

· гибкие,

· особогибкие.

5. по степени экранирования:

· со сплошным экраном;

· с экраном из металлической трубки;

· с экраном из лужёной оплётки;

· с обычным экраном;

· с однослойной оплёткой;

· с двух- и многослойной оплёткой и с дополнительными экранирующими слоями;

· излучающие кабели, имеющие намеренно низкую (и контролируемую) степень экранировки

В компьютерных сетях применяются кабели, удовлетворяющие определенным стандартам, что позволяет строить кабельную систему сети из кабелей и соединительных устройств разных производителей. Наиболее употребительные стандарты:

• Российскийстандарт ГОСТ 11326.0-78.

• Американский стандарт EIA/TIA-568A, разработанный совместными усилиями ANSI, EIA/TIA и лабораторией Underwriters Labs (UL);

• Международный стандарт ISO/IEC 11801;

• Европейский стандарт EN50173.

Эти стандарты близки между собой и по многим позициям предъявляют к кабелям идентичные требования. Однако есть и различия между этими стандартами, например, в международный стандарт 11801 и европейский EN50173 вошли некоторые типы кабелей, которые отсутствуют в стандарте EIA/TAI-568A.

Кроме этих открытых стандартов, многие компании в свое время разработали свои фирменные стандарты, из которых до сих пор имеет практическое значение только один − стандарт компании IBM.

При стандартизации кабелей принят протокольно-независимый подход. Это означает, что в стандарте оговариваются электрические, оптические и механические характеристики, которым должен удовлетворять тот или иной тип кабеля или соединительного изделия − разъема, кроссовой коробки и т. п. Однако для какого протокола предназначен данный кабель, стандарт не оговаривает. Поэтому нельзя приобрести кабель для протокола Ethernet или FDDI, нужно просто знать, какие типы стандартных кабелей поддерживают протоколы Ethernet и FDDI.

В ранних версиях стандартов определялись только характеристики кабелей, без соединителей. В последних версиях стандартов появились требования:

• к соединительным элементам (документы TSB-36 и TSB-40A, вошедшие затем в стандарт 568А);

• к линиям (каналам), представляющим типовую сборку элементов кабельной системы, состоящую из шнура от рабочей станции до розетки;

• к розетке;

• к основному кабелю (длиной до 90 м для витой пары);

• к точке перехода до активного оборудования, например концентратора или коммутатора.

В стандартах кабелей оговаривается достаточно много характеристик, из которых наиболее важные перечислены ниже.

• Затухание (Attenuation). Затухание измеряется в децибелах на метр для определенной частоты или диапазона частот сигнала.

• Перекрестные наводки на ближнем конце (Near End Cross Talk, NEXT). Измеряются в децибелах для определенной частоты сигнала.

• Импеданс (волновое сопротивление) − это полное (активное и реактивное) сопротивление в электрической цепи. Импеданс измеряется в Омах и является относительно постоянной величиной для кабельных систем (например, для коаксиальных кабелей, используемых в стандартах Ethernet, импеданс кабеля 50 Ом). Для неэкранированной витой пары 100 и 120 Ом. В области высоких частот (100-200 МГц) импеданс зависит от частоты.

• Активное сопротивление − это сопротивление постоянному току в электрической цепи. В отличие от импеданса активное сопротивление не зависит от частоты и возрастает с увеличением длины кабеля.

• Емкость − это свойство металлических проводников накапливать энергию. Два электрических проводника в кабеле, разделенные диэлектриком, представляют собой конденсатор, способный накапливать заряд. Емкость является нежелательной величиной, поэтому следует стремиться к тому, чтобы она была как можно меньше (иногда применяют термин «паразитная емкость»). Высокое значение емкости в кабеле приводит к искажению сигнала и ограничивает полосу пропускания линии.

• Уровень внешнего электромагнитного излучения или лектрический шум. Электрический шум — это нежелательное переменное напряжение в проводнике. Электрический шум бывает двух типов: фоновый и импульсный. Электрический шум может быть низко −, средне − и высокочастотный. Источниками фонового электрического шума в диапазоне до 150 кГц являются линии электропередачи, телефоны и лампы дневного света; в диапазоне от 150 кГц до 20 МГц — компьютеры, принтеры, ксероксы; в диапазоне от 20 МГц до 1 ГГц — телевизионные и радиопередатчики, микроволновые печи. Основными источниками импульсного электрического шума являются моторы, переключатели и сварочные агрегаты. Электрический шум измеряется в милливольтах.

