Самая широкосмугова проводка
Давид Гальперовіч
Основна
розподільна система офісних будівель базується на четирехпарних кабелях, в
той час як аналогічні функції в житлових будівлях виконує проводка з
коаксіальних кабелів. За останній час пропускна здатність обох кабельних
систем збільшилася в десятки разів, і вони почали обслуговувати набагато більше
різних додатків.
До
недавніх пір по кручений парі в офісі розподілялися лише комп'ютерні дані, а
по коаксіальному кабелю в житлових будинках - телебачення. Тепер по кожній з цих
направляючих систем передається вся необхідна інформація: дані, телебачення,
голос. Крім того, вони використовуються для формування інфраструктури
«Інтелектуального будинку», тобто за ним пересилається інформація для управління
системами пожежогасіння, вентиляції і кондиціонування, охорони, освітлення та
іншого обладнання будівель.
Предметом
даної статті є розподільні системи як для офісних будівель, так і
для житлових будинків з максимальної на сьогоднішній день шірокополоспостью.
Четирехпарная проводка для 10 Гбіт/с
Передача
трафіку зі швидкістю ю Гбіт/с по оптичним кабелям стала можливою ще
кілька років тому. Пізніше перед інформаційним співтовариством постало завдання
передати такий же потік по кабелю з, кручених пар. Над цією проблемою працює
безліч організацій, зокрема IEEE, до її розв'язання підключилися і EIA/T1A, і
ISO/IEC. Вони проводять спільні дослідження і просуваються вперед швидкими
темпами. Основні потенційні області застосування нової технології - центри
обробки даних і сервісні центри. У перспективі також можливе її
використання в горизонтальній підсистемі локальної комп'ютерної мережі.
Хоча
проблема створення конкурентоспроможної мідної кабельної системи для підтримки
швидкості ю Гбіт/с виникла лише кілька років тому, внаслідок ширяється
розповсюдження обладнання Gigabit Ethernet, а в її вирішенні вже намітився
істотний прогрес. З 2002 р. робоча група IEEE 802.3аn займається
стандартом ю Gigabit Ethernet (loGBaseT). В ISO/IEC з нею тісно співпрацює
робоча група № 3 підкомітету JTC1 SC25 по кабельних систем, так що всі
роботи за стандартом loGBaseT і за відповідною йому мідної проводці ведуться
паралельно. У 2006 р. стандарти на 100BaseT і кабельну систему поліпшеної
Категорії 6 повинні вийти в світ, для чого є всі передумови.
Четирехпарная
кабельна система буває двох видів: екранована і неекранована. У зв'язку
з тим, що в Росії найбільш поширена неекранована проводка, спочатку
будуть розглянуті самі широкополосні кабельні системи цього типу. Потім
докладно обговорюються останні віяння в області екранованих кабельних
систем, що одержали поширення в Німеччині і Франції.
неекрановані
системи. Повну неекрановану систему для підтримки швидкостей loGigE поки
пропонує лише компанія SYSTEMAX Solutions. До складу сімейства GigaSPEED вже
три роки входить вирішення GigaSPEED XL з харакетрістіка-ми краще, ніж у Категорії
6, а нещодавно додали до нього рішення GigaSPEED X10D дозволяє передавати
дані зі швидкістю до 10 Гбіт/с по лінії довжиною до ЮО м. неекрановані
кабельні системи GigaSPEED XL і XioD здатні пропускати трафік Gigabit
Ethernet і ATM з темпом 1,2 Гбіт/с, а рішення XioD - потік 10 Гбіт/с. При
розробці цих кабельних систем конструктори керувалися «тих, що сходять»,
дійсно системним, підхід - від ПОВНОЇ тракту до компонентів. Спочатку
були визначені цілі у вигляді конкретних характеристик тракту, а потім за допомогою
засобів моделювання знайдені оптимальні параметри тракту і входять до нього
компонентів. SYSTIMAX Solutions проектує, виготовляє і випробовує весь тракт
цілком як єдину систему.
