1.Préface
Avec le développement rapide de la technologie informatique, la quantité d'informations sur le réseau a augmenté à pas de géant et les exigences des utilisateurs en matière de vitesse de transmission des informations ont augmenté. S'il existe un thème éternel dans la construction de réseaux, c'est bien la demande croissante de bande passante, et la bande passante du système de câblage intégré, qui est la plate-forme de communication du réseau, a également augmenté en conséquence. Les câbles numériques pour systèmes de câblage intégrés ont évolué de la catégorie 5 à la super catégorie 5, et désormais les câbles des catégories 6 et 7 reçoivent également une attention croissante de la part des professionnels de l'industrie au pays et à l'étranger. Les applications à bande passante élevée nécessitent la dernière technologie de câblage réseau, et la technologie de câblage de catégorie 6 répond aux applications commerciales d'aujourd'hui avec sa bande passante de 250 MHz, ce qui représente la capacité de bande passante la plus élevée que les paires torsadées non blindées et les paires torsadées blindées (pour paire torsadée entièrement blindée) peuvent prendre en charge. Cependant, la technologie continue de progresser et ce n'est qu'une question de temps avant que 250 MHz ne suffisent pas à répondre aux besoins de la population. C'est pourquoi un câble de catégorie 7 (blindage total plus blindage par paire) avec des bandes passantes allant jusqu'à 600 MHz a été développé pour étendre considérablement la capacités du réseau local.
2. Conception et fabrication de câbles de catégorie 6
Les systèmes de catégorie 6 ouvrent un tout nouveau concept de bande passante, offrant une bande passante 2,5 fois supérieure à la norme existante de catégorie 5, avec une immunité élevée au bruit, garantissant une bande passante élevée, un volume de données important, une longue distance de transmission et une immunité élevée aux interférences, ce qui permet une transmission plus fluide. voie à suivre pour les futures applications réseau. Avec la promulgation de la norme de câblage de catégorie 6, de nombreux fabricants ont intensifié la promotion des systèmes de câblage de catégorie 6, mais peu de fabricants de produits sont réellement conformes à la norme de catégorie 6. compatibilité. Les facteurs clés pour la production d'un câble qualifié de catégorie 6 sont : la capacité à garantir l'équipement, une conception de produit scientifiquement fondée et un contrôle précis du processus. La technologie de catégorie 6 utilise une structure de câble complètement différente de celle utilisée avant la catégorie 5 et peut prendre en charge des bandes passantes réseau allant jusqu'à 250 MHz.
2. Points clés du développement des câbles de catégorie 6
La clé du développement d'un câble de données de catégorie 6 est d'améliorer et de garantir la précision de fabrication, la stabilité et l'uniformité du câble. La torsion arrière, qui est en fait une pré-torsion, signifie que les fils individuels reçoivent une certaine torsion dans la direction opposée avant que la torsion ne soit appliquée à la paire, ce qui donne une courbe d'impédance caractéristique en fonction de la fréquence plus douce. Une augmentation du taux de détorsion améliore les performances électriques, mais a également pour effet secondaire de détruire partiellement la structure du monofil. Les spécifications de performance les plus difficiles à satisfaire pour les câbles de catégorie 6 sont : l'atténuation, l'atténuation de diaphonie à l'extrémité proche et sa puissance et l'atténuation de diaphonie à l'extrémité éloignée et sa puissance et la perte de réflexion, qui peuvent être améliorées en augmentant le diamètre des conducteurs et choisir de meilleurs matériaux. En concevant un pas raisonnable pour les quatre paires, la diaphonie proche et la diaphonie éloignée sont optimisées, tandis que les traverses en plastique au centre du câble stabilisent les positions relatives des quatre paires et isolent les paires les unes des autres, réduisant ainsi Interférence de diaphonie et amélioration de la qualité de transmission pour garantir des performances électriques stables et fiables. Les câbles de catégorie 6 sont également disponibles dans une configuration non squelettique. Cependant, la position relative des 4 paires de fils peut changer en raison de forces externes, affectant les performances d'atténuation de diaphonie du câble fini, entraînant des performances électriques moins stables que le type squelette. Ce type de câble est moins couramment utilisé aujourd’hui. Ce type de câble est moins couramment utilisé aujourd’hui.
