Коаксиальный кабель

Коаксиальный (coaxial) кабель (нередко называемый просто «коаксиал») бывает двух видов: толстый и тонкий. Толстый кабель использовался в первых сетях и нередко служил магистралью, связывающей разные сети. Это был первый тип передающей среды, определенный стандартами Ethernet, разработанными в начале 1980-х годов. В настоящее время толстый кабель применяется редко, поскольку имеются более выигрышные альтернативы, например, оптоволокно. Тонкий коаксиальный кабель имеет значительно меньший диаметр по сравнению с толстым кабелем и используется для подключения рабочих станций к локальным сетям (хотя он встречается все реже и реже). В практическом задании 3-2 вы познакомитесь с толстым тонким коаксиальными кабелями, а также и с другими типами коммуникационных кабелей.

Толстый коаксиальный кабель

Толстый коаксиальный кабель (также называемый «thicknet» – буквально «толстая сеть») в середине имеет медный или плакированный медно-алюминиевый проводник (рис. 3.1). Толстый кабель довольно большой в

диаметре (0,4 дюйма или 10,16мм) по сравнению с тонким кабелем (0,2 дюйма). Проводник окружен изолятором и алюминиевым экраном, в который завернут изолятор. Алюминиевый экран покрывает защитная оболочка, сделанная из поливинилхлорида (ПВХ) или тефлона. Такой тип кабеля также называется кабелем RG-8.

Иногда сетевой кабель располагается в вентиляционной зоне (plenum area), например, в пространстве между фальшпотолком и перекрытием, имеющимся по всему зданию. Поскольку при горении ПВХ-оболочка может выделять токсичный газ, в подобных случаях лучше (и зачастую требуется противопожарными правилами) применять специальный кабель (plenum cable) с тефлоновой оболочкой, не выделяющей при горении вредных веществ.

Защитная оболочка кабеля имеет отметки, расположенные через 2,5 м и указывающие места установки устройств подключения к сети (приемопередатчиков). Если расстояние между устройствами будет меньше 2,5 м, затухание сигнала может увеличиться, что вызовет появление сетевых ошибок. Приемопередатчик представляет собой трансивер – модуль подключения к среде передачи данных (media access unit, MAU), который напитывается от кабеля небольшим током (0,5 А) и оборудован 15-контактным разъемом

интерфейса подключаемых устройств (attachment unit interface, AUI).

AUI-разъем соединяется кабелем с сетевым узлом, у которого имеется свое AUI-подключение к сетевому адаптеру (рис. 3.2). AUI – это стандартный интерфейс для соединителей и интерфейсных схем, электрические характеристики которого позволяют физически подключать устройство к коаксиальному кабелю, витой паре или оптоволоконному магистральному кабелю. Толстый AUI-кабель может иметь длину до 50 м, а тонкий или офисный AUI-кабель в длину не превышает 12,5 м.

Полное сопротивление,

или импеданс (активное и реактивное сопротивление), толстого коаксиального кабеля равняется 50 Ом, и сегменты кабеля заканчиваются N-коннекторами с подключенным 50-омным резистором. Импеданс представляет собой полное сопротивление протекающему току и измеряется в Омах. Он влияет на то, с какой скоростью фрейм или пакет могут передаваться по проводнику в оптимальных условиях. Терминатор содержит резистор, поглощающий каждый сигнал, достигающий конца сети. Без терминатора сегмент сети будет нарушать спецификации IEEE, поскольку сигналы смогут отражаться и возвращаться обратно в кабель, по которому они передавались. Отраженный сигнал будет нарушать временные параметры сети и может накладываться на новые передаваемые сигналы.

Толстый коаксиальный кабель плохо гнется, поэтому при его использовании необходимо следить за минимальным радиусом скруглений. Положительным качеством толстого кабеля является то, что по сравнению с тонким кабелем он лучше защищен от радио- или электромагнитных помех (помехи физического уровня), поскольку имеет больший диаметр проводника алюминиевого экрана.

Как показано в табл. 3.1, толстый коаксиальный кабель используется в шинных сетях, скорость передачи в которых обычно равна 10 Мбит/с. В соответствии со стандартами IEEE максимальная длина сегмента кабеля равна 500 м. Кратко эти спецификации называются 10Base5. Цифра 10 означает скорость передачи по кабелю, равную 10 Мбит/с. Base означает, что используется узкополосная, а не широкополосная передача данных. Цифра 5 соответствует максимальной длине сегмента кабеля, равной 5 * 100 м.

Таблица 3.1. Параметры толстого коаксиального кабеля (WBaseS) при использовании в сетях Ethernet

Параметр	Спецификация Ethernet
Волновое сопротивление (импеданс)	50 Ом
Максимальная длина	500 м
Максимальное количество кабельных отводов в сегменте	100 (включая терминаторы)
Минимальное расстояние между отводами	2,5 м
Максимальная длина AUI-кабеля	50 м для толстого AUI-кабеля и 12,5 м для тонкого (офисного) AUI-кабеля
Максимальная скорость	10 Мбит/с
Полоса рабочих частот	Узкополосная передача
Максимальное количество соединенных сегментов	5
Максимальное количество сегментов имеющих отводы	3
Максимальное количество повторителей (сколько раз сигнал может усиливаться с восстановлением синхронизации)	4
Максимальная общая длина с использованием повторителей	2500 м

При узкополосной передаче (baseband) вся емкость передающей среды используется одним сигналом данных. Следовательно, в каждый момент времени на передачу может работать только один узел. При широкополосной пе

редаче (broadband) в одной передающей среде реализуются несколько коммуникационных каналов. Благодаря этому несколько узлов могут передавать сигналы одновременно. Способность, канала передавать данные с определенной скоростью, например, 10 Мбит/с или 100 Мбит/с, называется его полосой пропускания (bandwidth), или пропускной способностью.