Як
показує накопичений досвід, модель тракту з орієнтацією на визначення
параметрів компонентів окремо не дозволяє достовірно передбачити
характеристики зібраного, готового тракту. Реальні тракти відрізняються один від
друга довжиною горизонтального кабелю, довжинами що входять до них шнурів, числом і
типами з'єднувачів, напрямком включення цих з'єднувачів (пряме і
зворотне) і т. д. Можливі сотні тисяч комбінацій елементів тракту, кожна з
яких розрізняється за характеристиками. Крім того, деякі комбінації
компонентів проводки можуть призвести до різкого і непередбачуваного зниження
характеристик у звичайних умовах, разом із загальним погіршенням надійності
кабельної системи.
Тракт
(Channel) складається з горизонтальних кабелів, з'єднувальних шнурів,
інформаційних розеток і панелей перемикання. Всі компоненти, що входять до
GigaSPEED XL і X10D, розроблені заново. Смуга частот тракту розширена до 400
МГц - для XL і до 500 МГц - для X10D, а компоненти мають ще більшу
широ-кополосность. Тракт, сконструйований у відповідності до викладеного вище
системним підходом з компонентів GigaSPEED XL, значно перевершує за
характеристикам Channel ISO/IEC Класу Е, a GigaSPEED X10D - проект стандарту
на «Новий Клас Е» (див. Таблицю 1).
В
складу рішення GigaSPEED XT, входять кабелі 1071 і 1081, а в X10D - 1091.
Характеристики перших двох кабелів перевищують вимоги Категорії 6, а кабель
1091 за своїми параметрами наближається до Категорії 7. У випадку зниження 1091
рівня межкабельних перешкод щодо кабелів 1071 і 1081 досягається
завдяки новій конструкції захисної оболонки: її внутрішня поверхня має
поздовжні ребра. Це також полегшує оброблення кабелю і робить його значно
більш гнучким.
При
виготовленні кабелів застосована нова технологія скрутки пар (СТАТ), створена в
SYSTIMAX Labs, науково-дослідному підрозділі компанії SYSTIMAX
Solutions. Кабелі цих серій випускаються із звичайною, вогнестійкою і
LSZH-рболочкой (остання не містить галогенів, тому димовиделеніе при
пожежу мінімально). Кабель 1091 володіє широкосмугового понад 500 МГц і
забезпечує працездатність додатків з темпом передачі до 10 Гбіт/с у
тракті довжиною 100 м.
Одночасно
з кабелями розроблялися нові інформаційні розетки та з'єднувальні шнури.
У GigaSPEED XL застосовуються розетки MGS400, а в X10D - MGS500, з необхідною
смугою пропускання. Сполучні шнури марок GS8E для XL і GS10E для X10D
складаються з гнучких кабелів і роз'ємів вдосконаленої конструкції.
Узгодженість шнурів, кабелів і розеток дозволяє оптимізувати тракт в
відповідно до заданих вимог. Для забезпечення широкосмугового тракту
GigaSPEED X10D були досліджені сотні сполучень кабелів, розеток і шнурів з
застосуванням методики модальної декомпозиції (MDM). Це дозволило інженерам
SYSTIMAX Labs змінювати комбінації кабелів і шнурів різної довжини із забезпеченням
оптимальних параметрів тракту і бути впевненими в тому, що навіть за складних
конфігураціях тракту його пропускна здатність буде достатньою для роботи
найшвидкісніших додатків. Зауважимо, що розетки MGS500 і шнури GS10E мають
нові конструкції з'єднувачів, при створенні яких застосовувалося моделювання
їх електромагнітних полів. Методика моделювання CFPM дозволяє значно
зменшити перехідні перешкоди в тракті.
Ці
нововведення в конструкції кабелів, з'єднувачів і шнурів забезпечили
характеристики компонентів і всього зібраного тракту з чотирма з'єднувачами
на рівні вимог поліпшеної Категорії 6/Нового Класу Е. При цьому всі
компоненти зберігають зворотну сумісність із звичайними компонентами Категорії 6
і трактом Класу Е в традиційному виконанні, а рівень межкабельних перехідних
перешкод (ANEXT) знижується до необхідного.
