1.Przedmowa
Wraz z szybkim rozwojem technologii komputerowej ilość informacji w sieci wzrosła skokowo, a wymagania użytkowników dotyczące szybkości przesyłania informacji wzrosły. Jeśli istnieje odwieczny temat w budowie sieci, jest nim rosnące zapotrzebowanie na przepustowość, a przepustowość zintegrowanego systemu okablowania, który jest platformą komunikacyjną sieci, również odpowiednio wzrosła. Kable cyfrowe do zintegrowanych systemów okablowania ewoluowały od kategorii 5 do superkategorii 5, a obecnie kable kategorii 6 i 7 cieszą się coraz większym zainteresowaniem profesjonalistów z branży w kraju i za granicą. Zastosowania o dużej przepustowości wymagają najnowszej technologii okablowania sieciowego, a technologia okablowania kategorii 6 spełnia dzisiejsze zastosowania komercyjne dzięki przepustowości 250 MHz, która reprezentuje najwyższą przepustowość, jaką może obsłużyć skrętka nieekranowana i skrętka ekranowana (w sumie skrętka ekranowana). Jednak technologia wciąż się rozwija i jest tylko kwestią czasu, zanim 250 MHz nie wystarczy do zaspokojenia potrzeb populacji, dlatego opracowano kabel kategorii 7 (całkowity ekran plus para ekranowana) o szerokości pasma do 600 MHz, aby znacznie rozszerzyć możliwości sieci LAN.
2. Projektowanie i produkcja kabli kategorii 6
Systemy kategorii 6 otwierają zupełnie nową koncepcję przepustowości, zapewniając szerokość pasma 2,5 razy większą niż istniejący standard kategorii 5, z wysoką odpornością na zakłócenia, zapewniając dużą przepustowość, dużą objętość danych, dużą odległość transmisji i wysoką odporność na zakłócenia, co zapewnia płynniejszą transmisję ścieżka dla przyszłych aplikacji sieciowych. Wraz z ogłoszeniem standardu okablowania kategorii 6 wielu producentów zwiększyło promocję systemów okablowania kategorii 6, ale niewielu producentów produktów jest rzeczywiście zgodnych ze standardem kategorii 6. zgodność. Kluczowymi czynnikami wpływającymi na produkcję kwalifikowanego kabla kategorii 6 są: możliwość gwarancji sprzętu, naukowo uzasadniony projekt produktu i precyzyjna kontrola procesu. Technologia kategorii 6 wykorzystuje zupełnie inną strukturę kabla niż ta stosowana przed kategorią 5 i może obsługiwać przepustowość sieci do 250 MHz.
2. Kluczowe punkty w rozwoju kabli kategorii 6
Kluczem do opracowania kabla do transmisji danych kategorii 6 jest poprawa i zagwarantowanie dokładności produkcji, stabilności i jednolitości kabla. Twist back, czyli w rzeczywistości wstępne skręcenie, oznacza, że poszczególne żyły są skręcone w przeciwnym kierunku, zanim skręt zostanie zastosowany do pary, co skutkuje gładszą krzywą impedancji w funkcji częstotliwości. Zwiększenie szybkości rozkręcania poprawia parametry elektryczne, ale ma również efekt uboczny w postaci częściowego zniszczenia struktury mono-drutu. Trudniejsze do spełnienia specyfikacje wydajności dla kabli kategorii 6 to: tłumienie, tłumienie przesłuchu bliskiego końca i jego moc oraz tłumienie przesłuchu dalekiego końca i jego moc oraz straty odbiciowe, które można poprawić poprzez zwiększenie średnicy przewodów i wybierając lepsze materiały. Projektując rozsądny odstęp dla czterech par, zoptymalizowano przesłuchy na bliskim i dalekim końcu, podczas gdy plastikowe poprzeczki w środku kabla stabilizują względne położenie czterech par i izolują pary od siebie, redukując zakłócenia przesłuchu i poprawa jakości transmisji, aby zapewnić stabilną i niezawodną wydajność elektryczną. Kable kategorii 6 są również dostępne w konfiguracji nieszkieletowej. Jednakże względne położenie 4 par przewodów może się zmieniać pod wpływem sił zewnętrznych, co wpływa na skuteczność tłumienia przesłuchów w gotowym kablu, co skutkuje mniej stabilnymi parametrami elektrycznymi niż w przypadku kabla szkieletowego. Ten typ kabla jest obecnie rzadziej używany. Ten typ kabla jest obecnie rzadziej używany.