Толстый коаксиальный кабель может использоваться для обоих способов передачи сигналов, но обычно он применяется в цифровых сетях для узкополосной передачи данных. Толстый кабель не так распространен, как другие типы кабелей, что объясняется его большим диаметром и сложностями при его укладке и установке терминаторов. Кроме этого, для его приобретения и монтажа требуются значительные расходы. Однако он очень долговечен, надежен и защищен от помех.

устройство и принцип действия, характеристика тонкого и толстого провода

Коаксиальный кабель представляет собой электрический провод с центральной жилой и экраном, расположенных соосно и разделенных изоляцией или воздушным промежутком. Такую конструкцию проводника изобрел в конце XIX века английский физик О. Хевисайд. В отличие от экранированного провода, она применяется для передачи электрических сигналов в радиочастотном диапазоне. Используется кабель в телевизионных антеннах, компьютерных сетях и т. д.

Устройство и принцип действия

Коаксиальный кабель должен обеспечивать качественную передачу сигнала с минимальными помехами. В зоне с сильными помехами применяется провод, который обладает 4 защитными экранами.

В устройство кабеля входят:

• Внутренний проводник — одиночная прямолинейная или витая жила. Иногда выполнена из медной трубки или многожильного провода. Кроме меди, материалом может быть медный сплав, омедненный алюминий, посеребренная медь и др.
• Изоляция — сплошной материал представляет собой полиэтилен, фторопласт или изготовленную из него ленту. Иногда заполняется другими веществами, которые не проводят ток и обеспечивают соосность внутреннего и внешнего проводников.
• Внешний проводник — оплетка из тонкой медной проволоки, фольги или пленка, покрытая слоем алюминия. Расположен он между внешним покрытием и внутренней изоляцией.
• Оболочка — последний слой кабеля, который служит для изоляции и защиты проводника от воздействий солнечных лучей. Выполнена она из материалов, обладающих устойчивостью к ультрафиолетовому излучению.

Разновидности кабеля могут отличаться наличием дополнительной защиты от воздействия внешних помех. Кроме того, некоторые коаксиальные провода снаружи имеют металлическую сетку, которая поглощает внешние электромагнитные сигналы.

Это позволяет проводить передачу данных без искажений. Основные сигналы передаются по центральной жиле, а металлическая оплетка выполняет функцию заземления, защищая передачу от электрических и перекрестных помех.

Помехи появляются от воздействия на кабель рядом находящихся проводов. Большое значение имеет изоляция между жилой и оплеткой, которая защищает провод от короткого замыкания. Наружная оплетка может быть резиновой, пластиковой или тефлоновой.

Области применения

Коаксиальный кабель совсем недавно использовался в различных областях, обеспечивая высокую скорость передачи данных при надежной защите от помех. По некоторым качествам он значительно опережает витую пару.

Но витая пара постепенно вытесняет коаксиальный провод, так как ее монтаж гораздо проще и быстрее. Коаксиальный кабель используется в локальных компьютерных сетях, особенно где применяется конфигурация в виде шины. На каждый конец линии устанавливаются поглотители энергии, которые специалисты по компьютерам называют терминаторами.

Эти элементы предохраняют кабель от внутренних отражений сигналов и обеспечивают необходимую скорость передачи данных. Кроме шин, коаксиальный провод используется в конфигурациях сетей «звезда» и «пассивная звезда» для передачи сигналов в различных электронных и электротехнических системах.

Виды кабелей

Все кабели классифицируются по шкале RG (Radio Guide). В зависимости от конструктивных особенностей и функциональных назначений, каждый элемент имеет свою маркировку. Существует два основных вида:

1. Тонкий коаксиальный кабель — диаметр провода не превышает 6 мм, поэтому он отличается повышенной гибкостью. Используется на небольшие расстояния, так как в нем быстрее затухает сигнал. Считается наиболее приемлемым видом для монтажа локальных сетей и подключения к каждому компьютеру. Для облегчения установки и подсоединения используются специальные разъемы.
2. Толстый провод — классический элемент, обладающий диаметром около 10 мм. Отличается более мощной и жесткой конструкцией, которая для установки и наладки требует наличия специальных приспособлений. Считается более дорогостоящей продукцией, поэтому применяется только в необходимых случаях. Некоторые виды толстых кабелей выпускаются с двумя экранами и дополнительной изоляцией между ними. Это обеспечивает более высокое предохранение от внешних воздействий и возможности прослушивания.

Существует еще одна разновидность кабеля, который применяется в электрических сетях. Конструкция его ничем не отличается от других видов коаксиальной продукции. Состоит она из внутреннего одножильного провода и многожильной оплетки, между которыми находится слой изоляции.

Снаружи его защищает диэлектрическая оболочка, выполненная из пластмассы и дополненная бронирующей арматурой. Недостатком такой конструкции считается довольно большой вес, который не позволяет использовать его в воздушных линиях.

Характеристика проводов

Все виды коаксиальных проводов характеризуются общими показателями. Наиболее важным параметром считается сопротивление среды распространению волн, которое определяет качество сигнала. На этот показатель влияет материал центральной жилы и ее свойства:

• диэлектрическая проницаемость;
• емкость;
• индуктивность;
• удельное сопротивление.

Кроме того, материал внутренней жилы влияет на ослабление передачи сигнала, который зависит от расстояния линии. Коаксиальный кабель характеризуется еще такими факторами, как погонная емкость и индуктивность.