Інші
компанії також розробляють неекрановану продукцію для 10 Гбіт/с. Серед
них можна виділити Siemon, оскільки вона випустила кабельні системи з
підтримкою 10 Гбіт/с всіх трьох видів: екрановані, неекрановану і
волоконно-оптичну, під загальним найменуванням 10Gip. Неекранована проводка
10G6, розрахована на передачу потоку 10 Гбіт/с, містить заново розроблене
модульне підключення з робочою смугою частот 500 МГц. Новий розеточный модуль
10G6MAX, у поєднанні з шнуром 10G6, забезпечує характеристики тракту
передачі, як то потрібно протоколом loGBaseT. Разом з цим з'єднувальним
обладнанням передбачається використання горизонтального кабелю 10G6 UTP. У
документації вказується смуга пропускання кабелю 550 МГц, але захищеність на
ближньому кінці (ACR) у цього кабелю має позитивне значення тільки до 400
МГц.
Компанія
Krone також представила кабель поліпшеної Категорії 6 для підтримки протоколу
10GBaseT на відстань до 100 м. Цей кабель був випущений на заводі Krone в США,
Під час випробувань по кабелю передавався потік 21 Гбіт/с, завдяки його
підвищеної захищеності від зовнішніх перешкод.
Екрановані
системи. Найбільш перспективною для підтримки 10 Гбіт/с видається двічі
екранована проводка, коли кожна кручена пара має індивідуальний екран з
фольги, а весь сердечник кабелю приховується мідної опліткою. Мабуть, далі
в цьому напрямку просунулася компанія AMP Netconnect. Її екранована
кабельна система не лише містить весь спектр необхідних компонентів, але й
пройшла тестування в сертифікаційної лабораторії DELTA (Данія). Випробування
піддалися наступні кидок (Permanent Link, no стандарту ISO/IEC
11801:2002):
а)
кабель PiMP Compact + панель Кат. 6 РСВ + модульне гніздо SL;
б)
кабель PiMP Compact + панель Кат. 6 РСВ + розетка Кат. 6 DIN (AMPTWIST);
в)
кабель PiMP 600 МГц + панель Кат. 6 РСВ + розетка Кат. 6 DIN (AMPTWIST);
г)
кабель PiMP 600 МГц + панель АСО Plus зі вставкою Кат. 6 + розетка АСО Plus з
вставкою Кат. 6;
д)
кабель PiMP 600 МГц + панель АСО Plus зі вставкою Кат. 7 + розетка АСО Plus з
вставкою Кат. 7.
В
умовах, наближених до реальної прокладання кабельної системи, були проведені
вимірювання характеристик передачі і межкабельних перешкод (Alien Crosstalk) в
діапазоні частот від 1 до 625 МГц і підтверджено їх відповідність вимогам
документа ISO/IEC JTC i/25 N981.
Повністю
екрановані кабельну систему 10Gip з власним з'єднувачем TERA
представила компанія Siemon. Робоча смуга цієї проводки становить 1200 МГц,
що дозволяє використовувати її і для передачі телевізійних сигналів.
Горизонтальна підсистема складається з розетки TERA, кабелю S/FTP (аналогічного
кабелю PiMP 1200 МГц) і панелі перемикань з гніздами TERA. За такою кабельної
системі можуть функціонувати всі типи сучасних мереж: комп'ютерні,
телефонні і телевізійні, а також мережі керування будинком. Особливий інтерес, на
мій погляд, ірсдставляст використання подібних кабельних систем в житлових будинках.
Новий стандарт ISO/I ЄС 15018 передбачає три види домовик слабкострумової
проводки:
1.
інформаційна та телекомунікаційна (тобто комп'ютерна та телефонна);
2.
широкосмугова (в основному, для телебачення);
3.
контрольная, командна і комунікаційна (для систем управління).
Четирехпарний
з'єднувач TERA цим стандартом рекомендований до застосування у всіх трьох видах
будинкової проводки. Найбільш доцільно його використання для широкосмугових
додатків, у тому числі для телебачення.
