Cat5e желілік кабельдік қосқыштар Қорғау түрлері Тікелей өту бір секундтық желіні табу үшін желілік кабельдік қосқыштар

Желілік кабельдік қосқыштардың физикалық сипаттамалары олардың негізгі беру мүмкіндіктерін, механикалық беріктігін және икемділігін анықтайды, тұрақты деректерді беру үшін негіз қалады.

I. Физикалық спецификациялық параметрлер: Трансмиссия өнімділігінің материалдық негізі

Желілік кабельдік қосқыштардың физикалық сипаттамалары олардың негізгі беру мүмкіндіктерін, механикалық беріктігін және икемділігін анықтайды, тұрақты деректерді беру үшін негіз қалады.

1. Өткізгіш материалы және құрылымы

Өткізгіш желілік қосқыштардағы электрлік сигналдарды тасымалдаудың негізгі тасымалдаушысы болып табылады және оның материалы мен құрылымы өткізгіштікке, сигналдың тұтастығына және тотығу кедергісіне тікелей әсер етеді:

Негізгі материалдар:

Оттегісіз мыс (OFC): тазалығы ≥99,95% және оттегінің мөлшері ≤0,003%, ол тамаша өткізгіштікке ие (электр өткізгіштігі ≥100% IACS). 20°C температурадағы меншікті кедергі ≤0,0172Ω·mm²/m, бұл сигнал берудің жоғалуын тиімді азайтады. Бұл жоғары өнімді желілік секіргіштерге арналған негізгі материал (мысалы, Cat6 және одан жоғары).

Қалайы мыс: оттегі жоқ мыс өткізгіштердің бетіне 2-5 мкм қалайы қабаты төселеді. Қалайы мыстың тотығуын болдырмайды (тотығуға төзімділігі жалаң мысқа қарағанда 5 есе), тіпті ылғалды ортада (мысалы, ауаны кондиционерлеу ылғалдылығы жоғары компьютерлік бөлмелерде) тұрақты өткізгіштікті қамтамасыз етеді. Ол әдетте деректер орталығының секіргіштерінде қолданылады.

Мыспен қапталған алюминий (CCA): Алюминий өзегі жұқа мыс қабатымен қапталған. Оның өткізгіштігі оттегісіз мыстың 60%-70% ғана, ал меншікті кедергісі ≥0,028Ω·мм²/м. Сигналдың әлсіреуі үлкен және ол төмен бағаға байланысты тек төмен деңгейлі секіргіштерде (уақытша қосылымдар үшін Cat5e сияқты) қолданылады.

Мыспен қапталған болат (CCS): мыс жалатылған болат өзек жоғары механикалық беріктікке ие, бірақ нашар өткізгіштікке ие (өткізгіштік ≤30% IACS). Ол жоғары жылдамдықтағы деректерді тасымалдауға жарамсыз, созылу беріктігін қажет ететін арнайы сценарийлерде ғана пайдаланылады (мысалы, сыртқы қысқа қашықтыққа қосылулар).

Өткізгіш құрылымы:

Қатты өткізгіш: Диаметрі 0,4-0,6 мм болатын жалғыз тұтас мыс сым (жалпы сипаттамалар: 24AWG, 23AWG). Оның тұрақты сигнал беру өнімділігі және әлсіреуі төмен, бірақ икемділігі нашар (ең аз иілу радиусы кабель диаметрінен ≥8 есе). Ол патч-панельдер мен жабдық бөлмелерінде бекітілген сымдар үшін жарамды.

Жіпті өткізгіш: бір-бірімен бұралған 7-19 жұқа мыс сымдардан (әр сымның диаметрі 0,08-0,1 мм) тұрады. Ол тамаша икемділікке ие (ең аз иілу радиусы кабель диаметрінен ≥4 есе көп) және ≥10 000 иілу сынақтарына үзілмей төтеп бере алады. Ол жиі қосуды және ажыратуды қажет ететін секіргіштер үшін қолайлы (мысалы, қосқыштар мен серверлер арасындағы қосылымдар).