3. Conception et fabrication de câbles de catégorie 7
1. Tendances des câbles de catégorie 7
Il y a quelques années, lorsque les câbles blindés ont été contraints par les câbles non blindés en Chine dans un domaine restreint avec des exigences de confidentialité élevées, alors qu'il était prédit que la catégorie 6 représentait la limite ultime des câbles en cuivre et que la fibre optique remplacerait le cuivre comme moyen de transmission à plus grande vitesse. , personne n'aurait pu imaginer que le désir de vitesse des gens serait si rapide qu'un réseau 10 Gigabit deviendrait réalité en un clin d'œil et que les câbles blindés, représentés par la catégorie 7, auraient de nouvelles opportunités dans le domaine du haut débit. environnement. Les câbles blindés représentés par la catégorie 7 ont une nouvelle opportunité de se développer dans un environnement à haut débit. À une époque où les câbles blindés sont critiqués comme étant coûteux et difficiles à entretenir, les avantages uniques des câbles de catégorie 7 dans le transport de signaux haute fréquence ont donné aux câbles blindés une nouvelle vie. Les câbles de catégorie 6 peuvent être utilisés pour la transmission Ethernet 10 Gigabit, mais sont limités à des distances ne dépassant pas 100 mètres. En effet, les signaux haute fréquence sont sujets à la diaphonie et la couche de blindage entre les paires de câbles blindés de catégorie 7 a fait de la transmission sur cuivre de 10 Gigabit Ethernet la méthode dominante. Il est extrêmement sécurisé, avec un blindage séparé des paires pour réduire les RFI et éliminer le besoin d'électronique coûteuse pour réduire la diaphonie. C'est parce que les câbles de catégorie 7 ont une « application exceptionnelle » dans les applications 10 Gigabit que l'utilisation de câbles blindés n'est plus limitée à un seul domaine d'exigences élevées en matière de confidentialité, comme l'e-gouvernement, ouvrant ainsi un environnement d'application plus large pour les câbles blindés. et les câbles de catégorie 7 sont donc étroitement liés au développement du 10 Gigabit Ethernet vers le haut.
Les câbles de catégorie 7 sont donc étroitement liés au développement du 10 Gigabit Ethernet.
Le système de câblage blindé, originaire d'Europe, présente d'excellentes caractéristiques CEM et confidentialité grâce à l'équilibre torsadé de la paire torsadée et à l'effet de blindage de la couche de blindage métallique, qui empêche efficacement les signaux d'interférence électromagnétiques externes et le rayonnement électromagnétique des crochets de câble. de s'échapper. Le câble blindé peut être blindé individuellement en métal pour chaque paire ou pour quatre paires de fils, en raison de l'effet de peau et de l'effet de réflexion et d'absorption du blindage métallique. Cela permet une meilleure séparation des champs électromagnétiques environnants et réduit la diaphonie entre des paires blindées individuellement ou entre quatre paires de fils. La norme CEI 61156-5 a été publiée par la Commission électrotechnique internationale (CEI) en mars 2002. La norme CEI 61156-5 constitue une base pour la production de câbles de catégorie 7, qui sont généralement de construction SSTP (blindage des paires de fils plus blindage total). blindage). Après des calculs théoriques et des recherches et développements, nous avons conçu les principaux paramètres structurels du câble de catégorie 7 et les exigences de déficience sont indiquées dans le tableau ci-dessous.