Вимоги
до сполучної обладнанню Категорії 7, що базується на роз'ємі TERA,
описані в стандарті IEC 61076-3-104. Він являє собою відмінний від RJ45
з'єднувач, стандартизований на міжнародному рівні для четирехпарной
екранованого системи. Тепер до нього є і Балун (перехідник від
симетричною проводки до коаксіальної), за допомогою якого роз'єм TERA можна
приєднати до мережі телебачення. За допомогою Балунов до четирехпарной
екранованого мережі можна підключити пристрої (телевізори, відеомагнітофони
і т. п.), зазвичай працюють тільки в коаксіальної мережі.
широкосмугова
кабельна система ELine 1200 компанії Kerpen має весь необхідний набір
кабелів, шнурів, Балунов як для телевізійної, так і для комп'ютерної розподільних
систем. Основним компонентом, що визначає широкосмугового кабельної лінії
Kerpen ELine 1200 ЕС7, є кабель MegaLine 8. Четирехпарний, з
індивідуально екранованими парами (PiMF), цей кабель має робочу смугу
до 1400 МГц. Його захищеність (співвідношення сигнал/шум) на частоті 1400 МГц
складає 14 дБ. Ні в якого іншого кабелю, описаного раніше, не було такої
захищеності (ACR). Судячи з наведеним значенням, кабель працездатний до
частоти 1500 МГц і вище.
З
метою підтримки різних функцій в систему Кегреп ELine 1200 входить багато
різних шнурів і Балунов, в розрахунку на різні додатки. Всі шнури на
одному кінці мають роз'єм ЕС7, а на іншому - роз'єм для відповідного
програми: для телефону - RJ11, для комп'ютера - RJ45, для телевізора - Балун
і роз'єм типу F або МЕК. Шнур для Gigabit Ethernet з одного кінця армований
четирехпарним роз'ємом ЕС7, а з іншого - закінчується модернізованим
роз'ємом RJ45. характеристики якого повністю відповідають цьому
високошвидкісного режиму.
В
системі ELine 1200, що досить важливо, є набір сполучних шнурів з
гнучких екранованих кабелів MegaLine 726 та MegaLine 727, з робочими смугами
900 і 600 МГц, відповідно. Без сумніву, кабельна система ELine 1200 може
застосовуватися для передачі 10 Гбіт/с на відстань до 100 м, з великим запасом по
характеристиками.
Крім
ELine 1200 ЕС7, Kerpen випускає ще дві екрановані кабельні системи,
повністю відповідають вимогам 10GBaseT: ELine 600 GG45 (Клас
F/Категорія 7) і ELine 500 RJ45S (Клас Е/расптіренная Категорія 6).
Коаксиальная розподільна мережа
За
Останнім часом у Росії з'явилося безліч гібридних волоконно-коаксіальних
мереж (HFC). Ці мережі мають величезну широкосмугового: смуга пропускання
доходить до 1500 МГц, а в розподільчому сегменті досягає 2500 МГц.
Сучасні гібридні мережі відрізняються ретельним проектуванням магістральної
частини, але недостатньою обробкою внутрішньобудинкової розведення. Ці та зрозуміло:
будують мережі компанії приділяють підвищену увагу магістралі, а розведення
роблять, як правило, вже оператори мереж.
Щодо
новою тенденцією в розвитку цього напрямку є гібридна є з
пасивним коаксіальним сегментом. За такими коаксіальним мереж розподіляються
сигнали, телебачення та Internet. Цікава метаморфоза сталася в
Останнім часом з одним з основних програм для гібридних мереж. Спочатку
подібні мережі суцільно орієнтувалися на розвиток місцевої телефонії, але
глобальний наступ мобільного зв'язку докорінно підірвало цей напрямок, що мало
метою «другий телефон» в сім'ї.
В
даному розділі розглядається будинкова коаксиальная розводка з акцентом на
розподіл трафіку Internet. Зауважимо, що число користувачів «кабельного
Internet »у США і Канаді складає 25% від загальної кількості підключених до мережі.
Це говорить про наявність добре розвиненої інфраструктури кабельних мереж, які
вже давно служать не тільки для трансляції телебачення. Виділення ТВ-каналів на
подібної мережі не обговорюється, тому що цій проблемі присвячено
спеціалізовані видання по кабельному телебаченню.