Емкость описывает способность провода к накоплению заряда, а индуктивность — к созданию магнитного поля. Геометрические размеры важных элементов провода учитываются при определении способов его установки, чтобы обеспечить дальнейшую эффективную работу всей линии.

Тонкий коаксиальный кабель

Тонкий коаксиальный кабель напоминает обычный телевизионный кабель Однако, в отличие от телевизионного кабеля, электрические характеристики сетевого кабеля очень точно соблюдаются и должны соответствовать спецификациям, установленным IEEE. Требования для сетей Ethernet определяют импеданс тонкого кабеля, равный 50 Ом (как и для толстого коаксиального кабеля). Тонкий кабель имеет маркировку RG-58A/U. Сетевые администраторы называют его кабелем 10Base2 (а также «thinnet» или «cheapernet» буквально, «тонкая или дешевая сеть»), поскольку его максимальная скорость передачи равна 10 Мбит/с, он может иметь сегменты длиной до 185 (до 1990 года она равнялась 200 м) и используется для узкополосной (Base) передачи данных. Однако на перечисленные параметры влияют свойства сетевого оборудования, например, повторители (репитеры) могут усиливать и повторно синхронизировать сигнал для передачи на большие расстояния (об этом будет рассказано в главе 4).

В центре тонкого коаксиального кабеля находится медный или плакированный медью алюминиевый проводник, окруженный изолирующим материалом. Этот изолятор обернут в медную оплетку, поверх которой в высококачественных кабелях идет слой алюминиевой фольги. Сверху кабель защищает поливинилхлоридной или тефлоновой изолирующей оболочкой. Вся конструкция напоминает устройство толстого кабеля, показанного на рис. З.1, однако тонкий кабель значительно меньше в диаметре и бывает окрашен различные цвета.

Тонкий коаксиальный кабель подключается к байонетному разъему (Bayonet Connector, BNC), который в свою очередь соединен с Т-образным коннектором (в практическом задании 3-3 рассматриваются различные виды кабельных разъемов, включая BNC-соединители). Центральная часть коннектора подключается к сетевому адаптеру компьютера или сетевого устройства. Если компьютер или устройство расположено на конце кабеля то на свободном конце Т-коннектора устанавливается терминатор, как показано на рис. 3.3. В практическом задании 3-4 рассказывается, как устанавливать BNC-разъем на тонком кабеле.

BNC-разъем устроен по типу штыкового соединения (bayonet – штык). Вилочная часть разъема имеет два небольших выступа, которые входят в спиральные канавки, расположенные на гнездовой половине разъема. Для соединения нужно половинки разъема повернуть относительно друг друга на четверть оборота.

Иногда неопытные монтажники или пользователи по ошибке включают ответвительный кабель (небольшой отрезок тонкого кабеля) между Т-коннектором и сетевой платой устройства, соединенного с сетью, и получается что Т-коннектор не связан непосредственно с сетевой платой. Это делается в попытке увеличить расстояние между коннектором и платой или в случае когда неудобно подключать коннектор непосредственно к плате. Такое решение не соответствует спецификациям IEEE и может вызвать проблемы в сети, например, привести к отсутствию соединения.

Совет

Неправильное применение ответвительного кабеля может привести к серьезным последствиям. Одна рабочая станция, подключенная к Т-коннектору через ответвительный кабель, может нарушить работоспособность всех других станций, подключенных к данному сегменту основного кабеля.

Тонкий коаксиальный кабель устанавливать проще и дешевле, чем толстый кабель, хотя еще проще устанавливать и использовать витую пару. Это одна из причин того, что в настоящее время коаксиальные кабели применяются в ограниченном объеме. Преимуществом тонкого кабеля по сравнению с витой парой является его устойчивость к радио- и электромагнитным помехам. В табл. 3.2 перечислены характеристики тонкого коаксиального кабеля при работе в сетях Ethernet.

Таблица 3.2. Параметры тонкого коаксиального кабеля (10Base2)

при использовании в сетях Ethernet

Параметр	Спецификация Ethernet
Волновое сопротивление (импеданс)	50 Ом
Максимальная длина	185м
Максимальное количество кабельных отводов в сегменте	30 (включая терминаторы)
Минимальное расстояние между отводами	0,5 м
Максимальная скорость	10 Мбит/с
Полоса рабочих частот	Узкополосная передача
Максимальное количество соединенных сегментов	5
Максимальное количество сегментов, имеющих отводы	3
Максимальное количество повторителей (сколько раз сигнал может усиливаться с восстановлением синхронизации)	4
Максимальная общая длина с использованием повторителей	925 м

Примечание

Коаксиальные кабели по-прежнему используются при наличии значительных радио- и электромагнитных помех, например, в машинных цехах и на заводах где имеются мощные двигатели или другое электрическое оборудование. Я

Совет

Если пользователи жалуются на замедление работы сети или потерю соединений, то для обнаружения проблем в тонком коаксиальном кабеле исследуйте места, где кабель может быть слишком изогнут, прижат столом или загнут возле разъема.

Витая пара

Кабель на основе витой пары (или просто «витая пара»), напоминающий обычный телефонный провод, был одобрен для использования в сетях стандартом IEEE в 1990 году и стал очень распространенной коммуникационной средой. Кабель на основе витой пары представляет собой гибкий коммуникационный кабель, содержащий пары изолированных медных проводов скрученных между собой для уменьшения радио- и электромагнитных помех, и покрытых внешней защитной оболочкой. Витая пара гнется лучше чем коаксиальный кабель, и поэтому лучше может огибать стены и углы. Чаще всего максимальная длина отрезка витой пары равняется 100 м. В настоящее время некоторые производители экспериментируют с витыми парами, предназначенными для скорости передачи 10 Гбит/с.

