O cabeamento de par trançado existe há muitas décadas. Tornou-se o tipo de cabeamento de escolha para todos os aplicativos de rede desde quando foi introduzido pela primeira vez no início dos anos 90. A primeira aplicação usando cabeamento de par trançado foi com o muito lento 10Base-T, que era apenas uma aplicação de 10 Mbps. Hoje, os aplicativos de par trançado podem suportar altas velocidades de até 10 Gbps. Portanto, com esse aumento na velocidade da rede, uma pergunta que você pode fazer é: todos os cabos de par trançado são iguais? Absolutamente não. O cabeamento de par trançado pode parecer o mesmo visto de fora, mas há muita tecnologia interna que não é vista pelo usuário.
A forma mais comum de cabeamento de par trançado normalmente tem quatro pares. Internamente, os quatro pares seguem um padrão de código de cores comum definido pela ANSI/TIA 568.2-D, que é
Par 1 – é um fio azul trançado com um fio branco/azul
Par 2 – é um fio laranja trançado com um fio branco/laranja
Par 3 – é um fio verde trançado com um fio branco/verde
Par 4 – é um fio marrom trançado com um fio branco/marrom.
Mas é aí que termina. Mas o que às vezes passa despercebido é que dentro da capa do cabo há muita tecnologia e engenharia que afeta o desempenho e as velocidades de rede do cabo.
Ao longo dos anos, surgiram muitos tipos diferentes de cabeamento de par trançado. Estes estão disponíveis e vêm em muitas classificações de desempenho e tipos de construção diferentes.
avaliações de desempenho são identificados por tipos de categoria. O primeiro verdadeiro “grau de dados” de cabeamento de par trançado era chamado de Categoria 3. Antes disso, qualquer forma de cabeamento de par trançado não era considerada de nível de dados. Atualmente, a categoria de cabo ratificada mais alta regida pela ANSI/TIA é a Categoria 8. Quanto maior a categoria do cabo, melhor o desempenho do cabo. O desempenho do cabo é observado pelo aumento na classificação de megahertz para o cabo. A classificação Megahertz (MHz) indica a velocidade com que um sinal pode ser enviado pelo cabo e ainda ser aceitável na extremidade oposta.
tipos de construção das categorias de cabos pode variar de um cabo básico de par trançado não blindado (U/UTP) a uma ampla gama de designs blindados. Embora o par trançado não blindado seja o tipo de construção mais comumente usado instalado no mercado, existem vários tipos diferentes de par trançado blindado disponíveis. Isso varia porque há várias maneiras de aplicar a blindagem ao cabo geral e aos pares individuais.
Existem vários tipos comuns de cabo de par trançado blindado disponíveis para uma categoria de cabo. Como existem várias maneiras de “proteger” cabo de par trançado, você precisará entender a notação de como a blindagem é aplicada ao cabo. O cabo blindado é normalmente escrito como (F/UTP), (U/FTP) e (S/FTP). Observe o “/” na notação. No lado esquerdo da barra representa o blindado geral em torno dos 4 pares trançados. No lado direito da barra representa a blindagem dos pares individuais.
(F/UTP) – Refere-se a 4 pares trançados não blindados envolvidos por alguma forma de blindagem geral em uma capa de cabo
(Sc/FTP) – Refere-se a 4 pares blindados individualmente cercados por alguma forma de blindagem geral em uma capa de cabo
(U/FTP) – Refere-se a 4 pares blindados individualmente sem qualquer blindagem geral em uma capa de cabo
O cabo blindado é comumente usado em aplicações onde pode haver algum ruído externo incontrolável, às vezes chamado de (EMI/RFI), que pode causar interferência em sua rede. Independentemente do tipo de construção do cabo, existem muitos fatores internos que controlam o nível de desempenho do cabo. Então, com tudo isso dito, “Quais são alguns dos cabos internos usados para alcançar esses padrões de desempenho mais elevados”? Algumas delas são:
Torção Interna de Par – É provavelmente o que todos notam primeiro quando se trata de cabeamento de par trançado. Isso é representado pela torção de 2 fios juntos com a finalidade de cancelar a interferência eletromagnética (EMI) de fontes externas. Normalmente, quando um sinal é enviado através de um fio, ele começa a enfraquecer ou atenuar e também começa a gerar ruído. Uma maneira de ajudar a garantir um bom sinal em longas distâncias, os engenheiros enviarão um positivo e um negativo do mesmo sinal, cada um em seu próprio fio, e os torcerão juntos. O sinal ainda será atenuado, mas qualquer ruído positivo e negativo será cancelado ao longo do comprimento do cabo.