2. Кабель өлшемі мен салмағы

Желілік секіргіштердің өлшемі мен салмағы оларды орнату ыңғайлылығына, кеңістікті толтыруға және құрылымдық тұрақтылыққа әсер етеді:

Өткізгіш өлшегіш: AWG (американдық сым өлшеуіш) арқылы көрсетіледі. Желілік қосқыштар үшін жалпы сипаттамалар 24AWG (диаметрі 0,511 мм) және 23AWG (диаметрі 0,573 мм) болып табылады. Бірдей ұзындықта 23AWG өткізгіштері 24AWG-ге қарағанда үлкенірек көлденең қима ауданына ие, әлсіреу 15%-20% төмен. Олар жоғары жиілікті таратуға (≥500МГц) және ұзақ қашықтыққа секіргіштерге (≥5м) жарамды.

Кабельдің сыртқы диаметрі: Кабель санаттары мен экрандау түрлеріне байланысты өзгереді. Экрандалмаған (UTP) Cat6 секіргіштерінің сыртқы диаметрі 5-6 мм; экрандалған (STP) Cat6a секіргіштерінің қосымша экрандау қабатының арқасында сыртқы диаметрі 6-8 мм. Үлкенірек сыртқы диаметр жақсырақ қорғауды қамтамасыз етеді, бірақ көбірек орын алады, сондықтан оны сымның тығыздығына сәйкес таңдау керек (мысалы, деректер орталықтарындағы тығыздығы жоғары шкафтар).

Салмағы: 24AWG UTP секіргіштерінің салмағы 12-18 г/м; 23AWG STP секіргіштерінің салмағы 20-25 г/м экрандау қабаты мен қалың өткізгіштерге байланысты. Жеңіл секіргіштерді басқару оңай (мысалы, жинақтау және бағыттау), ал ауыр жүк секіргіштерінің төзімділігі жақсы.

3. Оқшаулау және қаптама материалдары

Оқшаулағыш материалдар айқаспаның алдын алу үшін іргелес өткізгіштерді оқшаулайды, ал қабық материалдары кабельді механикалық зақымданудан және қоршаған орта эрозиясынан қорғайды:

Оқшаулағыш материалдар:

HDPE (жоғары тығыздықтағы полиэтилен): Ол тамаша электр оқшаулау көрсеткіштеріне ие (диэлектрлік тұрақты 2,3-2,4) және суды сіңіру қабілеті төмен (≤0,01%/24сағ). Ол -40°C және +80°C температура диапазонында тұрақты өнімділікті сақтай алады. Ол өткізгіштер арасындағы төмен сыйымдылықты (сыйымдылық ≤56pF/m) қамтамасыз ететін желілік секіргіштер үшін негізгі оқшаулағыш материал болып табылады.

PP (полипропилен): өнімділігі бойынша HDPE-ге ұқсас, бірақ қаттылығы жоғары. Ол жиі өткізгіштер шоғырының құрылымдық тұрақтылығын арттыру үшін тізбекті өткізгіштерді оқшаулауда қолданылады.

Көбіктелген HDPE: HDPE-ге көбік түзетін агенттерді қосу арқылы диэлектрлік өтімділік 1,8-2,0-ге дейін төмендейді, бұл сигналдың әлсіреуін одан әрі төмендетуі мүмкін (100МГц жиіліктегі әлсіреу қатты HDPE-ге қарағанда 10% төмен). Ол жоғары жиілікті секіргіштерде (мысалы, Cat6a және Cat7) қолданылады.

Қабық материалдары:

ПВХ (поливинилхлорид): төмен құны, отқа төзімді (UL94 V-2 сорты) және жұмыс температурасының диапазоны -15°C пен +60°C. Ол жабық құрғақ орталарға (мысалы, кеңсе желілері) жарамды. Дегенмен, ол төмен температурада қатаюға бейім және жанған кезде зиянды газдар шығарады.

LSZH (Low Smoke Zero Halogen): Галоген элементтері жоқ, жанған кезде түтіннің түзілуі аз (түтіннің тығыздығы ≤50% ПВХ) және улы емес газдың шығарылуы. Жалынға төзімділік дәрежесі UL94 V-0 деңгейіне жетуі мүмкін, ал жұмыс температурасының диапазоны -20°C-тан +70°C-қа дейін. Бұл қауіпсіздік талаптары жоғары деректер орталықтары, метро және кеме желілері үшін міндетті болып табылады.

PE (полиэтилен): тамаша икемділік және соққыға төзімділік, бірақ нашар отқа төзімділік (жанғыш). Ол жел мен жаңбыр эрозиясына қарсы тұру үшін сыртқы секіргіштерде (қосымша УК-ға төзімді қоспалармен) қолданылады.