Совет

Хотя длина витой пары может достигать 100 м, обычно ее ограничивают 90 м чтобы учесть дополнительную длину в сетевом оборудовании и монтажных шкафах.

Витая пара подключается к сетевым устройствам с помощью штепсельных разъемов RJ-45 (рис. 3.4), напоминающих соединители RJ-11, используемые в телефонии. Эти разъемы дешевле Т-коннекторов. Их также легче устанавливать и они обеспечивают более гибкую прокладку кабеля, чем коаксиал. В практическом задании сравнивается гибкость кабелей, а в задании 3-5 вы научитесь монтировать кабель с разъемом. Витая пара бывает двух видов: экранированная и неэкранированная. Чаще используется неэкранированная витая пара, что объясняется ее меньшей стоимостью и высокой надежностью.

толстый коаксиальный кабель — это… Что такое толстый коаксиальный кабель?



толстый коаксиальный кабель

 

толстый коаксиальный кабель
Коаксиальный кабель, заданный стандартом IEEE 802.3 10BASE5 в качестве сетевой среды передачи. Диаметр кабеля составляет приблизительно 12 мм, кабель обычно окрашен в желтый цвет. Для такого кабеля часто используются названия standard Ethernet, thick Ethernet, ThickNet, yellow cable. 
[http://www.lexikon.ru/dict/net/index.html]

Тематики

• сети вычислительные

Справочник технического переводчика. – Интент. 2009-2013.

• толстый клиент
• толстый лист (металла)

Смотреть что такое «толстый коаксиальный кабель» в других словарях:

• Кабель — получить на Академике действующий промокод Самсунг или выгодно кабель купить со скидкой на распродаже в Самсунг

• Коаксиальный кабель — (от лат. co  совместно и axis  ось, то есть «соосный»), также известный как коаксиал (от англ. coaxial),  электрический кабель, состоящий из расположенных соосно центрального проводника и экрана. Обычно служит для… …   Википедия

• кабельная линия связи — [Интент] Кабельные линии связи Кабельные линии связи имеют довольно сложную структуру. Кабель состоит из проводников, заключенных в несколько слоев изоляции. В компьютерных сетях используются три типа кабелей. Витая пара (twisted pair) —… …   Справочник технического переводчика

• IEEE 802.3 — IEEE 802.3  стандарты IEEE, касающиеся функционирования сетей. Семейство этих протоколов также называется Ethernet Стандарты IEEE 802.3 Номер стандарта Дата принятия Описание Experimental Ethernet 1972 2.94 Мбит/с (367 кБайт/с) через… …   Википедия

• Коаксиал — Коаксиальный кабель в разрезе Телевизионный коаксиальный кабель. A внешняя пластиковая оболочка B медная оплётка C внутренний пластиковый изолятор D центральный проводник Коаксиальный кабель (от лат. co совместно и axis ось, то есть «соосный»)… …   Википедия

• Ethernet — Кабель UTP с разъемом 8P8C (ошибочно называемый RJ 45), используемый в Ethernet сетях стандартов 10BASE T, 100BASE T(x) и 1 …   Википедия

• 10BASE5 — Приёмопередатчик 10BASE 5, «вампирчик» 10BASE 5 (также известен как толстый Ethernet) оригинальный (первый) «полный вариант» спецификации кабельной системы Ethernet, использовал специальный коаксиальный кабель типа RG 8X. Это жёсткий кабель,… …   Википедия

• 10BASE-5 — Приёмопередатчик 10BASE 5, «вампирчик» (англ. en:vampire tap) 10BASE 5 (также …   Википедия

Толстый коаксиальный кабель

Толстый (thick) коаксиальный кабель — относительно жесткий кабель диаметром 1,27 см (около 0,5 дюймов). Иногда его называют «стандартный Ethernet», поскольку он был первым типом кабеля, применяемым в Ethernet — популярной сетевой архитектуре. Медная жила этого кабеля толще, чем у тонкого коаксиального кабеля.

Чем толще жила у кабеля, тем большее расстояние способен преодолеть сигнал. Следовательно, толстый коаксиальный кабель передает сигналы дальше, чем тонкий, — до 500 м (около 1 640 футов). Поэтому толстый коаксиальный кабель иногда используют в качестве основного кабеля [магистрали (backbone)], который соединяет несколько небольших сетей, построенных на тонком коаксиальном кабеле.

Витая пара

Самая простая витая пара (twisted pair) — это два перевитых вокруг друг друга изолированных медных провода. Существует два типа тонкого кабеля: неэкранированная (unshielded) витая пара (UTP) и экранированная (shielded) витая пара (STP).

Несколько витых пар часто помещают в одну защитную оболочку. Их количество в таком кабеле может быть разным. Завивка проводов позволяет избавиться от электрических помех, наводимых соседними парами и другими источниками, например двигателями, реле и трансформаторами.

Неэкранированная витая пара

Неэкранированная витая пара (спецификация lOBaseT) широко используется в ЛВС, максимальная длина сегмента составляет 100 м (328 футов).

Неэкранированная витая пара состоит из двух изолированных медных проводов. Существует несколько спецификаций, которые регулируют количество витков на единицу длины — в зависимости от назначения кабеля. В Северной Америке UTP повсеместно используется в телефонных сетях.