Com isso dito, quanto maior a categoria de cabo de par trançado que suporta uma classificação de megahertz mais alta, mais apertada a torção do par. Quanto maior a torção do par dentro do cabo tem um efeito positivo para NEXT, medição elétrica Near-End Crosstalk. Por exemplo, o cabeamento Categoria 3 pode ter 2 ou 3 torções por pé, enquanto o cabeamento Categoria 6 ou Categoria 6A pode ter até 20 a 25 torções por pé, dependendo do par interno.
Núcleo Condutor – O desempenho do cabo é mais do que apenas torcer os pares no revestimento do cabo. O tamanho do núcleo do condutor também afeta muito o desempenho do cabo. O tamanho dos fios condutores é medido em bitola que se refere à American Wire Gauge, (AWG). AWG é dimensionado pelo número de vezes que um fio é puxado. Por exemplo: um fio 28 AWG é mais fino que um fio 22 AWG, porque foi trefilado mais vezes, então os fios serão mais finos.
A medida elétrica mais afetada pelo tamanho do núcleo do condutor é a atenuação. Atenuação, hoje em dia é muitas vezes referida como Perda de Inserção, que é a medição do sinal através do cabo. Quanto mais grosso o condutor do fio, menor a bitola do fio e geralmente menos perda de sinal. Quanto mais fino o condutor, maior a bitola do fio e, geralmente, maior a perda de sinal.
Normalmente, os cabos sólidos horizontais Categoria 5 e Categoria 5e usam um condutor 24 AWG em sua construção. Os cabos sólidos horizontais Categoria 6 e Categoria 6A usarão um condutor 23 AWG em sua construção.
Com tudo isso dito, os fabricantes de cabos em massa precisam ter cuidado ao “dimensionar” os condutores em seus cabos. Um condutor muito grande pode prejudicar o desempenho do cabo. Claro que a intensidade do sinal é muito boa, mas como há mais cobre dentro do cabo, a medição NEXT diminui porque os condutores agem como uma antena dentro do cabo e ocorre mais diafonia. Sem mencionar que o uso desnecessário de condutores de fios maiores aumenta o custo total do cabo.
Como você pode ver, isso pode se tornar um ato de equilíbrio para os fabricantes de cabos ao projetar e projetar cabos entre a torção do par e o tamanho do núcleo do condutor. Mas os fabricantes de cabos encontraram uma maneira de contornar isso para ainda usar essas duas técnicas de design de cabeamento e obter desempenho máximo.
Separadores de pares – Outro recurso de aprimoramento de desempenho que o cabo em massa usa é o uso de alguma forma de separador de par. Os separadores de pares vêm em várias formas, seja em “X” preenchimento cruzado de design ou um preenchimento de fita simples. Veja a imagem abaixo. Esses enchimentos são usados para criar espaço ou alguma forma de separação entre os quatro pares trançados dentro do cabo. A separação de par trançado é importante porque melhora a NEXT, medição elétrica de linha cruzada do cabo. Isso é especialmente crítico com cabos de dados Categoria 6 e Categoria 6A de velocidade mais alta.
Os fabricantes descobriram que, adicionando enchimento dentro do cabo, eles ainda podem torcer firmemente os pares e até mesmo usar condutores mais grossos e ainda manter o desempenho geral de acordo com os requisitos da categoria de cabo desejada. O “X” o preenchimento cruzado de design é extremamente comum porque a igualdade separa todos os quatro pares trançados da mesma forma. É usado o enchimento de fita, se os enchimentos de fabricação precisam ter uma barreira entre apenas dois dos quatro pares trançados dentro do cabo. Os enchimentos são muito úteis no projeto de cabos, mas o fator negativo ao usá-los é que eles aumentam o volume do cabo, tornando o diâmetro geral do cabo maior e também adicionam mais custo ao cabo com material adicional e tempo de fabricação.
