1.Предисловие
С бурным развитием компьютерных технологий объем информации в сети увеличивается как на дрожжах, растут и требования пользователей к скорости передачи информации. Если и есть вечная тема в построении сети, так это растущий спрос на пропускную способность, и соответственно увеличилась и пропускная способность интегрированной кабельной системы, которая является коммуникационной платформой сети. Цифровые кабели для интегрированных кабельных систем превратились из категории 5 в суперкатегорию 5, и теперь кабели категорий 6 и 7 также привлекают все большее внимание профессионалов отрасли в стране и за рубежом. Приложения с высокой пропускной способностью требуют новейших сетевых кабельных технологий, а кабельная технология категории 6 соответствует современным коммерческим приложениям благодаря полосе пропускания 250 МГц, что представляет собой максимальную пропускную способность, которую могут поддерживать неэкранированная витая пара и экранированная витая пара (для полностью экранированной витой пары). Однако технологии все еще развиваются, и это лишь вопрос времени, когда частоты 250 МГц станет недостаточно для удовлетворения потребностей населения, поэтому был разработан кабель категории 7 (полный экран плюс парный экран) с полосой пропускания до 600 МГц, чтобы значительно расширить возможности возможности локальной сети.
2. Проектирование и производство кабелей категории 6.
Системы категории 6 открывают совершенно новую концепцию полосы пропускания, обеспечивая полосу пропускания в 2,5 раза выше, чем существующий стандарт категории 5, с высокой помехоустойчивостью, обеспечивая высокую пропускную способность, большой объем данных, большое расстояние передачи и высокую помехозащищенность, что обеспечивает более плавную передачу данных. путь для будущих сетевых приложений. С появлением стандарта кабельных систем категории 6 многие производители активизировали продвижение кабельных систем категории 6, но производителей продукции, действительно соответствующей стандарту категории 6, не так много. совместимость. Ключевыми факторами для производства качественного кабеля категории 6 являются: возможность дать гарантию на оборудование, научно обоснованная конструкция продукта и точный контроль технологического процесса. Технология категории 6 использует совершенно другую структуру кабеля по сравнению с той, которая использовалась до категории 5, и может поддерживать полосу пропускания сети до 250 МГц.
2. Ключевые моменты при разработке кабелей категории 6
Ключом к разработке кабеля для передачи данных категории 6 является улучшение и обеспечение точности изготовления, стабильности и единообразия кабеля. Обратное скручивание, которое на самом деле является предварительным скручиванием, означает, что отдельные провода подвергаются определенной скрутке в противоположном направлении, прежде чем скрутка будет применена к паре, что приводит к более плавной зависимости волнового сопротивления от частоты. Увеличение скорости раскручивания улучшает электрические характеристики, но также имеет побочный эффект в виде частичного разрушения структуры монопровода. Более сложными для соответствия характеристикам кабелей категории 6 являются: затухание, затухание перекрестных помех на ближнем конце и его мощность, затухание перекрестных помех на дальнем конце и его мощность, а также обратные потери, которые можно улучшить за счет увеличения диаметра проводников и выбор лучших материалов. За счет разумного шага для четырех пар оптимизируются перекрестные помехи на ближнем и дальнем конце, а пластиковые перемычки в центре кабеля стабилизируют относительное положение четырех пар и изолируют пары друг от друга, уменьшая перекрестные помехи и улучшение качества передачи для обеспечения стабильных и надежных электрических характеристик. Кабели категории 6 также доступны в нескелетной конфигурации. Однако относительное положение 4 пар проводов может измениться из-за внешних сил, влияющих на характеристики затухания перекрестных помех готового кабеля, что приводит к менее стабильным электрическим характеристикам, чем у каркасного типа. Сегодня этот тип кабеля используется реже. Сегодня этот тип кабеля используется реже.
3. Проектирование и производство кабелей 7 категории.
1. Тенденции в кабелях категории 7
Когда несколько лет назад в Китае экранированные кабели были вытеснены неэкранированными кабелями в узкую область с высокими требованиями конфиденциальности, когда было предсказано, что Категория 6 представляет собой окончательный предел медных кабелей и что оптическое волокно заменит медь в качестве более высокоскоростной среды передачи. , никто не мог предположить, что стремление людей к скорости будет настолько стремительным, что 10-гигабитная сеть станет реальностью в мгновение ока, и что экранированные кабели, представленные категорией 7, откроют новые возможности в высокоскоростной сети. среда. Экранированные кабели категории 7 получили новую возможность развиваться в высокоскоростной среде. В то время, когда экранированные кабели критикуют за дороговизну и сложность обслуживания, уникальные преимущества кабелей категории 7 в передаче высокочастотных сигналов дали экранированным кабелям новую жизнь. Кабели категории 6 можно использовать для передачи 10 Gigabit Ethernet, но их длина ограничена расстоянием не более 100 метров. Это связано с тем, что высокочастотные сигналы склонны к перекрестным помехам, а экранирующий слой между парами экранированных кабелей категории 7 сделал медную передачу 10-гигабитного Ethernet доминирующим методом. Он чрезвычайно безопасен, имеет раздельное экранирование пар для уменьшения радиочастотных помех и устранения необходимости использования дорогой электроники для уменьшения перекрестных помех. Поскольку кабели категории 7 имеют «убийственное применение» в 10-гигабитных приложениях, использование экранированных кабелей больше не ограничивается одной областью с высокими требованиями конфиденциальности, такой как электронное правительство, открывая более широкую среду применения для экранированных кабелей. Таким образом, кабели категории 7 тесно связаны с развитием 10-гигабитного Ethernet.