Экранированная витая пара

Кабель экранированной витой пары (STP) имеет медную оплетку, которая обеспечивает большую защиту, чем неэкранированная витая пара. Кроме того, пары проводов STP обмотаны фольгой. В результате экранированная витая пара обладает прекрасной изоляцией, защищающей передаваемые данные от внешних помех. Все это означает, что STP, по сравнению с UTP, меньше подвержена воздействию электрических помех и может передавать сигналы с более высокой скоростью и на большие расстояния.

Компоненты кабельной системы

Для подключения витой пары к компьютеру используются телефонные коннекторы RJ-45. На первый взгляд, они похожи на RJ-11, но в действительности между ними есть существенные отличия. Во-первых, вилка RJ-45 чуть больше по размерам и не подходит для гнезда RJ-11. Во-вторых, коннектор RJ-45 имеет восемь контактов, a RJ-11 — только четыре.

Построить развитую кабельную систему и в то же время упростить работу с ней вам поможет ряд очень полезных компонентов.

Распределительные стойки и полки предназначены для монтажа кабеля. Они позволяют централизованно организовать множество соединений и при этом занимают достаточно мало места.

Существуют разные типы панелей расширения. Они поддерживают до 96 портов и скорость передачи до 100 Мбит/с.

Одинарные или двойные вилки RJ-45 подключаются к панелям расширения или настенным розеткам. Они обеспечивают скорость передачи до 100 Мбит/с.

Коаксиальный кабель

Коаксиальный (coaxial) кабель (нередко называемый просто «коаксиал») бывает двух видов: толстый и тонкий. Толстый кабель использовался в первых сетях и нередко служил магистралью, связывающей разные сети. Это был первый тип передающей среды, определенный стандартами Ethernet, разработанными в начале 1980-х годов. В настоящее время толстый кабель применяется редко, поскольку имеются более выигрышные альтернативы, например, оптоволокно. Тонкий коаксиальный кабель имеет значительно меньший диаметр по сравнению с толстым кабелем и используется для подключения рабочих станций к локальным сетям (хотя он встречается все реже и реже). В практическом задании 3-2 вы познакомитесь с толстым тонким коаксиальными кабелями, а также и с другими типами коммуникационных кабелей.

Толстый коаксиальный кабель

Толстый коаксиальный кабель (также называемый «thicknet» – буквально «толстая сеть») в середине имеет медный или плакированный медно-алюминиевый проводник (рис. 3.1). Толстый кабель довольно большой в диаметре (0,4 дюйма или 10,16мм) по сравнению с тонким кабелем (0,2 дюйма). Проводник окружен изолятором и алюминиевым экраном, в который завернут изолятор. Алюминиевый экран покрывает защитная оболочка, сделанная из поливинилхлорида (ПВХ) или тефлона. Такой тип кабеля также называется кабелем RG-8.

Иногда сетевой кабель располагается в вентиляционной зоне (plenum area), например, в пространстве между фальшпотолком и перекрытием, имеющимся по всему зданию. Поскольку при горении ПВХ-оболочка может выделять токсичный газ, в подобных случаях лучше (и зачастую требуется противопожарными правилами) применять специальный кабель (plenum cable) с тефлоновой оболочкой, не выделяющей при горении вредных веществ.

Защитная оболочка кабеля имеет отметки, расположенные через 2,5 м и указывающие места установки устройств подключения к сети (приемопередатчиков). Если расстояние между устройствами будет меньше 2,5 м, затухание сигнала может увеличиться, что вызовет появление сетевых ошибок. Приемопередатчик представляет собой трансивер – модуль подключения к среде передачи данных (media access unit, MAU), который напитывается от кабеля небольшим током (0,5 А) и оборудован 15-контактным разъемом интерфейса подключаемых устройств (attachment unit interface, AUI).

AUI-разъем соединяется кабелем с сетевым узлом, у которого имеется свое AUI-подключение к сетевому адаптеру (рис. 3.2). AUI – это стандартный интерфейс для соединителей и интерфейсных схем, электрические характеристики которого позволяют физически подключать устройство к коаксиальному кабелю, витой паре или оптоволоконному магистральному кабелю. Толстый AUI-кабель может иметь длину до 50 м, а тонкий или офисный AUI-кабель в длину не превышает 12,5 м.

Полное сопротивление, или импеданс (активное и реактивное сопротивление), толстого коаксиального кабеля равняется 50 Ом, и сегменты кабеля заканчиваются N-коннекторами с подключенным 50-омным резистором. Импеданс представляет собой полное сопротивление протекающему току и измеряется в Омах. Он влияет на то, с какой скоростью фрейм или пакет могут передаваться по проводнику в оптимальных условиях. Терминатор содержит резистор, поглощающий каждый сигнал, достигающий конца сети. Без терминатора сегмент сети будет нарушать спецификации IEEE, поскольку сигналы смогут отражаться и возвращаться обратно в кабель, по которому они передавались. Отраженный сигнал будет нарушать временные параметры сети и может накладываться на новые передаваемые сигналы.

Толстый коаксиальный кабель плохо гнется, поэтому при его использовании необходимо следить за минимальным радиусом скруглений. Положительным качеством толстого кабеля является то, что по сравнению с тонким кабелем он лучше защищен от радио- или электромагнитных помех (помехи физического уровня), поскольку имеет больший диаметр проводника алюминиевого экрана.

Как показано в табл. 3.1, толстый коаксиальный кабель используется в шинных сетях, скорость передачи в которых обычно равна 10 Мбит/с. В соответствии со стандартами IEEE максимальная длина сегмента кабеля равна 500 м. Кратко эти спецификации называются 10Base5. Цифра 10 означает скорость передачи по кабелю, равную 10 Мбит/с. Base означает, что используется узкополосная, а не широкополосная передача данных. Цифра 5 соответствует максимальной длине сегмента кабеля, равной 5 * 100 м.