3. Projektowanie i produkcja kabli kategorii 7
1. Trendy w kablach kategorii 7
Kiedy kilka lat temu w Chinach kable ekranowane zostały zepchnięte przez kable nieekranowane do wąskiego obszaru o wysokich wymaganiach dotyczących poufności, kiedy przewidywano, że kategoria 6 stanowi ostateczny limit kabli miedzianych i że światłowód zastąpi miedź jako medium transmisyjne o większej prędkości , nikt nie mógł sobie wyobrazić, że zapotrzebowanie ludzi na prędkość będzie tak szybkie, że sieć 10 Gigabitów stanie się rzeczywistością w mgnieniu oka, a kable ekranowane, reprezentowane przez kategorię 7, zyskają nowe możliwości w zakresie szybkich środowisko. Kable ekranowane reprezentowane przez kategorię 7 mają nową szansę rozwoju w środowisku o dużej prędkości. W czasach, gdy kable ekranowane są krytykowane jako drogie i trudne w utrzymaniu, wyjątkowe zalety kabli kategorii 7 w zakresie przenoszenia sygnałów o wysokiej częstotliwości dały ekranowanym kablom nowe życie. Kable kategorii 6 można stosować do transmisji w standardzie 10 Gigabit Ethernet, ale ich odległość jest ograniczona do 100 metrów. Dzieje się tak, ponieważ sygnały o wysokiej częstotliwości są podatne na przesłuchy, a warstwa ekranująca pomiędzy parami ekranowanych kabli kategorii 7 sprawiła, że dominującą metodą jest transmisja miedziana w standardzie 10 Gigabit Ethernet. Jest niezwykle bezpieczny, z oddzielnym ekranowaniem par w celu zmniejszenia zakłóceń RFI i wyeliminowania potrzeby stosowania drogiej elektroniki w celu zmniejszenia przesłuchów. Dzieje się tak dlatego, że kable kategorii 7 mają „zabójcze zastosowanie” w zastosowaniach 10-gigabitowych, stosowanie kabli ekranowanych nie ogranicza się już do jednego obszaru o wysokich wymaganiach dotyczących poufności, takiego jak administracja elektroniczna, co otwiera szersze środowisko zastosowań dla kabli ekranowanych, i kategorii 7 są zatem ściśle powiązane z rozwojem sieci 10 Gigabit Ethernet aż do ~up.
Kable kategorii 7 są zatem ściśle powiązane z rozwojem 10 Gigabit Ethernet.
System okablowania ekranowanego, który powstał w Europie, ma doskonałe właściwości EMC i poufność dzięki skręconej równowadze skrętki i efektowi ekranowania metalowej warstwy ekranującej, która skutecznie zapobiega zewnętrznym sygnałom zakłóceń elektromagnetycznych i promieniowaniu elektromagnetycznemu z haków kablowych od ucieczki. Kabel ekranowany może być ekranowany indywidualnie dla każdej pary lub dla czterech par żył, ze względu na efekt naskórkowości oraz efekt odbicia i absorpcji metalowego ekranu. Pozwala to na lepszą separację otaczających pól elektromagnetycznych i zmniejsza przesłuchy pomiędzy indywidualnie ekranowanymi parami lub pomiędzy czterema parami przewodów. Norma IEC 61156-5 została opublikowana przez Międzynarodową Komisję Elektrotechniczną (IEC) w marcu 2002 roku. Norma IEC 61156-5 stanowi podstawę do produkcji kabli kategorii 7, które zazwyczaj mają konstrukcję SSTP (ekran pary przewodów plus całkowita zastawianie). Po obliczeniach teoretycznych oraz badaniach i rozwoju zaprojektowaliśmy główne parametry konstrukcyjne kabla kategorii 7, a wymagania w zakresie niedoborów przedstawiono w poniższej tabeli.