Таким образом, кабели категории 7 тесно связаны с развитием 10-гигабитного Ethernet.
Экранированная кабельная система, зародившаяся в Европе, обладает превосходными характеристиками ЭМС и конфиденциальностью благодаря балансу витой пары и экранирующему эффекту металлического экранирующего слоя, который эффективно предотвращает сигналы внешних электромагнитных помех и электромагнитное излучение от кабельных крюков. от побега. Экранированный кабель может иметь индивидуальный металлический экран для каждой пары или для четырех пар проводов из-за скин-эффекта, а также эффекта отражения и поглощения металлического экрана. Это обеспечивает лучшее разделение окружающих электромагнитных полей и уменьшает перекрестные помехи между индивидуально экранированными парами или между четырьмя парами проводов. Стандарт IEC 61156-5 был опубликован Международной электротехнической комиссией (IEC) в марте 2002 года. Стандарт IEC 61156-5 обеспечивает основу для производства кабелей категории 7, которые обычно имеют конструкцию SSTP (экранирование пары проводов плюс общее экранирование). После теоретических расчетов, исследований и разработок мы разработали основные структурные параметры кабеля категории 7, а требования к недостаткам показаны в таблице ниже.
3. Ключевые моменты при разработке кабеля категории 7
Затухание и перекрестные помехи являются двумя наиболее важными параметрами передачи, а увеличение диаметра медных проводников снижает затухание. Использование физической блистерной оболочки и блистерной изоляции уменьшает внешний диаметр кабеля и уменьшает емкость, что, в свою очередь, снижает затухание. Для каждой пары предусмотрены отдельные экраны из алюминиевой фольги. Перекрестные помехи между парами могут быть устранены, а электрические помехи от окружающей среды могут быть устранены и уменьшены, что улучшает электромагнитную совместимость. Избегайте складок продольной алюминиевой фольги, чтобы обеспечить экранирование и эффективность передачи. Использование витых пар с большим шагом и небольшой разницей шагов снижает деформацию кабеля, а также уменьшает временные задержки и разницу задержек. Витые пары следует сгруппировать вместе. Скручивание должно минимизировать экструзионную деформацию в точках контакта многожильных жил и должно производиться с одинаковым натяжением, чтобы уменьшить значения сопротивления и дисбаланса емкости. Витые пары могут уменьшить колебания импеданса, вызванные эксцентриситетом отдельных проводов или неравномерностью диаметра проводов. Это делает работу передачи более стабильной. Twist-out предотвращает ухудшение передаточных характеристик витой пары из-за деформации кручения. Использование медной оплетки или экрана из алюминиевой фольги на внешней стороне жилы кабеля снижает передаточное сопротивление, устраняет или уменьшает окружающие электромагнитные помехи и стабилизирует структуру кабеля и параметры передачи.
4. Требования к управлению технологическим процессом и оборудованию кабеля категории 6.7.
Для производства высокопроизводительных кабелей категорий 6 и 7 одного только точного структурного проектирования недостаточно. Строгий контроль процесса и отличная производительность оборудования во всех процессах важны для удовлетворения требований, предъявляемых к кабелям.
1. Одиночный провод
Медные жилы должны иметь коэффициент сопротивления, существенно не отличающийся; отожжен до сбалансированного удлинения ±1%; диаметр проводника ограничен ±0,002 рамы; внешний диаметр изоляции ограничен ±0,01 мм; коаксиальная емкость ограничена ±1,5 пФ/м; концентричность более 96%; Колебания температуры предварительного нагрева проводника небольшие, так что медный провод и изоляция между собой хорошая связь; эквивалентная диэлектрическая проницаемость изоляции на всей одиночной линии должна быть одинаковой. Эквивалентная диэлектрическая проницаемость изоляции должна быть однородной. Экструзия вспенивающегося материала должна быть равномерной, изменение давления впрыска, изменение скорости шнека, изменение натяжения натяжения и натяжения должны быть как можно меньшими, а слой пены должен быть однородным и плотным.