3. Points clés du développement d'un câble de catégorie 7
L'atténuation et la diaphonie sont deux des paramètres de transmission les plus importants, et l'augmentation du diamètre des conducteurs en cuivre réduit l'atténuation. L'utilisation d'une gaine blister physique et d'une gaine isolante réduit le diamètre extérieur du câble et réduit la capacité, ce qui réduit l'atténuation. Des protections séparées en feuille d'aluminium sont fournies pour chaque paire. La diaphonie entre les paires peut être éliminée et les interférences électriques provenant de l'environnement peuvent être éliminées et réduites, améliorant ainsi la compatibilité électromagnétique. Évitez les plis dans la feuille d'aluminium longitudinale pour garantir les performances de blindage et de transmission. L'utilisation de paires torsadées à grand pas avec de petites différences de pas réduit la déformation du câble et réduit les retards et les différences de retard. Les paires torsadées doivent être regroupées. La torsion doit minimiser la déformation par extrusion aux points de contact des noyaux toronnés et doit être effectuée à la même tension pour réduire les valeurs de déséquilibre de résistance et de capacité. Les paires torsadées peuvent améliorer les fluctuations d'impédance causées par l'excentricité des fils individuels ou par des diamètres de fil inégaux. Cela rend les performances de transmission plus stables. Le twist-out empêche la détérioration des performances de transmission de la paire torsadée due à la déformation en torsion. L'utilisation d'une tresse de cuivre ou d'un blindage en feuille d'aluminium à l'extérieur de l'âme du câble réduit l'impédance de transfert, élimine ou réduit les interférences électromagnétiques ambiantes et stabilise la structure du câble et les paramètres de transmission.
4. Exigences en matière de contrôle des processus et d'équipement des câbles de catégorie 6.7
Pour la production de câbles hautes performances de catégorie 6 et de catégorie 7, une conception structurelle précise est loin de suffire. Un contrôle strict des processus et d'excellentes performances de l'équipement dans tous les processus sont importants pour répondre aux exigences des câbles.
1. Fil unique
Les conducteurs en cuivre doivent avoir un coefficient de résistance qui ne soit pas significativement différent ; recuit jusqu'à un allongement équilibré de ± 1 % ; diamètre du conducteur limité à ±0,002ram ; diamètre extérieur de l'isolation limité à ±0,01 mm ; capacité coaxiale limitée à ±1,5pF/m ; concentricité supérieure à 96 % ; Les fluctuations de température de préchauffage des conducteurs sont faibles, de sorte que le fil de cuivre et l'isolation entre la bonne liaison ; la constante diélectrique équivalente de l'isolation sur toute la ligne unique doit être uniforme. La constante diélectrique équivalente de l'isolation doit être uniforme. L'extrusion du matériau moussant doit être uniforme, la variation de la pression d'injection, la variation de la vitesse de la vis, la variation de la tension de prise et de descente doivent être aussi faibles que possible, et la couche de mousse doit être uniforme et dense.
2. Torsion et criblage
La variation de tension du fil unique doit être inférieure à ±10 % tout au long du processus de torsion. Le rayon de courbure du fil doit être supérieur à 50 mm pour ne pas réduire l'adhérence du fil de cuivre à l'isolant. Le problème de concentricité et de non-uniformité de l'isolation peut être résolu en prévoyant des dispositifs de détorsion appropriés, avec une tolérance de ±0,5 mm entre les paires torsadées. La symétrie et la séparation axiale entre les deux conducteurs doivent être maintenues pendant la production pour éviter une asymétrie de torsion. La tension de la bande de blindage doit varier de moins de ±10 % tout au long du processus de blindage. Toutes les paires toronnées doivent être blindées avec une compression égale.
3. Formation et blindage des câbles
La stabilité géométrique de la paire toronnée doit être assurée lors de la formation du câble. La retorsion est une option pratique. La tension d'extension de la paire toronnée doit être maintenue à ± 10 % tout au long du processus de formation du câble et le rayon de courbure de la paire toronnée doit être supérieur à 75 mm. La tension inverse des quatre paires de fils toronnés doit être la même pour garantir une bonne géométrie du câble. La tension du ruban de masquage doit être maintenue constante pendant le processus de tamisage de la feuille d'aluminium et les fluctuations cycliques de tension doivent être évitées et doivent être inférieures à ± 10 %. Pour les blindages tressés en cuivre, la tension et la densité de tressage du fil de cuivre tressé doivent être efficacement contrôlées. Les câbles contenant 4 paires toronnées doivent avoir un rayon de courbure de 150 mm ou plus.
