Symetrické dátové káble a ich parametre 1

Nasledujúci text prierezovo pojednáva o základných typoch bežne používaných symetrických dátových kábloch. V prvej časti sú popísané základné konštrukcie ako aj terminológia, ktorá s touto tematikou súvisí. Následne sa článok venuje parametrom, ktoré súvisia s kvalitatívnymi požiadavkami na dátové káble.

Čo sú to symetrické dátové káble?

Symetrické dátové káble, tiež bežne známe ako „internetové káble“, sa rozdeľujú do kategórií podľa frekvenčného rozsahu, v ktorom sú vyhodnocované jeho nízkofrekvenčné a vysokofrekvenčné parametre.

Dnes sú najznámejšie nasledovné kategórie:

Tab 1. Kategórie symetrických dátových káblov podľa IEC61156

Tieto káble sa vyznačujú svojou konštrukciou, ktorá pozostáva zo štyroch skrútených drôtov – žíl. Existujú aj konštrukcie, kde sa namiesto párov používajú quady, ale najbežnejšie používanými sú káble s konštrukciou obsahujúcou páry.  Podľa kategórie, teda použiteľného frekvenčného pásma, sa žily, ako aj celý kábel tienia. Tienenie párov žíl sa spravidla zabezpečuje fóliami. Pre tienenie kábla sa používajú fólie alebo fólie a oplet.

Žily stočených párov sa vyrábajú s priemermi v rozmedzí 0,4 – 0,65mm (AWG 26 – 22). Priemer žíl je závislý na použitej kategórii káblov, a teda na rozsahu pracovných frekvencií.

Pre rýchlu identifikáciu konštrukcie dátových káblov so stáčanými pármi (twisted pairs – TP) sa definovalo názvoslovie – kód, ktorým je možné určiť spôsob tienenia párov a kábla.

xx/yTP a typy konštrukcií symetrických dátových káblov

• xx – definuje tienenie kábla, možné označenia
• U – bez tienenia – často sa pre nižšie kategórie káblov vôbec neudáva
• F – tienenie s použitím fólie
• S – tienenie s použitím opletu
• SF – tienenie použitím fólie a opletu
• y – definuje tienenie párov kábla
• U – bez tienenia
• F – tienenie s použitím fólie

Pri výrobe dátových káblov sa vyhodnocujú základné mechanické parametre, ktoré neskôr môžu ovplyvniť elektrické parametre kábla, spravidla vysokofrekvenčné.

Medzi základné parametre patria predlženie žily pri pretrhnutí, excentricita a ovalita – vplývajúca na symetriu.

Vyjmúc konštrukciu kábla, prenosovú charakteristiku kábla definujú elektrické parametre, ktoré sa v zásade rozdeľujú na nízkofrekvenčné (LF) a vysokofrekvenčné parametre (HF). Vybrané elektrické parametre sú:

Nízkofrekvenčné parametre

• Elektrický odpor žily/slučky
• Vzájomná kapacita medzi pármi (Mutual capacitance)
• Kapacitná nerovnováha (Capacitance unbalance)
• Izolačný odpor (medzi pármi a medzi pármi a tienením kábla)

Vysokofrekvenčné parametre

• Oneskorenie signálu (Delay) a rozdiel oneskorení medzi pármi (Skew)
• Útlm (Attenuation)
• Impedancia
• Spätný odraz (Return Loss)
• Presluchy na blízkom a vzdialenom konci kábla (NEXT, FEXT)
• Parametre symetrie TCL a EL TCTL
• Väzobný útlm (Coupling Attenuation)

V druhej časti článku budú popísané jednotlivé nízkofrekvenčné a vysokofrekvenčné parametre dátových káblov.

Zdroje: IEC61156, ISO/IEC 11801, EN 50173

Autori:

• Ing. Michal Jurčišin, PhD. [email protected]
• Ing. Marián Modranský [email protected]