• Диаметр или площадь сечения проводника. Для медных проводников достаточно употребительной является американская система AWG (American Wire Gauge), которая вводит некоторые условные типы проводников, например 22 AWG, 24 AWG, 26 AWG. Чем больше номер типа проводника, тем меньше его диаметр.

Приведенный перечень характеристик далеко не полон, и его нужно дополнить механическими и конструктивными характеристиками, определяющими тип изоляции, конструкцию разъема и т. п.

Помимо универсальных характеристик, таких, например, как затухание, которые применимы для всех типов кабелей, существуют характеристики, которые применимы только к определенному типу кабеля. Например, параметр шаг скрутки проводов используется только для характеристики витой пары, а параметр NEXT применим только к многопарным кабелям на основе витой пары.

Основное внимание в современных стандартах уделяется кабелям на основе витой пары и волоконно-оптическим кабелям.

По ГОСТ 11326.0-78 марки кабелей должны состоять из букв, означающих тип кабеля, и трёх чисел (разделённых дефисами).

Первое число означает значение номинального волнового сопротивления.

Второе число означает:

· для коаксиальных кабелей — значение номинального диаметра по изоляции, округлённое до ближайшего меньшего целого числа для диаметров более 2 мм (за исключением диаметра 2,95 мм, который должен быть округлен до 3 мм, и диаметра 3,7 мм, который округлять не следует);

· для кабелей со спиральными внутренними проводниками — значение номинального диаметра сердечника;

· для двухпроводных кабелей с проводниками в отдельных экранах — значение диаметра по изоляции, округлённое так же, как и для коаксиальных кабелей;

· для двухпроводных кабелей с проводниками в общей изоляции или скрученных из отдельно изолированных проводников — значение наибольшего размера по заполнению или диаметра по скрутке.

Третье — двух- или трёхзначное число — означает:

· первая цифра — группу изоляции и категорию теплостойкости кабеля;

· последующие цифры означают порядковый номер разработки.

Кабелям соответствующей теплостойкости присвоено следующее цифровое обозначение:

1 — обычной теплостойкости со сплошной изоляцией;

2 — повышенной теплостойкости со сплошной изоляцией;

3 — обычной теплостойкости с полувоздушной изоляцией;

4 — повышенной теплостойкости с полувоздушной изоляцией;

5 — обычной теплостойкости с воздушной изоляцией;

6 — повышенной теплостойкости с воздушной изоляцией;

7 — высокой теплостойкости.

К марке кабелей повышенной однородности или повышенной стабильности параметров в конце через тире добавляют букву С.

Наличие буквы А («абонентский») в конце названия обозначает пониженное качество кабеля — отсутствие части проводников, составляющих экран.

Пример условного обозначения радиочастотного коаксиального кабеля с номинальным волновым сопротивлением 50 Ом, со сплошной изоляцией обычной теплостойкости, номинальным диаметром по изоляции 4,6 мм и номером разработки 1 «Кабель РК 50-4-II ГОСТ (ТУ)*».

Обозначение «РК-50» означает не 50-омный кабель, а просто кабель с порядковым номером разработки «50», а его волновое сопротивление равно 157 Ом.

Волоконно-оптический кабель (opticalfiber) состоит из тонких (5-60 микрон) волокон, по которым распространяются световые сигналы. Это наиболее качественный тип кабеля — он обеспечивает передачу данных с очень высокой скоростью (до 10 Гбит/с и выше) и к тому же лучше других типов передающей среды обеспечивает защиту данных от внешних помех.

Радиоканалы наземной и спутниковой связи образуются с помощью передатчика и приемника радиоволн.

Существует большое количество различных типов радиоканалов, отличающихся как используемым частотным диапазоном, так и дальностью канала.

Диапазоны коротких, средних и длинных волн (KB, CB и ДВ), называемые также диапазонами амплитудной модуляции (Amplitude Modulation, AM) по типу используемого в них метода модуляции сигнала, обеспечивают дальнюю связь, но при невысокой скорости передачи данных.

Более скоростными являются каналы, работающие на диапазонах ультракоротких волн (УКВ), для которых характерна частотная модуляция (Frequency Modulation, FM), а также диапазонах сверхвысоких частот (СВЧ или microwaves).

В диапазоне СВЧ (свыше 4 ГГц) сигналы уже не отражаются ионосферой Земли и для устойчивой связи требуется наличие прямой видимости между передатчиком и приемником. Поэтому такие частоты используют либо спутниковые каналы, либо радиорелейные каналы, где это условие выполняется.

Дата добавления: 2013-12-12