II. Электрлік өнімділік параметрлері: желіні жіберу сапасын анықтайтын негізгі көрсеткіштер

Электрлік өнімділік жіберу жылдамдығын, өткізу қабілеттілігін және сигнал тұрақтылығын тікелей анықтайтын желі қосқыштарының ең маңызды параметрі болып табылады.

1. Кабельдің санаты және беру жылдамдығы

Желілік қосқыштар TIA/EIA-568 және ISO/IEC 11801 стандарттарына сәйкес жіктеледі және әртүрлі санаттар әртүрлі жіберу мүмкіндіктеріне сәйкес келеді:

Cat5e (Жетілдірілген 5-санат):

Өткізу жиілігі: 100 МГц дейін.

Максималды жіберу жылдамдығы: 100 м-де 1000 Мбит/с (Gigabit Ethernet).

Негізгі қолданбалар: үй желілері, кеңсе жұмыс үстелдері және төмен жылдамдықты IoT құрылғылары.

Cat6 (6-санат):

Өткізу жиілігі: 250 МГц дейін.

Максималды жіберу жылдамдығы: 55 м-де 10 Гбит/с, 100 м-де 1000 Мбит/с.

Жақсартулар: Cat5e-ге қарағанда қатаң айқас және әлсіреу көрсеткіштері, төрт жұп өткізгіштерді оқшаулау үшін бойлық бөлгіш (пластикалық көлденең жақтау) бар, өзара кедергілерді азайтады.

Қолданбалар: Enterprise Gigabit желілері, бейнебақылау (4K камералар).

Cat6a (толықтырылған 6-санат):

Өткізу жиілігі: 500 МГц дейін.

Максималды жіберу жылдамдығы: 100 м қашықтықта 10 Гбит/с.

Жақсартулар: Бүкіл 100 м бойына толық дуплексті 10 Гбит/с жіберуді қолдайтын бөгде қиылысуды (AXT) азайту үшін жақсы экрандау немесе қаттырақ бұрау.

Қолданбалар: Деректер орталығының 10 Гбит/с магистральдық қосылымдары, ажыратымдылығы жоғары бейне өңдеу жұмыс станциялары.

Cat7 (7-санат):

Өткізу жиілігі: 600 МГц дейін.

Максималды жіберу жылдамдығы: 100 м-де 10 Гбит/с, 50 м-де 40 Гбит/с.

Ерекшеліктер: Толық экрандалған (SFTP құрылымы), өткізгіштердің әрбір жұбы жеке экрандалған және бүкіл кабель сыртқы экранмен жабылған. Қорғау тиімділігі 1 ГГц кезінде ≥85дБ.

Қолданбалар: жоғары тығыздықтағы деректер орталықтары, 40G/100G Ethernet алдын ала қосылымы.

Cat8.1/Cat8.2:

Өткізу жиілігі: 2000 МГц (Cat8.1) және 2400 МГц (Cat8.2) дейін.

Максималды жіберу жылдамдығы: 30 м-де 40 Гбит/с/100 Гбит/с.

Ерекшеліктер: RJ45 және GG45 қосқыштарымен үйлесімді, деректер орталығының қосқыштары мен серверлері арасындағы қысқа қашықтыққа жоғары жылдамдықты қосылымдарға арналған ауыр жұмысты қорғау.

2. Кедергі сипаттамасы

Желілік қосқыштардың сипаттамалық кедергісі желілік жабдыққа (әдетте 100Ω) сәйкес келуге арналған, бұл сигналдың шағылысуын азайту және сигнал тұтастығын қамтамасыз ету үшін өте маңызды:

Номиналды кедергі: 100Ω ±20Ω (TIA/EIA стандарты), ол желілік карталардың, қосқыштардың және басқа жабдықтың 100 Ом кедергісіне сәйкес келуі керек.

Кедергі тұрақтылығы: жұмыс жиілігі диапазонындағы (0-2000МГц) кедергі ауытқуы ≤15Ω болуы керек. Шамадан тыс тербеліс сигналдың шағылысуына әкеледі (шағылу жоғалуын азайту), бұл бит қателеріне әкеледі.

Кедергінің сәйкестігі: секіргіш пен қосылған жабдық арасындағы кедергі ≤10Ω болуы керек. Әйтпесе, қосылу нүктесінде сигналдың шағылысуы орын алады, ал шағылысу жоғалуы (RL) ≤10дБ болады, бұл жіберу тұрақтылығына әсер етеді.

