23.Витые пары.
Вита́я па́ра — вид кабеля связи, представляет собой одну или несколько пар изолированных проводников, скрученных между собой, покрытых пластиковой оболочкой. Свивание проводников производится с целью повышения степени связи между собой проводников одной пары и последующего уменьшения электромагнитных помех от внешних источников, а также взаимных наводок при передаче дифференциальных сигналов. Витая пара — один из компонентов современных структурированных кабельных систем. Используется в телекоммуникациях и в компьютерных сетях в качестве сетевого носителя во многих технологиях. Каждая отдельно взятая витая пара, входящая в состав кабеля, предназначенного для передачи данных, должна иметь волновое сопротивление 100±25 Ом. Симметричные медные пары могут обеспечить передачу сигналов низких частот (до 200 кГц) и высоких частот от 200 кГц до 6 ... 9 МГц. При этом высокочастотные пары могут быть экранированными, что обеспечивает необходимую защищенность линий от внешних и переходных помех. Симметричные пары могут использоваться в компьютерных сетях на скоростях до 130 Мбит/с на расстояниях до 120 м и даже могут работать на скорости до 1 Гбит/с на более ограниченных расстояниях. Кабель подключается к сетевым устройствам при помощи соединителя 8P8C. Экранирование обеспечивает лучшую защиту от электромагнитных наводок как внешних, так и внутренних. Экран по всей длине соединен с неизолированным дренажным проводом, который объединяет экран в случае разделения на секции при излишнем изгибе или растяжении кабеля. В зависимости от структуры проводников — кабель применяется одно- и многожильный. Одножильный кабель не предполагает прямых контактов с подключаемой периферией. То есть, как правило, его применяют для прокладки в коробах, стенах и т. д. с последующим терминированием розетками. Связано это с тем, что медные жилы довольно толсты и при частых изгибах быстро ломаются. В свою очередь многожильный кабель замечательно ведет себя при изгибах и скручивании. Кроме того, многожильный провод обладает бо́льшим затуханием сигнала. Поэтому многожильный кабель используют в основном для изготовления патчкордов, соединяющих периферию с розетками. Витопарный кабель состоит из нескольких витых пар. Толщина изоляции проводника — около 0,2 мм, материал обычно поливинилхлорид, для более качественных образцов — полипропилен, полиэтилен. Также внутри кабеля встречается так называемая «разрывная нить», которая используется для облегчения разделки внешней оболочки — при вытягивании она делает на оболочке продольный разрез, который открывает доступ к кабельному сердечнику, гарантированно не повреждая изоляцию проводников. Также разрывная нить, ввиду своей высокой прочности на разрыв, выполняет защитную функцию. В общем случае, цвета оболочки не обозначают особых свойств, но их применение позволяет легко отличать коммуникации c разным функциональным назначением, как при монтаже, так и обслуживании. Кабели для наружной прокладки обязательно имеют влагостойкую оболочку из полиэтилена, которая наносится вторым слоем поверх обычной, поливинилхлоридной. Кроме этого, возможно заполнение пустот в кабеле водоотталкивающим гелем и бронирование с помощью гофрированной ленты или стальной проволоки. Реальные кабельные системы подвержены влиянию шумовых помех. Невосприимчивость - это способность кабельной системы противостоять воздействию шумов и помех. Помехи могут генерироваться передающими антеннами, излучением от других электронных устройств или наведенным шумом от электрических приборов. В кабелях UTP и STP применяются две различные стратегии противостояния шумовым помехам. В неэкранированных кабелях основная ставка делается на хороший баланс пар в кабеле. Когда сбалансированность кабельной UTP-системы приближается к идеальной, наведенные шумовые токи на витых проводниках выравниваются и приемник, который способен обнаруживать только разницу напряжений на паре, становиться невосприимчивым к шумовым помехам. Таким образом, даже без защиты с помощью физического "экрана" идеально сбалансированная пара будет демонстрировать отличную невосприимчивость к шуму. В экранированных кабелях поле шумовой помехи наводит ток в металлическом экране кабеля. В результате стекания на землю наведенного тока на сигнальных проводниках под экраном будет наводиться одинаковый по амплитуде и разнофазный ток. По мере приближения качества экрана к идеальному два тока становятся равными по амплитуде и противофазными, компенсируя влияние шумовых помех. Если в кабеле присутствует более одной пары, то для исключения взаимных наводок пар, которые могли бы нарушить электромагнитный баланс, пары скручивают с различным шагом.
В зависимости от наличия защиты — электрически заземлённой медной оплетки или алюминиевой фольги вокруг скрученных пар, определяют разновидности данной технологии:
незащищенная витая пара (UTP ) — отсутствует защитный экран вокруг отдельной пары;
фольгированная витая пара (FTP ) — также известна как F/UTP, присутствует один общий внешний экран в виде фольги;
защищенная витая пара (STP ) — присутствует защита в виде экрана для каждой пары и общий внешний экран в виде сетки;
фольгированная экранированная витая пара (S/FTP ) — внешний экран из медной оплетки и каждая пара в фольгированной оплетке;
незащищенная экранированная витая пара (SF/UTP ) — двойной внешний экран из медной оплетки и фольги, каждая витая пара без защиты.
Наводки, накладываясь на передаваемые по тем же парам полезные сигналы, становятся для последних помехами, которые в силу своей природы называются переходными. Когда уровни полезного сигнала и наводки становятся соизмеримыми, на приеме возникают ошибки, что в конечном итоге снижает качество связи. По месту измерения различают помеху на ближнем и дальнем концах. Если источник помехи и место ее измерения относятся к одному кабелю, то речь идет о внутрикабельной или просто о переходной помехе, если к разным — то о межкабельной или межэлементной. Кроме того, эти факторы могут произвольным образом комбинироваться при анализе. Иначе говоря, в определенных обстоятельствах возникает необходимость в определении, например, суммарной наводки на дальнем конце или даже межкабельной суммарной наводки на ближнем конце. Симметричный кабель, а также стационарная линия и тракт, реализованные на его основе, изначально предназначены для передачи информационного сигнала между пространственно разнесенными точками и, таким образом, представляют собой протяженные объекты. Если источник сигнала, порождающего наводку, и место ее измерения находятся на одном конце этих объектов, то говорят о переходном затухании на ближнем конце NEXT, если на разных — о переходном затухании на дальнем конце FEXT.