5. Sélection des équipements de câble numérique
Il est bien connu qu'il existe deux méthodes de fabrication de câbles numériques : en une étape et en deux étapes, les aspects suivants doivent donc être pris en compte lors de la sélection de l'équipement.
Le criblage de paires en une étape ne peut être effectué qu’avec une seule bande. Le stockage intermédiaire des fils toronnés est supprimé, économisant ainsi du travail. La méthode en une étape est moins coûteuse que la méthode en deux étapes pour la même capacité de production et convient à la production de câbles numériques établis, plus professionnels et efficaces. Cependant, cela signifie également que diverses voies de processus sont abandonnées. La méthode en deux étapes peut être équipée en option d'un dispositif de dévidage avec fonction de retrait réglable dans la plage de 0 à 50 %. Le simple chemin de gaine à fil unique permet un meilleur contrôle de la tension de gaine, et pour les câbles blindés, le ruban de blindage peut être conçu pour être plus souple et plusieurs rubans de blindage peuvent être enroulés autour de la paire de fils. Le câble peut également être formé avec un dispositif de dévidage optionnel doté d'une fonction de torsion réglable dans la plage de 0 à 100 % pour empêcher les modifications de la structure des paires torsadées, de sorte que ni le pas de la paire torsadée ni l'écran ne changent pendant la formation du câble. En ajustant la tension de déroulement, la tension du fil toronné est constante sur toute la longueur du câble. Si vous envisagez de produire des câbles numériques plus avancés à l'avenir et avez l'intention d'étendre la fréquence d'utilisation des câbles à IGHz et au-delà, vous devez alors choisir une ligne de production en deux étapes suffisamment flexible et polyvalente pour répondre à toutes les nouvelles exigences.
6. Prévisions de marché
Les prochaines années verront le marché des systèmes de câblage de catégorie 6 et catégorie 7 à son apogée, et le choix du câble de catégorie 6 est important pour répondre aux besoins futurs du réseau, car il offrira certainement des performances et une bande passante supérieures à celles de la super catégorie. 5. Si vous êtes à la pointe de la technologie réseau, il est important de disposer d'un câblage de catégorie 6.
Les systèmes de câblage de catégorie 6 gagnent actuellement du terrain sur le marché du câblage intégré, divers fabricants de câblage lançant des produits de câblage de catégorie 6.
Même si le câblage de catégorie 6 ne fait que prendre de l'ampleur, les principaux fabricants de câbles ne laissent pas passer cette opportunité. Le secteur de l'éducation, les grands centres de données et d'autres domaines ayant des exigences élevées en matière de vitesse de réseau seront les premiers domaines d'application du câble de catégorie 7, qui a déjà été utilisé avec succès en Allemagne et devrait être utilisé principalement sur le marché européen dans les années à venir. . À mesure que les systèmes de câblage blindé sont de plus en plus acceptés par les utilisateurs et que l'importance de la compatibilité électromagnétique est plus largement reconnue, l'utilisation de systèmes blindés n'est plus limitée au marché européen. Les câbles de catégorie 7 occuperont une petite part du marché nord-américain, mais ne devraient pas dominer ce marché dans un avenir proche.
7. CONCLUSIONS
Le développement des câbles numériques au cours des dernières années a montré que le marché du câblage intégré est en train de changer et que, là où les perspectives du marché sont incertaines aujourd'hui, elles ne le seront peut-être pas à l'avenir. En effet, le développement de nouveaux produits nécessite parfois un processus assez long et ardu. Pour tous les nouveaux produits, les réserves techniques nécessaires doivent être constituées afin de pouvoir être suivies dès le démarrage du marché, afin de prendre l'initiative sur le marché, sinon l'opportunité sera perdue.