Таблица 3.1. Параметры толстого коаксиального кабеля (WBaseS) при использовании в сетях Ethernet

Параметр	Спецификация Ethernet
Волновое сопротивление (импеданс)	50 Ом
Максимальная длина	500 м
Максимальное количество кабельных отводов в сегменте	100 (включая терминаторы)
Минимальное расстояние между отводами	2,5 м
Максимальная длина AUI-кабеля	50 м для толстого AUI-кабеля и 12,5 м для тонкого (офисного) AUI-кабеля
Максимальная скорость	10 Мбит/с
Полоса рабочих частот	Узкополосная передача
Максимальное количество соединенных сегментов	5
Максимальное количество сегментов имеющих отводы	3
Максимальное количество повторителей (сколько раз сигнал может усиливаться с восстановлением синхронизации)	4
Максимальная общая длина с использованием повторителей	2500 м

При узкополосной передаче (baseband) вся емкость передающей среды используется одним сигналом данных. Следовательно, в каждый момент времени на передачу может работать только один узел. При широкополосной передаче (broadband) в одной передающей среде реализуются несколько коммуникационных каналов. Благодаря этому несколько узлов могут передавать сигналы одновременно. Способность, канала передавать данные с определенной скоростью, например, 10 Мбит/с или 100 Мбит/с, называется его полосой пропускания (bandwidth), или пропускной способностью.

Толстый коаксиальный кабель может использоваться для обоих способов передачи сигналов, но обычно он применяется в цифровых сетях для узкополосной передачи данных. Толстый кабель не так распространен, как другие типы кабелей, что объясняется его большим диаметром и сложностями при его укладке и установке терминаторов. Кроме этого, для его приобретения и монтажа требуются значительные расходы. Однако он очень долговечен, надежен и защищен от помех.

Коаксиальный кабель / Строительные товары / Статьи

Существует большое количество типов коаксиальных кабелей…

Существует большое количество типов коаксиальных кабелей, используемых в сетях различного типа — телефонных, телевизионных и компьютерных. Мы познакомимся сейчас с самыми основными типами и характеристиками этих кабелей. Купить кабель оптом по низким ценам можно в магазине кабель провод.
Не так давно коаксиальный кабель был самым распространенным типом кабеля. Это объяснялось двумя причинами. Во-первых, он был относительно недорогим, легким, гибким и удобным в применении. А во-вторых, широкая популярность коаксиального кабеля привела к тому, что он стал безопасным и простым в установке.
Самый простой коаксиальный кабель состоит из медной жилы (core), изоляции, ее окружающей, экрана в виде металлической оплетки и внешней оболочки. Если кабель, кроме металлической оплетки, имеет и слой фольги, он называется кабелем с двойной экранизацией. При наличии сильных помех можно воспользоваться кабелем с учетверенной экранизацией. Он состоит из двойного слоя фольги и двойного слоя металлической оплетки.

Существует два типа коаксиальных кабелей: тонкий коаксиальный кабель и толстый коаксиальный кабель. Выбор того или иного типа кабеля зависит от потребностей конкретной сети.

Тонкий коаксиальный кабель
Тонкий коаксиальный кабель — гибкий кабель диаметром около 0,5 см (около 0,25 дюймов). Он прост в применении и годится практически для любого типа сети. Подключается непосредственно к платам сетевого адаптера компьютеров.
Тонкий коаксиальный кабель способен передавать сигнал на расстояние до 185 м (около 607 футов) без его заметного искажения, вызванного затуханием. Производители оборудования выработали специальную маркировку для различных типов кабелей.
Тонкий коаксиальный кабель относится к группе, которая называется семейством RG-58, его волновое сопротивление (impedance) равно 50 Ом. Основная отличительная особенность этого семейства — медная жила. Она может быть сплошной или состоять из нескольких переплетенных проводов

Кабель Описание
RG-58/U -Сплошная медная жила
RG-58 A/U-Переплетенные провода
RG-58 C/U-Военный стандарт для RG-58 A/U
RG-59-Используется для широкополосной передачи (например, в кабельном телевидении)
RG-6-Имеет больший диаметр по сравнению с RG-59, предназначен для более высоких частот, но может применяться и для широкополосной передачи
RG-62-Используется в сетях ArcNet
Разновидности тонкого коаксиального кабеля RG-58/U, RG-58 A/U и RG-58 C/U имеют волновое сопротивление 50 Ом, но обладают худшими механическими и электрическими характеристиками по сравнению со следующим типом коаксиального кабеля — толстым коаксиальным кабелем. Тонкий внутренний их проводник 0,89 мм не так прочен, зато обладает гораздо большей гибкостью, удобной при монтаже.
Затухание в этих типах кабеля выше, чем в толстом коаксиальном кабеле, что приводит к необходимости уменьшать длину кабеля для получения одинакового затухания в сегменте.