Перехід
на топологію «зірка». Техніка інформаційної проводки в житлових будинках
зазнає в даний час докорінних змін. Якщо недавно найбільш
поширеною була топологією «шина», то тепер на перший план поступово виходить
«Зірка». Ще років 10-15 тому тільки телефони підключалися окремими парами
проводів, а телевізори та комп'ютери приєднувалися по «шинної» топології. У
останні роки і телевізори, і тим більше комп'ютери все частіше і частіше включають по
«Зіркоподібній» схемою, коли кінцеві пристрої приєднуються окремими
кабелями. Спочатку на цю топологію перейшли комп'ютерні мережі, а тепер
переходять і телевізійні. У статті автора «Мультимедійні кабельні системи»
(див. травневий номер «Журналу мережевих рішень/LAN за 2003 р.) викладено
проміжне рішення, коли комп'ютери підключені за схемою «зірка», а
телевізори приєднуються до загальної «шині».
На
Рисунку 1 показана коаксиальная будинкова система розподілу, побудована за
схемою «куща» ( «ієрархічної зірки»), де від підсилювача + розгалужувачі кабелі
«Гілками» ( «променями») розходяться по квартирах. У кожній квартирі встановлюється
развет-ставники, від якого нові «гілки» (нові «промені») у свою чергу
простягаються до розеток (другий рівень). При необхідності розподілити
інформацію всередині окремого приміщення встановлюють додаткові
раз-ветвітелі (це буде вже третій рівень).
З
переходом на топологію «зірки» споживання мідних кабелів для будинкової проводки
значно збільшилася. За часом це співпало зі зменшенням потреби в
подібних кабелях для зовнішніх мереж, так як там вони замінюються на оптичні.
Можливо, що саме остання обставина і призвело до поширення
«Зіркоподібній» схеми в будинкових інформаціонних мережах. Внаслідок швидкої заміни
електричних кабелів на магістральних лініях на оптичні на кабельні заводи
для виробництва мідних кабелів деякий час відчували брак замовлень. З
широким ж розповсюдженням «зіркоподібній» проводки в будинкових
розподільних мережах вірогідність подібного дефіциту замовлень кабельних
заводах зменшилася. За минулий час характеристики розподільних
коаксіальних кабелів різко покращилися, а самі вони стали значно дешевше.
Доступ
в Internet. Більшість сучасних пристроїв для доступу в Internet по
коаксіальним мереж відповідає специфікації для служби передачі даних
коаксіальним кабелів (Data Over Cable Service Interface Specification, DOCSIS).
У цього стандарту є дві основні версії: DOCSIS 1.0 і DOCSIS 2.0, для
яких опубліковані Рекомендації Міжнародного Союзу Електрозв'язку UTI j.112 і
j.122. Всі провідні виробники обладнання (Cisco, 3Com, Bay Network,
Ericsson, Motorola) випускають кабельні модеми, що відповідають стандарту
DOCSIS. Стосовно до російських мереж більш підходить версія цього стандарту
Euro DOCSIS, так як вона узгоджується з використовуваним у Росії частотним планом.
Для
доступу в Internet за домовик коаксіальної мережі потрібні кабельні модеми, причому
у абонента знаходиться індивідуальний модем, а у провайдера - станція кабельних
модемів (CMTS). Коаксіальні кабелі, CMTS та абонентський модем утворюють систему
підключення користувача до Internet. Для доступу в Internet та користування
іншими інтерактивними послугами в мережі необхідно організувати висхідний потік
(upstream), від абонента до головної станції. Крім того, бажано, щоб
комп'ютери були об'єднані в локальну мережу Ethernet, оскільки подача настільки
потужного потоку до єдиного користувачеві економічно невигідна.
Частотний
діапазон кабельної мережі розбивається в такий спосіб. Частотна смуга 47-600
МГц виділяється під спадний потік (downstream), який часто називають «прямим
каналом »: по ньому передається основний трафік телемовлення. Смуга 600 - 862 МГц,
призначається для інтерактивних послуг, що вимагають зворотного зв'язку з абонентом.
