6 Обладнання для діагностики та сертифікації кабельних систем

До обладнання даного класу відносяться мережеві аналізатори, прилади для сертифікації кабелів, кабельні сканери і тестери. Перш, ніж перейти до більш докладного огляду цих пристроїв, наведемо деякі необхідні відомості про основні електромагнітні характеристики кабельних систем.

6.1 Основні електромагнітні характеристики кабельних систем

Основними електричними характеристиками, що впливають на роботу кабелю, є: затухання, імпеданс (хвильовий опір), перехресні наводки двох кручених пар і рівень зовнішнього електромагнітного випромінювання.

Перехресні наводки між витими парами або NearEndCrosstalk (NEXT) - являють собою результат інтерференції електромагнітних сигналів, що виникають у двох кручених парах. Один з кабелів крученої пари передає сигнал, а другий - приймає. При проходженні сигналу по одному з кабелів, наприклад, по тому, що передає, у кабелі, що приймає сигнал виникають перехресні наводки. Величина NEXT залежить від частоти переданого сигналу - чим вище величина NEXT, тим краще (для категорії 5 NEXT повинен бути не менше 27 Дб при частоті 100 Мгц, для кабелю категорії 3 на частоті 10 МГц NEXT повинен бути не менше 26 Дб).

Затухання (Attenuation) - являє собою втрату амплітуди електричного сигналу при його поширенні по кабелю. Затухання має два основних джерела: електричні характеристики кабелю і поверхневий ефект. Останній пояснює залежність затухання від частоти. Затухання вимірюється в децибелах на метр. Для кабелю категорії 5 при частоті 100 Мгц загасання не повинно перевищувати 23.6 Дб на 100 м, а для кабелю категорії 3, за стандартом IEEE 802.3 10BASE-T, допустима величина затухання на сегменті довжиною 100 м не повинна перевищувати 11,5 Дб при частоті змінного струму 10 МГц.

Імпеданс (хвильовий опір) - це повний (активне і реактивне) опір в електричному ланцюзі. Імпеданс вимірюється в омах і є відносно постійною величиною для кабельних систем. Для неекранованої крученої пари найбільш часті значення імпедансу - 100 і 120 Ом. Характерні значення імпедансу для мереж стандарту Ethernet на коаксіальному кабелі становлять 50 Ом, а для мереж стандарту Arcnet - 93 Ом. Різкі зміни імпедансу по довжині кабелю можуть викликати процеси внутрішнього відображення, що призводять до виникнення стоячих хвиль. Стояча хвиля — тип коливань у неперервному середовищі, при яких кожна точка середовища здійснює періодичний рух зі сталою амплітудою, залежною від її положення. Стоячі хвилі не переносять енергію. Робоча станція, підключена до кабелю у районі вузла стоячої хвилі, не зможе отримувати адресовані їй повідомлення.

Активний опір - це опір постійному струму в електричному ланцюзі. На відміну від імпедансу активний опір не залежить від частоти і зростає зі збільшенням довжини кабелю. Для неекранованої крученої пари категорії 5 активний опір не повинен перевищувати 9.4 Ом на 100 м.

Ємність - це властивість металевих провідників накопичувати енергію. Два електричних провідника в кабелі, розділені діелектриком, являють собою конденсатор, здатний накопичувати заряд. Ємність є небажаною величиною, тому її слід робити якомога менше. Високе значення ємності в кабелі приводить до спотворення сигналу і обмежує смугу пропускання лінії. Для кабельних систем категорії 5 значення ємності не повинен перевищувати 5.6нФ на 100 м.

Рівень зовнішнього електромагнітного випромінювання, або електричний шум - це небажана зміна напруги в провіднику. Електричний шум буває двох типів: фоновий і імпульсний. Електричний шум можна також розділити на низько-, середньо-і високочастотний. Джерелами фонового електричного шуму є в діапазоні до 150 КГц лінії електропередачі, телефони і лампи денного світла; в діапазоні від 150 КГц до 20 Мгц комп'ютери, принтери, ксерокси; в діапазоні від 20 МГц до 1 ГГц – теле- і радіопередавачі, мікрохвильові печі. Основними джерелами імпульсного електричного шуму є мотори, перемикачі і зварювальні агрегати. Електричний шум вимірюється в мВ. Кабельні системи на крученій парі не сильно схильні до впливу електричного шуму (на відміну від впливу NEXT).