3. Аттенуация (енгізу жоғалуы)

Өшіру жиілік пен ұзындық артқан сайын ұлғаятын тарату кезінде сигнал қуатының жоғалуын білдіреді:

Анықтама: дБ-де көрсетілген формула әлсіреу = 20г (кіріс/шығыс қуаты). Мән неғұрлым аз болса, беру өнімділігі соғұрлым жақсы болады.

Арнайы көрсеткіштер:

Cat5e: 100 МГц, әлсіреу ≤24дБ/100м.

Cat6: 250 МГц, әлсіреу ≤30дБ/100м.

Cat6a: 500 МГц, әлсіреу ≤39дБ/100м.

Cat7: 600 МГц, әлсіреу ≤40дБ/100м.

Әсер етуші факторлар: Өткізгіш материал (оттегісіз мыс CCA-ға қарағанда аз әлсіреген), көлденең қима ауданы (қалың өткізгіштер әлсіреуді азайтады) және оқшаулағыш материал (көбіктелген оқшаулаудың диэлектрлік шығыны аз).

4. Айқас (өткізгіштер арасындағы кедергі)

Crossstalk - көрші өткізгіштер жұптары арасындағы сигнал кедергісі, ол тарату жылдамдығын шектейтін негізгі фактор болып табылады:

Near-End Crossstalk (NEXT): Кабельдің бір ұшындағы көрші жұптардың жіберу ұшынан қабылдау ұшына дейінгі кедергі. Жиілік неғұрлым жоғары болса, КЕЛЕСІ.

Стандарттар: Cat6 250 МГц жиілігінде NEXT ≥44дБ талап етеді; Cat6a үшін 500 МГц жиілікте КЕЛЕСІ ≥46дБ қажет.

Far-End Crossstalk (FEXT): Кабельдің ең шетіндегі көрші жұптардың жіберу ұшынан қабылдау ұшына дейінгі кедергі. Оған негізінен кабель ұзындығы мен жиілігі әсер етеді.

Тең деңгейлі шеткі қиылысу (ELFEXT): FEXT минус әлсіреу, ол нақты кедергіні жақсырақ көрсетеді. Cat6a үшін 500 МГц жиілікте ELFEXT ≥24дБ қажет.

Alien Crosstalk (AXT): Бір бумадағы әртүрлі кабельдер арасындағы кедергі (бірге жинақталған бірнеше секіргіштер сияқты). Бұл Cat6a және одан жоғары нұсқалар үшін негізгі көрсеткіш, Cat6a үшін 500 МГц жиілікте AXT ≥35дБ қажет.

Power Sum Near-End Crossstalk (PSNEXT): Барлық басқа жұптардан бір жұпқа NEXT кедергілерінің қосындысы, ол NEXT-ке қарағанда қатаңырақ. Cat6 үшін 250 МГц жиілікте PSNEXT ≥42дБ қажет.

5. Табысты жоғалту (RL)

Қайтару жоғалуы - кедергінің сәйкестігін көрсететін шағылысқан сигнал қуатының түскен сигнал қуатына қатынасы:

Көрсеткіш: дБ-де көрсетілген, мән неғұрлым үлкен болса, шағылысу аз болады. Cat6 RL ≥12дБ 250 МГц жиілігін қажет етеді; Cat6a үшін 500 МГц жиілікте RL ≥10дБ қажет.

Әсері: нашар қайтару жоғалуы (≤8дБ) сигналдың бұрмалануын тудырады, бұл пакеттің жоғалуына және қайта жіберуге әкеліп соғады, желі өткізу қабілетін азайтады.

6. Кешіктіру және кешіктіру қисаюы

Таралудың кешігуі: сигналдың кабель арқылы өтуіне қажетті уақыт. 100 м секіргіштер үшін Cat6 250 МГц жиілікте ≤555 нс таралу кідірісін талап етеді.

Кешіктіру қисаюы: төрт жұп өткізгіштер арасындағы таралу кідірісіндегі айырмашылық. Бұл барлық төрт жұпты (мысалы, 10 Гбит/с Ethernet) пайдаланатын бұралған жұптық жүйелер үшін өте маңызды. Cat6 әртүрлі жұптардың сигналдарының қабылдау ұшына синхронды түрде келуін қамтамасыз ету үшін 100 м-де ≤50ns кідіріс қисаюын талап етеді.