Під висхідний потік (upstream), часто званий «зворотний канал», відводиться
смуга 5-42 МГц, він служить для передачі трафіку від абонента. Поділ
спадного і висхідного потоків (для формування прямих і зворотних каналів)
здійснюється за допомогою кабельних модемів. Управління всією системою відбувається
з головної станції кабельних модемів CMTS, розташованої у провайдера Internet.
Розгалужувачі
і розетки. Коаксіальні коренастий-чи використовуються як для всього будинку, так і на
поверхах. Згідно що одержала поширення в даний час схемою (див.
Малюнок 1) на кожному поверсі встановлюють разветвитель (splitter) на два,
чотири, шість або навіть вісім відводів (на рисунку 2 показаний разветвитель
компанії WISI з вісьмома коаксіальними виходами). Подібні пристрої дозволяють
розподілити сигнал як по квартирах, так і по кімнатах однієї квартири. У
останньому випадку телевізійний сигнал від будинкового підсилювача найкраще
доставити до квартири окремим коаксіальним кабелем, як показано на рисунку
1. При такому підключенні кожна квартира на поверсі фактично буде мати
індивідуальний введення, що різко підвищує якість сигналу. Особливо це важливо
при інтерактивному режимі, тому що додаткові стики в значній мірі
погіршують якість як прямого, так і зворотного потоків.
Коаксіальні
розетки бувають двох видів прохідні та кінцеві. Перший тип застосовується при
послідовному з'єднанні, коли організовується ланцюжок з розеток. Другий тип
використовується для безпосереднього підключення кінцевих пристроїв --
телевізорів, відеомагнітофонів, модемів. Такі розетки знайшли широке
поширення в сучасних мережах кабельного телебачення, побудованих за
схемою «куща». Коаксіальні розетки мають один, два або три виходи. Найбільш
часто встановлюють розетки з двома гніздами типу МЕК - для телебачення і
радіо. Розетки з трьома гніздами використовують для прийому кабельного і супутникового
телебачення, а також для УКВ-радіо. Втім, зустрічаються і вельми екзотичні
примірники, призначені не тільки для телеустройств, але і мають
спеціальне гніздо для підключення кабельного модему. Подібні кінцеві
розетки становлять найбільший інтерес для підключення до Internet, тому що вони
дозволяють підключати кабельний модем безпосередньо, без використання зовнішнього
по відношенню до розетки раз-ветвітеля.
Коаксіальні кабелі
Нижче
розглянуті конструктивні елементи та характеристики кабелів італійського
виробництва. Основні параметри наведені в Таблиці 2, конструкції показані на
Рисунку 3. Дані про коаксіальних кабелях інших виробників опубліковані в
статті автора у жовтневому номері «Журналу мережевих рішень/LAN» за 2000 р.
Внутрейній
провідник. Для виготовлення внутрішніх провідників застосовується мідна і
(набагато рідше) сталемедная дріт. Треба відмітити, що застосування мідної
дроту в якості внутрішнього прородніка збільшує термін служби-і
забезпечує велику гнучкість кабелю при прокладці та монтажі.
Необхідність
застосування твердої мідної та сталемедной дроту як центральний
провідника викликано наступними причинами. У роз'ємах типу F, широко
поширених в коаксіальних системах, центральний штир відсутній, а
замість нього зазвичай використовується внутрішній провідник коаксіального
розподільного кабелю. Таким чином досягається значна економія в
мережах.
Електрична
ізоляція. У багатьох виробів вона виконана з фізично спіненого поліетилену
високої щільності (PEEG). Такий спінений газом (а не хімічним способом)
діелектрик містить до 60% повітря і до 4 °% поліетилену, що й забезпечує
рекордно низьке затухання кабелів. Застосування ізоляції з високим вмістом
повітря має ще одну перевагу: температурний коефіцієнт зміни
параметрів виявляється істотно менше.