Толстый коаксиальный кабель
Толстый (thick) коаксиальный кабель — относительно жесткий кабель с диаметром около 1 см (около 0,5 дюймов). Чем толще жила у кабеля, тем большее расстояние способен преодолеть сигнал. Поэтому, толстый коаксиальный кабель передает сигналы на большие расстояния — до 500 м. Иногда его называют стандартный Ethernet, поскольку он был первым типом кабеля, применяемым в Ethernet — популярной сетевой архитектуре, о которой мы узнаем в свое время.
RG-8 и RG-11 — это толстый коаксиальный кабель. Имеет волновое сопротивление 50 Ом и внешний диаметр 0,5 дюйма (около 12 мм). Этот кабель имеет достаточно толстый внутренний проводник диаметром 2,17 мм, который обеспечивает хорошие механические и электрические характеристики (затухание на частоте 10 МГц — не хуже 18 дБ/км). Зато этот кабель сложно монтировать — он плохо гнется.
Для подключения к толстому коаксиальному кабелю применяют именно внешний трансивер (transceiver) (специальное устройство, которое подключает кабель к сети, но только толстый коаксиальный кабель использует внешний трансивер). Ниже на рисунке показан способ подключения толстого коаксиального кабеля.
Трансивер снабжен специальным коннектором, который назван весьма впечатляюще — «зуб вампира» (vampire tap) или «пронзающий ответвитель» (piercing tap). Этот «зуб» проникает через изоляционный слой и вступает в непосредственный физический контакт с проводящей жилой. Чтобы подключить трансивер к сетевому адаптеру, надо кабель трансивера подключить к коннектору сетевой платы.

Итак, если сравнивать применение этих двух типов коаксиальных кабелей, то вот, что можно отметить:
Известно, что, как правило, чем толще кабель, тем сложнее с ним работать. Тонкий коаксиальный кабель гибок, прост в установке и относительно недорог. Толстый кабель трудно гнуть, и, следовательно, его сложнее устанавливать. Это очень существенный недостаток, особенно если необходимо проложить кабель по трубам или желобам. Толстый коаксиальный кабель дороже тонкого, но при этом он передает сигналы на большие расстояния.
Оптимальное и довольно таки эффективное решение — использовать толстые коаксиальные кабели для соединения нескольких сетей, построенных на тонком коаксиальном кабеле.
Надо еще сказать, что помимо типов коаксиального кабеля существуют еще и классы. Выбор того или иного класса коаксиальных кабелей зависит от того, где этот кабель будет прокалываться. Есть два класса коаксиальных кабелей:
поливинилхлоридные и пленумные — для прокладки в области пленума.
Поливинилхлорид (PVC) — это пластик, который применяется в качестве изолятора или внешней оболочки у большинства коаксиальных кабелей. Кабель PVC достаточно гибок, его можно прокладывать на открытых участках помещений. Однако при горении он выделяет ядовитые газы.
Пленум (plenum) — это небольшое пространство между фальшь-потолком и перекрытием, обычно его используют для вентиляции. Требования пожарной безопасности строго ограничивают типы кабелей, которые могут быть здесь проложены, поскольку в случае пожара выделяемые ими дым или газы распространятся по всему зданию.
Слой изоляции и внешняя оболочка пленумного кабеля выполнены из специальных огнеупорных материалов, которые при горении выделяют минимальное количество дыма. Это уменьшает риск химического отравления. Кроме того, эти кабели можно прокладывать открыто, не заключая в трубу. Однако они дороже и жестче, чем поливинилхлоридные.

Волоконно-оптические кабели
В оптоволоконном кабеле цифровые данные распространяются по оптическим волокнам в виде модулированных световых импульсов. Это относительно надежный (защищенный) способ передачи, поскольку электрические сигналы при этом не передаются! Следовательно, оптоволоконный кабель нельзя вскрыть и перехватить данные, от чего не застрахован любой кабель, проводящий электрические сигналы.
Оптоволоконные линии предназначены для перемещения больших объемов данных на очень высоких скоростях, так как сигнал в них практически не затухает и не искажается.
Передача по оптоволоконному кабелю не подвержена электрическим помехам и ведется на чрезвычайно высокой скорости (в настоящее время до 100 Мбит/с, теоретически возможная скорость — 200 000 Мбит/с). По нему можно передавать световой импульс на многие километры.
Волоконно-оптические кабели состоят из центрального проводника света (сердцевины) — стеклянного волокна, окруженного другим слоем стекла — оболочкой, обладающей меньшим показателем преломления, чем сердцевина. Распространяясь по сердцевине, лучи света не выходят за ее пределы, отражаясь от покрывающего слоя оболочки.

В зависимости от распределения показателя преломления и от величины диаметра сердечника различают:
многомодовое волокно со ступенчатым изменением показателя преломления

Понятие мода описывает режим распространения световых лучей во внутреннем сердечнике кабеля.
В одномодовом кабеле (Single Mode Fiber, SMF) используется центральный проводник очень малого диаметра, соизмеримого с длиной волны света — от 5 до 10 мкм. При этом практически все лучи света распространяются вдоль оптической оси световода, не отражаясь от внешнего проводника.
Полоса пропускания одномодового кабеля очень широкая — до сотен гигагерц на километр.
Изготовление тонких качественных волокон для одномодового кабеля представляет сложный технологический процесс, что делает одномодовый кабель достаточно дорогим. Кроме того, в волокно такого маленького диаметра достаточно сложно направить пучок света. не потеряв при этом значительную часть его энергии.
В многомодовых кабелях (Multi Mode Fiber, MMF) используются более широкие внутренние сердечники, которые легче изготовить технологически. В стандартах определены два наиболее употребительных многомодовых кабеля: 62,5/125 мкм и 50/125 мкм, где 62,5 мкм или 50 мкм — это диаметр центрального проводника, а 125 мкм — диаметр внешнего проводника.
В многомодовых кабелях во внутреннем проводнике одновременно существует несколько световых лучей, отражающихся от внешнего проводника под разными углами. Угол отражения луча называется модой луча. В многомодовых кабелях с плавным изменением коэффициента преломления режим распространения каждой моды имеет более сложный характер.

Многомодовые кабели имеют более узкую полосу пропускания — от 500 до 800 МГц/км.