3. Kluczowe punkty w rozwoju kabla kategorii 7
Tłumienie i przesłuch to dwa najważniejsze parametry transmisji, a zwiększenie średnicy miedzianych przewodników zmniejsza tłumienie. Zastosowanie fizycznego płaszcza blistrowego i izolacji płaszcza blistrowego zmniejsza zewnętrzną średnicę kabla i zmniejsza pojemność, co z kolei zmniejsza tłumienie. Dla każdej pary dostarczane są oddzielne osłony z folii aluminiowej. Można wyeliminować przesłuchy między parami, a także wyeliminować i zmniejszyć zakłócenia elektryczne z otoczenia, poprawiając kompatybilność elektromagnetyczną. Unikaj zmarszczek wzdłużnej folii aluminiowej, aby zapewnić skuteczność ekranowania i transmisji. Zastosowanie skręconych par o dużym skoku z małymi różnicami skoku zmniejsza odkształcenie kabla i zmniejsza opóźnienia czasowe i różnice opóźnień. Skrętki należy grupować razem. Skręcanie powinno minimalizować deformację wytłoczną w punktach styku żył skręconych i powinno odbywać się przy tym samym napięciu, aby zmniejszyć wartości niezrównoważenia rezystancji i pojemności. Skrętki mogą poprawić wahania impedancji spowodowane mimośrodem poszczególnych drutów lub nierównymi średnicami drutów. Dzięki temu wydajność transmisji jest bardziej stabilna. Twist-out zapobiega pogorszeniu parametrów transmisji skrętki w wyniku odkształcenia skrętnego. Zastosowanie oplotu miedzianego lub folii aluminiowej na zewnątrz rdzenia kabla zmniejsza impedancję transferową, eliminuje lub ogranicza zakłócenia elektromagnetyczne otoczenia oraz stabilizuje strukturę kabla i parametry transmisji.
4. Wymagania dotyczące kontroli procesu kablowego i sprzętu kategorii 6.7
Do produkcji wysokowydajnych kabli kategorii 6 i 7 samo precyzyjne projektowanie konstrukcyjne jest niewystarczające. Ścisła kontrola procesu i doskonała wydajność sprzętu we wszystkich procesach są ważne, aby spełnić wymagania dotyczące kabli.
1. Pojedynczy przewód
Przewodniki miedziane muszą mieć współczynnik rezystancji, który nie różni się znacząco; wyżarzany do zrównoważonego wydłużenia ±1%; średnica przewodu ograniczona do ±0,002ram; średnica zewnętrzna izolacji ograniczona do ±0,01mm; pojemność koncentryczna ograniczona do ±1,5pF/m; koncentryczność większa niż 96%; Małe wahania temperatury podgrzewania przewodu, tak że drut miedziany i izolacja są dobrze połączone; równoważna stała dielektryczna izolacji na całej pojedynczej linii musi być jednakowa. Równoważna stała dielektryczna izolacji musi być jednakowa. Wytłaczanie materiału spieniającego musi być równomierne, zmiany ciśnienia wtrysku, zmiany prędkości ślimaka, zmiany naprężenia pobierania i ściągania muszą być jak najmniejsze, a warstwa pianki musi być jednolita i gęsta.
2. Skręcanie i ekranowanie
Zmiana napięcia pojedynczego drutu musi być mniejsza niż ± 10% podczas całego procesu skręcania. Promień zgięcia drutu musi być większy niż 50 mm, aby uniknąć zmniejszenia przyczepności drutu miedzianego do izolacji. Problem koncentryczności i niejednorodności izolacji można rozwiązać stosując odpowiednie urządzenia odkręcające z tolerancją ±0,5 mm pomiędzy parami skrętek. Podczas produkcji należy zachować symetrię i separację osiową pomiędzy dwoma przewodami, aby zapobiec asymetrii skrętu. Napięcie taśmy ekranującej powinno zmieniać się o mniej niż ± 10% podczas całego procesu ekranowania. Wszystkie pary skrętek muszą być ekranowane z równą kompresją.
3. Formowanie i ekranowanie kabla
Podczas formowania kabla należy zapewnić stabilność geometryczną pary skrętek. Ponowne skręcenie jest praktyczną opcją. Naprężenie rozciągające pary skrętek powinno być utrzymywane w granicach ±10% przez cały proces formowania kabla, a promień zgięcia pary skrętki powinien być większy niż 75 mm. Odwrotne napięcie czterech par skrętek powinno być takie samo, aby zapewnić dobrą geometrię kabla. Naprężenie taśmy maskującej powinno być utrzymywane na stałym poziomie podczas procesu ekranowania folią aluminiową oraz zapobiegać cyklicznym wahaniom napięcia i powinno wynosić mniej niż ±10%. W przypadku ekranów z oplotu miedzianego należy skutecznie kontrolować napięcie i gęstość oplotu plecionego drutu miedzianego. Kable zawierające 4 pary żył powinny mieć promień zgięcia 150 mm lub większy.
