Was ist ein verdrehtes Paar Kabel?
Jul 29, 2023
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Wie bereits im vorherigen erwähntBlogPost, dieTwisted Paarkabel ist absolut allgegenwärtig in unserer Produktion und unseres täglichen Lebens, weil sie für die Signalübertragung zwischen verschiedenen Geräten verwendet werden, wie z.Ethernet -Kabel, Kommunikationsleitungen, Encoderdrähte, motorische Rückmeldungsdrähte und mehr. Insbesondere mit der zunehmenden Digitalisierung verschiedener Geräte werden in immer mehr Anwendungsszenarien verdrehte Paarkabel benötigt.
Aber haben Sie sich jemals gefragt, warum wir verwenden müssenverdrehtes PaarKabel für die Signalübertragung? In diesem Artikel diskutieren wir, was ein verdrehtes Paarkabel ist und wie diese verdrehten Paarkabel funktionieren.
1. Die Quelle der Störung
Signale (ob analog oder digital) und die grundlegende Form der Stromübertragung sind elektrischer Strom. Dieser Strom erzeugt ein elektromagnetisches Feld um das Kabel, wodurch die umgebenden Schaltungen zu Geräuschstörungen führen.
Dieses Übersprechen zwischen Kabeln nimmt mit der Länge der Übertragungsleitung zu. Die Geburt von verdrehten Paarkabeln bestand genau, um diese Interferenz zu beseitigen.
2. Was ist verdrehtes Paarkabel?
Twisted Paar ist eine Art von Verkabelung, bei der zwei isolierte Drähte in einem bestimmten Muster (normalerweise im Uhrzeigersinn) zusammengedreht werden.
Das wichtigste Merkmal dieser Verkabelung ist die Fähigkeit, externe elektromagnetische Interferenzen (EMI) während der Signalübertragung zu beseitigen. Dies beinhaltet Störungen anderer ungeschützter Kabel oder Übersprechen aus nahe gelegenen Drähten. Verdrehte Paarkabel können sowohl analoge als auch digitale Signale übertragen werden.
Alexander Graham Bell, geboren 1847, ist der Erfinder von verdrehten Paarkabeln. Ja, er ist der gleiche große Wissenschaftler, der für die Erfindung des Telefons bekannt ist.
3. Wie beseitigt Twisted -Paar -Kabel Störungen?
In einem Paar verdrehter Drähte übertragen die beiden Kerne Signale mit gleicher Amplitude, aber gegenüberliegender Phasen (Polaritäten). Am empfangenden Ende werden diese Signale unter Verwendung eines Differentialverstärkers erkannt, was wir üblicherweise als Differentialsignalübertragung bezeichnen.
Geräuschquellen koppeln Geräusche durch elektrische oder magnetische Felder in die Drähte und tendieren dazu, gleichermaßen auf die beiden verdrehten Drähte zu koppeln. Infolgedessen erzeugt das Rauschen einen Satz von Common-Mode-Signalen auf dem verdrehten Paar. Das von einem Kabel erzeugte Interferenz/Rauschen steigt die von dem anderen Draht erzeugte Interferenz/Rauschen aus, da sie im Wesentlichen gleich groß sind, aber in Richtung entgegengesetzt sind. Wenn das Differentialsignal empfangen wird, storniert es das Rauschen am Empfänger aus, was zu einem sauberen, interferenzfreien Signal führt.
4. Warum nicht Koaxialkabel verwenden?
Einige Leute können sagen, dass Koaxialkabel für ihren hervorragenden Interferenzbeständigkeit bekannt sind. In der Tat wurden Koaxialkabel vor ungefähr einem Jahrzehnt (und sogar jetzt) in jedem Haushalt häufig zum Senden von Kabelfernsehsignalen verwendet.
Aufgrund der Notwendigkeit, externe Interferenzen effektiv zu verhindern, ist die Struktur der Koaxialkabel jedoch sehr komplex, einschließlich mehrerer Schichten dicker Isolierung, die um einen zentralen zylindrischen Kupferleiter und einen externen geflochtenen Schild umwickelt sind. Diese Komplexität macht es schwierig, eine groß angelegte Installation und Verkabelung mit Koaxialkabeln zu erreichen.
5. Merkmale von verdrehten Paarkabeln:
5.1 Vorteile:
Verhindern Sie, dass externe Störungen und Geräusche in das Kabel gelangen.
Verhindern, dass das Kabel selbst Störungen und Geräusche nach außen verursacht.
Minimieren Sie das Übersprechen.
Niedrigere Kosten.
Einfach zu installieren und zu verwenden.
5.2 Mängel:
Die Wirksamkeit von verdrehten Paarkabeln gegen elektromagnetische Interferenzen hängt weitgehend von der Verdrehungsmethode ab, und es ist erforderlich, sicherzustellen, dass das Kabel während der Installation und Verwendung intakt bleibt. Daher haben verdrehte Paarkabel unter anderem in der Regel strenge Anforderungen an maximale Ziehkraft und minimaler Biegeradius.
6. Abgeschirmt und ungeschützt:
Twisted -Paar -Kabel werden typischerweise als abgeschirmtes verdrehtes Paar (STP) und ungeschütztes Twisted Pair (UTP) klassifiziert.
Um einen besseren elektromagnetischen Interferenzschutz zu erzielen, verwenden verdrehte Paarkabel häufig Abschirmschichten.