Сужение полосы происходит из-за потерь световой энергии при отражениях, а также из-за интерференции лучей разных мод. В качестве источников излучения света в волоконно-оптических кабелях применяются:
светодиоды;
полупроводниковые лазеры.

Для одномодовых кабелей применяются только полупроводниковые лазеры, так как при таком малом диаметре оптического волокна световой поток, создаваемый светодиодом, невозможно без больших потерь направить в волокно. Для многомодовых кабелей используются более дешевые светодиодные излучатели.

Для передачи информации применяется свет с длиной волны 1550 нм (1,55 мкм) 1300 нм (1,3 мкм) и 850 нм (0,85 мкм). Светодиоды могут излучать свет с длиной волны 850 нм и 1300 нм. Излучатели с длиной волны 850 нм существенно дешевле чем излучатели с длиной волны 1300 нм, но полоса пропускания кабеля для волн 850 нм уже, например 200 МГц/км вместо 500 МГц/км.

Лазерные излучатели работают на длинах волн 1300 и 1550 нм. Быстродействие современных лазеров позволяет модулировать световой поток с частотами 10 ГГц и выше. Лазерные излучатели создают когерентный поток света, за счет чего потери в оптических волокнах становятся меньше, чем при использовании некогерентного потока светодиодов.

Использование только нескольких длин волн для передачи информации в оптических волокнах связанно с особенностью их амплитудно-частотной характеристики. Именно для этих дискретных длин волн наблюдаются ярко выраженные максимумы передачи мощности сигнала, а для других волн затухание в волокнах существенно выше.

Волоконно-оптические кабели присоединяют к оборудованию разъемами MIC, ST и SC, которые имеют довольно таки сложную конструкцию.

Волоконно-оптические кабели обладают отличными характеристиками всех типов; электромагнитными, механическими (хорошо гнутся, а в соответствующей изоляции обладают хорошей механической прочностью). Однако у них есть один серьезный недостаток — сложность соединения волокон с разъемами и между собой при необходимости наращивания длины кабеля.

Сама стоимость волоконно-оптических кабелей ненамного превышает стоимость кабелей на витой паре, однако проведение монтажных работ с оптоволокном обходится намного дороже из-за трудоемкости операций и высокой стоимости применяемого монтажного оборудования. Так, присоединение оптического волокна к разъему требует проведения высокоточной обрезки волокна в плоскости строго перпендикулярной оси волокна, а также выполнения соединения путем сложной операции склеивания, а не обжатия, как это делается для витой пары. Выполнение же некачественных соединений сразу резко сужает полосу пропускания волоконно-оптических кабелей и линий.

Итак, мы познакомились с вами с основными типами кабельных линий и определили их самые «ходовые» характеристики, которые всегда подскажут, какой необходимо использовать тип кабеля, для той или иной структуры сети. Давайте попытаемся сделать общий практический вывод из всего, что мы узнали о существующих типах кабельных линий.

При покупке кабеля (как, впрочем, и любых других сетевых компонентов) стараются найти некий компромисс между его стоимостью и характеристиками. Если, работая в крупной организации, вы выбрали относительно дешевый кабель, бухгалтерия будет очень довольна, но вскоре вы заметите, что локальная сеть не обеспечивает ни должной скорости передачи данных, ни должного уровня их защиты.

Кабельная система должна соответствовать условиям ее применения. Требования, выдвигаемые небольшими фирмами, могут значительно отличаться от требований со стороны крупных организаций, например банков.

Давайте попытаемся определить несколько критериев, которые следует учитывать при выборе того или иного типа кабеля для сети:

Простота установки.
Насколько прост кабель в установке, насколько просто работать с ним? В небольших сетях, с небольшими расстояниями, где безопасность данных не самый главный вопрос, нет смысла прогадывать толстый, громоздкий и дорогой кабель.

Экранирование.
Экранирование кабеля приводит к его удорожанию, тем не менее, практически любая сеть использует одну из форм экранированного кабеля. Чем больше помех в месте прокладки кабеля, тем большее экранирование требуется. Прокладка пленумного коаксиального кабеля существенно увеличивает стоимость проекта.

Перекрестные помехи.
Перекрестные помехи и внешние шумы могут вызвать серьезные проблемы в больших сетях, где критическим вопросом является вопрос защиты данных. Недорогие кабели слабо защищены от внешних электрических полей, генерируемых электропроводкой, двигателями, реле и радиопередатчиками.

Скорость передачи (часть полосы пропускания).
Для медных кабелей сегодня самым распространенным значением является 10 Мбит/с, хотя последние стандарты позволяют передавать данные со скоростью 100 Мбит/с. Толстый коаксиальный кабель передает сигналы на большие расстояния, чем тонкий. Но с ним сложнее работать. По оптоволоконному кабелю данные передаются со скоростью более 100 Мбит/с, но для его установки нужны специальные навыки, к тому же он сравнительно дорог.

Стоимость.
Стоимость кабелей, которые обеспечивают высокую степень защиты, передавая данные на большие расстояния, гораздо выше стоимости тонкого коаксиального кабеля, простого в установке и эксплуатации.

Затухание сигнала.
Кабели разных типов имеют разную максимальную длину. Большинство сетей использует системы проверки ошибок: при искажении принятого сигнала они требуют его повторной передачи. Однако на это уходит дополнительное время, и, главное, снижается общая пропускная способность сети.
Вот в принципе, все, что касается основных параметров и характеристик типов кабельных линий. Можно проводить некоторую сравнительную характеристику этих типов, но для каждой сети найдутся свои решения. Основные преимущества и недостатки были указаны выше для каждого из типов кабеля.