Технологія
фізичного спінювання гарантує чітке розділення повітряних пор в
діелектрику, що перешкоджає поширенню вологи уздовж ізоляції і
забезпечує додаткову стабільність параметрів на весь термін служби. У
кабелях CAVEL на ізоляцію наносять тонкий шар поліізобутилену (технологія Р1В),
що перешкоджає проникненню вологи в діелектрик. Поєднання спіненої газом
ізоляції і технології PIB уповільнює старіння під впливом основних зовнішніх
факторів - температури і вологості.
Фізично
спінений діелектрик по міцності не поступається суцільного поліетилену, раніше
використався для ізоляції коаксіальних радіочастотних кабелів. У
результаті такі кабелі досить стійкі до механічних навантажень, ударним
ушкоджень, багаторазовим вигинів з мінімальним радіусом, залишаючись при цьому
достатньо гнучкими. При їх деформації (крученні, вигинах, протягуванні)
частотна характеристика (параметр SRL - структурні поворотні втрати) не
змінюється. Звернемо увагу на ще одну особливість кабелів з фізично
вспененним діелектриком: вони значно легше виробів з суцільною ізоляцією --
велика цінність для монтажників і експлуатує персоналу. Найбільш
поширена конструкція з фізично спіненої ізоляцією показана на
Рисунку 3.1.
Компанія
Bieffe застосовує технологію хімічного спінювання діелектрика. У той же час
вона використовує спеціальне покриття внутрішнього провідника з метою
запобігання відшарування ізоляції. Із зовнішнього боку пористий діелектрик також
має спеціальний (чорний) захисний шар, застосування якого дозволяє
стабілізувати параметри кабелю. Як перший, так і друга технологічні
прийоми, розроблені компанією Bicffc, запатентовані. Відповідна
конструкція представлена на рисунку 3.2.
Зовнішній
провідник. У більшості кабелів застосовуються двошарові зовнішні провідники:
або алюмінієва фольга і оплетка мідної лудженої дротом, або мідна фольга
і оплетка голою мідним дротом. Алюмінієва дріт, широко застосовується в
американських і китайських кабелях, даними компаніями для виготовлення оплетки
не використовується. У разі підвищених вимог щодо екранування в ряді
конструкцій застосовується подвійна оплетка. Фольга (як алюміній, так і мідна)
для міцності і гнучкості ламінується полімерною плівкою.
Описане
будова зовнішнього провідника, при його гарній гнучкості, дозволяє досягти
високих показників ефективності екранування. Значення цього параметра,
згідно з фірмовим каталогом, лежать в межах від 75 до 90 дБ, в залежності від
щільності (коефіцієнта покриття) оплетки. Для обплетення щільністю 30-55%
характерна ефективність екранування від 75 до 80 дБ; для досягнення більш
високого екранування (від 85 до 90 дБ) щільність обплетення повинна складати
75-95%. Зауважимо, що оплетка мідним дротом чудово зарекомендувала себе в
виробництві, її технологія добре відпрацьована і є необхідним
техпроцесом більшості кабельних заводів. У той же час вона забезпечує
високу гнучкість кабелів, а також можливість паяння при закладенні заземлювачів.
Захисна
оболонка. У кабелях, як правило, використовуються пожежобезпечні Пластикати; в
деяких конструкціях застосовуються малодимние, що не містять галогенів
композиції. Останні майже не виділяють отруйний дим, перебуваючи у відкритому
полум'я, оскільки у своєму складі не містять галогенів. Ця обставина
надзвичайно важливо при укладанні кабелів в закритих приміщеннях, особливо з високою
щільністю заселення: лікарнях, готелях, школах, театрах, офісних будівлях,
магазинах.
Для
зменшення проникнення вологи під оболонку магістральні кабелі,
прокладаються в каналізації, мають між опліткою і захисною оболонкою шар
желейного заповнювача. При утворенні тріщин в захисній оболонці желе затікає
інформацію, що з'явилася в щілину і полі-Мерізі на повітрі, чим досягається запобігання
кабелю від проникнення вологи і стабільність його характеристик протягом всього
терміну служби.
Температурні
умови експлуатації кабелів з різними захисними оболонками наступні: з
оболонкою з полівінілхлориду (PVC) - від -30 ° С до +80 ° С; з оболонкою з
галогенні композиції з низьким димовиделеніем (LSZH) - від -25 ° С до +80 ° С; з
оболонкою з светостабілізірованного сажею поліетилену - від -40 ° С до +8 ° С.