2. Скручивание и экранирование
Изменение натяжения отдельной проволоки должно быть менее ±10 % в течение всего процесса скручивания. Радиус изгиба провода должен быть больше 50 мм во избежание снижения сцепления медного провода с изоляцией. Проблему концентричности и неравномерности изоляции можно решить, установив соответствующие раскручивающие устройства с допуском ±0,5 мм между витыми парами. Симметрия и осевое разделение между двумя проводниками должны соблюдаться во время производства, чтобы предотвратить асимметрию скрутки. Натяжение защитной ленты должно меняться менее чем на ±10 % в течение всего процесса экранирования. Все многожильные пары должны быть экранированы с одинаковым сжатием.
3. Формирование и экранирование кабеля
При формировании кабеля должна быть обеспечена геометрическая стабильность многопроволочной пары. Перекрутка – практичный вариант. Натяжение растяжения многожильной пары должно поддерживаться в пределах ±10% на протяжении всего процесса формирования кабеля, а радиус изгиба многожильной пары должен быть более 75 мм. Обратное натяжение четырех пар многожильных проводов должно быть одинаковым, чтобы обеспечить хорошую геометрию кабеля. Натяжение малярной ленты должно поддерживаться постоянным во время процесса растрирования алюминиевой фольги, следует избегать циклических колебаний натяжения, оно должно составлять менее ±10%. Для экранов с медной оплеткой необходимо эффективно контролировать натяжение и плотность оплетки медного провода. Кабели, содержащие 4 многожильные пары, должны иметь радиус изгиба 150 мм и более.
5. Выбор цифрового кабельного оборудования
Общеизвестно, что существует два способа изготовления цифровых кабелей: одноэтапный и двухэтапный, поэтому при выборе оборудования следует учитывать следующие аспекты.
Одноэтапный парный скрининг можно проводить только с помощью одной ленты. Промежуточное хранение многожильных проводов исключается, что экономит трудозатраты. Одноэтапный метод дешевле двухэтапного метода при той же производственной мощности и подходит для производства традиционных цифровых кабелей, которые являются более профессиональными и эффективными. Однако это также означает, что многие технологические маршруты будут заброшены. Двухэтапный метод может быть оснащен дополнительным откатным устройством с регулируемой функцией втягивания в диапазоне от 0 до 50%. Простой однопроводной отводной путь позволяет лучше контролировать натяжение отвода, а для экранированных кабелей экранирующая лента может быть сделана более мягкой, и вокруг пары проводов можно намотать более одной экранирующей ленты. Кабель также может быть сформирован с дополнительным отводящим устройством с регулируемой функцией скрутки в диапазоне 0-100% для предотвращения изменений в структуре витой пары, чтобы ни шаг витой пары, ни экран не изменялись при формировании кабеля. Регулируя натяжение отвода, можно добиться равномерного натяжения многожильного провода по всей длине кабеля. Если вы планируете в будущем производить более совершенные цифровые кабели и намерены расширить частоту использования кабеля до IГГц и выше, вам следует выбрать двухэтапную производственную линию, которая будет достаточно гибкой и универсальной, чтобы удовлетворить все новые требования.
6. Прогноз рынка
В ближайшие несколько лет рынок кабельных систем категорий 6 и 7 достигнет своего пика, и выбор кабеля категории 6 важен для удовлетворения будущих потребностей сети, поскольку он, безусловно, обеспечит более высокую производительность и пропускную способность, чем кабель суперкатегории. 5. Если вы находитесь в авангарде сетевых технологий, важно иметь кабели категории 6.
Кабельные системы категории 6 в настоящее время набирают обороты на рынке интегрированных кабельных систем, при этом различные производители кабельной продукции выпускают кабельную продукцию категории 6.
Хотя кабельная продукция категории 6 только набирает обороты, ведущие производители кабельной продукции не упускают эту возможность из виду. Образовательная отрасль, крупные центры обработки данных и другие области с высокими требованиями к скорости сети станут первыми областями применения кабеля категории 7, который уже успешно используется в Германии и, как ожидается, в ближайшие годы будет использоваться преимущественно на европейском рынке. . Поскольку экранированные кабельные системы становятся все более широко распространенными среди пользователей, а важность электромагнитной совместимости все более широко признается, использование экранированных систем больше не ограничивается европейским рынком. Кабели категории 7 будут занимать небольшую долю рынка Северной Америки, но не ожидается, что они будут доминировать на этом рынке в ближайшем будущем.
7. ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Развитие цифровых кабелей за последние несколько лет показало, что рынок интегрированных кабельных систем меняется, и если перспективы рынка сейчас неопределенны, то в будущем их может не быть. Это связано с тем, что разработка новых продуктов иногда требует довольно длительного и трудного процесса. Для всех новых продуктов должны быть сделаны необходимые технические резервы, чтобы за ними можно было следить, как только рынок стартует, чтобы перехватить инициативу на рынке, иначе возможность будет утеряна.