Der Zweck der Abschirmschicht ist es, als leitfähige Barriere zu fungieren, um die Eingabe elektromagnetischer Wellen zu verringern und einen Leitungsweg für induzierte Ströme zu liefern. Durch diesen Leitungsweg können induzierte Ströme durch eine Erdungsreferenz fließen und zur Quelle zurückkehren. Diese Abschirmung kann auf einzelne Drahtpaare oder eine Reihe von gepaarten Drähten aufgetragen werden. Manchmal ist jedes Drahtpaar einzeln mit einer Metallfolie abgeschirmt, und das gesamte Kabel kann eine zusätzliche Schicht aus Metallfolie und geflochtenes Abschirmung haben.
7. Verschiedene Arten von Abschirmungen:
7.1 Individuelle Abschirmung:
Jedes verdrehte Paar im Kabel ist einzeln mit Aluminiumfolie abgeschirmt.
Diese Art der Abschirmung schützt nicht nur den Draht vor externen elektromagnetischen Interferenzen, sondern verhindert auch, dass der Draht elektromagnetische Störungen in die umgebenden Schaltungen verursacht und benachbarte Linien vor Überspenstungseffekten schützt.
7.2 Gesamtabschirm:
Alle Drähtepaare im Kabel sind mit Metallfolie oder geflochtenen Abschirmung eingewickelt.
Diese Abschirmung verhindert, dass elektromagnetische Störungen in das Kabel gelangen oder entkommen.
7.3 Individuelle Abschirmung + Gesamtabschirm:
Jedes verdrehte Paar ist mit Metallfolie abgeschirmt, und die gesamte Außenschicht hat auch Metallfolie oder geflochtene Abschirmung.
Diese Abschirmung verhindert, dass elektromagnetische Störungen in das Kabel eintreten oder entkommen und die angrenzenden Linien vor Übersprecheneffekten schützt.
Da die Abschirmung aus Metall besteht, kann es auch als Boden dienen. Manchmal gehören abgeschirmte verdrehte Paarkabel ein spezielles Kern -Erdungsdraht, das auch als Abflussdraht bezeichnet wird und elektrisch mit der Abschirmungsschicht verbunden ist, wodurch die Verbindung zwischen Anschlüssen und Masse vereinfacht wird.
8. Klassifizierung von verdrehten Paarkabeln:
In industriellen, kommerziellen und alltäglichen Leben sind vier Paare von verdrehten Paarkabeln mit symmetrischer Verteilung die häufigste grundlegende Form von Netzwerkkommunikationskabeln. Abschirmte Katze 5e und Katze 6/6A -Kabel verwenden normalerweise eine F/UTP -Struktur, während abgeschirmte Katze 7/7A -Kabel eine S/FTP -Struktur verwenden.
CAT -5 und CAT -5 E -Kabel, die von TIA/EIA -568- A und Tia/EIA {{{3} B definiert und erkannt werden, und bzw. Bandbreiten von 100 MHz bzw. 125 MHz, sind in herkömmlichen Lan -Cables häufig. Sie verwenden eine nicht abgeschirmte verdrehte Paarverkabelung (UTP) und sind nur für 100 -Mbit / s -Ethernet -Anwendungen mit einem maximalen Übertragungsabstand von 100 m geeignet. Aufgrund ihrer mangelnden Unterstützung für aufkommende Anwendungen und Signalisierungstechnologien nimmt die Verwendung von CAT -5 und CAT -5 e -Kabel erheblich ab und nähert sich dem Ende seines Produktlebenszyklus.
Cat -6, der derzeit von TIA/EIA -568- B definiert und erkannt wurde, liefert eine Bandbreite von 250 MHz, eineinhalb Mal höher als Cat -5 und Cat -5 e. Cat -6 250 MHz UTP-Kabel unterstützen nur 10 Gbit / s, je nach Überspotungsumgebung.
Entsprechend mit CAT -6 Ein 500 -MHz -nicht geschütztes Twisted -Paar (UTP) und abgeschirmtes Twisted -Paar (STP), die die beliebtesten Typen geworden sind, wenn sie die 10 Gbit / s und 100 -m -Zertifizierungstests bestehen. Derzeit sind 10Gbit/s -Ethernet -Ports zum Mainstream auf dem Industriemarkt geworden, sodass Cat -6 A in Zukunft in 10 Gigabit -Ethernet (10 Gbit/s) verwendet wird.
In der Zwischenzeit befürworten die europäischen Marktführer und Standard -Setzer Cat {-7 600 MHz -Standards mit doppelter Abschirmung (individuelle Abschirmung für jedes verdrehte Paar und Gesamtkabelabschirm) für 10 Gbit / s 100- -Meter -Ethernet -LAN -Anwendungen. CAT -7 ist der informelle Name für den Kabelstandard der ISO/IEC 11801 Klasse F. Dieser Standard definiert vier Paare von individuell abgeschirmten verdrehten Paaren, die in einen Gesamtschild verpackt sind. Das Design ermöglicht die Signalübertragung bei 600 MHz, wobei die Überschreitung der Katze -6 a überlegen ist. Die nordamerikanischen Standardgruppen TIA und EIA -568 haben diesen Standard noch nicht bestätigt.
Ein paar:RJ45 -Steckertypen
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