Вплив умов експлуатації.
За
умовами застосування коаксіальні кабелі поділяються на підвісні (повітряні),
підземні і для внутрішньої укладання в приміщеннях. Підвісні часто містять
сталевий трос, закладених в оболонку під час виготовлення на виробництві.
Підземні кабелі повинні мати високу влагоне-проникністю, як
поздовжньої, так і поперечною. Для досягнення цієї властивості застосовують ряд
прийомів, що складаються в наступному. Обидві поверхні ізоляції (внутрішню і зовнішню)
покривають шаром полімеру, герметизуючим діелектрик з двох сторін і не
дозволяє волозі проникати в ізоляцію. Часто пористий діелектрик
«Приклеюється» до центрального провідника за допомогою шару суцільного поліетилену.
У свою чергу, алюмінієва плівка, що входить до складу екрану, також
приклеюється до того ж діелектрика, але з зовнішнього боку.
Для
запобігання розповсюдження вологи уздовж ізоляції застосовуються спеціальні
технологічні прийоми для поділу (несмиканія) пор в діелектрику. Весь
комплекс заходів не дозволяє волозі проникати в радіочастотний тракт (внутрішній
провідник - електрична ізоляція - зовнішній провідник) кабелю і сприяє
збереження стабільності його параметрів за будь-яких зовнішніх умовах протягом
багатьох років.
Електричні
параметри. Загасання сигналу при розповсюдженні напряму залежить від чистоти та
стабільності вихідних полімерів для виготовлення ізоляції, а також якості
провідникових матеріалів, що використовуються при виготовленні кабелів. Цьому питанню
в коаксіальних кабелях італійського виробництва приділяється велика увага.
Внаслідок високого ступеня наповнення ізоляції газом коефіцієнт загасання
таких кабелів нижче, ніж у інших конструкцій.
Ще
недавно коефіцієнт затухання кабелів для широкосмугових розподільних
систем задавався в смузі до 2150 МГц. У новітніх каталогах італійських
підприємств наводяться значення цього параметра на частотах до 2500 МГц - це
свідчить про значне зростання частотного діапазону як експлуатації, так
та нормування їх характеристик. Основні параметри кабелів представлені в
Таблиці 2.
Хвильовий
опір що випускаються в Італії коаксіальних кабелів знаходиться в межах
75-3 Ом (для тонких конструкцій) і 75 ± 2 Ом (для більш товстих). Ефективність
екранування для аналогових систем - від 75 до 80 дБ; для цифрових супутникових
систем (DIGITAL SAT) - від 85 до 90 дБ. Відносна швидкість поширення
сигналу в кабелі, в залежності від конструкції ізоляції, становить 80 - 85% від
швидкості світла.
При
передачі по коаксіальному кабелю цифрових сигналів високу екранне загасання
забезпечує захищеність від зовнішніх перешкод. Особливу роль ця характеристика
грає при використанні складної амплітудно-імпульсної модуляції високих порядків.
З цієї причини досягнуті раніше рівні екранування (для аналогових сигналів --
до 75 ДБ, для цифрових - до 90 дБ) перестають задовольняти сучасним
вимогам до супутникових систем передачі інформації.
В
Останнім часом розроблена нова серія кабелів марки CAVEL, з особливо надійної
екрануванням - у деяких виробів вона складає понад 110 дБ. Загальний вигляд
такого кабелю показаний на рисунку 3.3. Зміни в конструкції зовнішнього
провідника полягають у наступному. Тепер екран став тришаровим (фольга - оплетка
- Фольга), а зовнішній шар фольги в області перекриття ( «нахлеста») закорочені
шляхом відгинання назовні внутрішнього краю фольгований плівки. Таким способом
досягаються електрична герметичність зовнішнього екранного шару і затухання
екранування, що перевищує на більшій частині частотного діапазону 5-2150 МГц
величину 100-110 дБ. LAN
Список літератури
Журнал
LAN № 8 2005