5. Dobór cyfrowego sprzętu kablowego
Powszechnie wiadomo, że istnieją dwie metody produkcji kabli cyfrowych: jednoetapowa i dwuetapowa, dlatego przy wyborze sprzętu należy wziąć pod uwagę następujące aspekty.
Jednoetapowe sprawdzanie par można przeprowadzić tylko przy użyciu jednej taśmy. Eliminuje się pośrednie magazynowanie skręconych przewodów, oszczędzając w ten sposób siłę roboczą. Metoda jednoetapowa jest tańsza niż metoda dwuetapowa przy tej samej wydajności produkcyjnej i nadaje się do produkcji uznanych kabli cyfrowych, które są bardziej profesjonalne i wydajne. Oznacza to jednak również rezygnację z różnorodnych ścieżek procesowych. Metodę dwuetapową można opcjonalnie wyposażyć w urządzenie spłacające z regulowaną funkcją cofania w zakresie od 0 do 50%. Prosta trasa jednoprzewodowa pozwala na lepszą kontrolę napięcia splatania, a w przypadku kabli ekranowanych taśma ekranująca może być zaprojektowana tak, aby była bardziej miękka, a wokół pary przewodów można owinąć więcej niż jedną taśmę ekranującą. Kabel można również formować za pomocą opcjonalnego urządzenia skręcającego z regulowaną funkcją skręcania w zakresie 0-100%, aby zapobiec zmianom w strukturze skrętki tak, aby podczas formowania kabla nie zmieniał się skok skrętki ani ekran. Dzięki regulacji naprężenia linki naprężenie linki jest stałe na całej długości linki. Jeśli planujesz w przyszłości produkować bardziej zaawansowane kable cyfrowe i zamierzasz rozszerzyć częstotliwość stosowania kabli do IGHz i dalej, to powinieneś wybrać dwuetapową linię produkcyjną, która jest na tyle elastyczna i wszechstronna, aby sprostać wszystkim nowym wymaganiom.
6. Prognoza rynkowa
W ciągu najbliższych kilku lat rynek systemów okablowania kategorii 6 i kategorii 7 będzie w szczytowym okresie, a wybór kabla kategorii 6 jest ważny, aby sprostać przyszłym potrzebom sieci, ponieważ z pewnością będzie oferował wyższą wydajność i przepustowość niż Super Kategoria 5. Jeśli jesteś liderem technologii sieciowych, ważne jest, aby mieć okablowanie kategorii 6.
Systemy okablowania kategorii 6 zyskują obecnie na popularności na rynku okablowania zintegrowanego, a różni producenci okablowania wprowadzają na rynek produkty okablowania kategorii 6.
Chociaż okablowanie kategorii 6 dopiero nabiera rozpędu, czołowi producenci okablowania nie pozwalają, aby ta szansa ominęła ich. Branża edukacyjna, duże centra danych i inne obszary o wymaganiach dotyczących dużej szybkości sieci będą pierwszymi obszarami zastosowania kabla kategorii 7, który został już z powodzeniem zastosowany w Niemczech i oczekuje się, że w nadchodzących latach będzie używany głównie na rynku europejskim . Ponieważ systemy okablowania ekranowanego stają się coraz szerzej akceptowane przez użytkowników, a znaczenie kompatybilności elektromagnetycznej jest coraz szerzej uznawane, zastosowanie systemów ekranowanych nie ogranicza się już do rynku europejskiego. Kable kategorii 7 będą miały niewielki udział w rynku północnoamerykańskim, ale nie oczekuje się, że zdominują ten rynek w najbliższej przyszłości.
7. WNIOSEK
Rozwój kabli cyfrowych w ciągu ostatnich kilku lat pokazał, że rynek okablowania zintegrowanego ulega zmianom, a tam, gdzie obecnie perspektywy rynkowe są niepewne, może nie nastąpić w przyszłości. Dzieje się tak dlatego, że rozwój nowych produktów wymaga czasami dość długiego i żmudnego procesu. W przypadku wszystkich nowych produktów należy utworzyć niezbędne rezerwy techniczne, aby można było je śledzić natychmiast po wejściu na rynek, aby przejąć inicjatywę na rynku, w przeciwnym razie szansa zostanie utracona.