Materiais de isolamento e revestimento – Outra técnica de projeto que deve ser considerada na fabricação de cabos de dados de alta velocidade é com os materiais de isolamento e revestimento. Muitos usuários ignoram ou não percebem o quão importante isso realmente é. Na verdade, existem vários fatores críticos envolvidos com os materiais usados na fabricação de um “bom” cabo. Este é um tópico de duas partes que lida com o desempenho do cabo e um teste de segurança contra queimaduras.
Quando se trata de isolamento e material de revestimento, a espessura desses materiais determina o desempenho e a flexibilidade do cabo. Se os materiais de isolamento forem muito finos, isso significa que os condutores estão mais próximos e podem afetar a PRÓXIMA medição de diafonia do cabo. Se o isolamento for muito espesso, isso prejudicará a flexibilidade do cabo, além de aumentar o custo e o tamanho do cabo. Referindo-se ao revestimento do cabo, isso também é verdade, com uma exceção. Os cabos volumosos da categoria 6A geralmente têm designs de capa de cabo muito grossos ou de formato incomum. Isso é para criar propositadamente espaçamento adicional quando um cabo está lado a lado com o outro. Uma vez que a Categoria 6A está relacionada com ANEXT, Align Near-end crosstalk, o ruído fora dos fabricantes de cabos irá “aumentar” ou tornar as jaquetas mais grossas para atingir esse nível de desempenho.
Quando se trata de cabo de par trançado de grau de dados, todos geralmente pensam apenas no desempenho do cabo. Há um fator de segurança que deve ser considerado também. Cada cabo de dados de par trançado é feito e projetado para atender a uma instalação específica. Isso significa que o cabo pode ser instalado legalmente de acordo com os códigos locais de construção e incêndio dentro de uma jurisdição. Este pode ser um assunto de tópico muito complexo. Mas o que importa aqui é o tipo de composto usado na confecção dos isolamentos e das jaquetas. Dependendo do tipo de teste de queima que o cabo precisa atender, os compostos podem ser muito caros.
Por exemplo, o cabo de par trançado que é instalado em espaços aéreos geralmente requer um cabo classificado como plenum. Um cabo de par trançado que atende à classificação plena deve usar alguns compostos muito específicos e caros. Um desses compostos utilizados no isolamento do cabo plenum é o FEP, material etileno propileno fluorado. Este material é muito caro e pode afetar muito o custo final do cabo, então os fabricantes tentam usar apenas o suficiente deste material para se manterem competitivos, mas ainda atendem e passam no rigoroso teste de queima, mantendo o desempenho do cabo.
Portanto, entre atender o desempenho desejado do cabo e o teste de queima, a espessura dos isolamentos e revestimentos do cabo pode se tornar muito crítica e se tornar um ato de equilíbrio no design final geral e na produção do cabo
Finalmente, como você provavelmente pode ver, projetar um cabo de dados com classificação de categoria não é apenas colocar alguns pares trançados dentro de uma capa de cabo. Há muita engenharia interna envolvida em um cabo para obter um desempenho específico, mantendo um custo desejado e ainda ser capaz de atender a todos os testes necessários, tendo um produto aceito pela indústria. Em muitos casos, quando os fabricantes estão projetando um cabo, eles corrigem ou melhoram um recurso e prejudicam ou prejudicam outro recurso necessário do cabo ao mesmo tempo. Tantos protótipos de cabos são feitos junto com muitos testes para fazer um cabo de bom desempenho. Espero que isso lhe dê algumas informações sobre o que acontece na fabricação de cabos em massa ao fazer sua próxima compra.
engenheiro de produção
Steve Molek tem 27 anos de experiência. experiência na indústria de comunicação de dados de cabeamento e conectividade. Ele começou sua carreira como Representante de Suporte Técnico e agora trabalha como Engenheiro de Projetos para a Black Box. Como Engenheiro de Produto, seu foco principal é avaliar e testar todos os novos produtos de cabeamento e conectividade à venda pela Black Box e treinar nosso suporte técnico interno e equipes de vendas. Steve também trabalha diretamente com nossos fornecedores OEM nacionais e internacionais, bem como com vários laboratórios de testes terceirizados reconhecidos nacionalmente. Steve é bacharel em Matemática e Ciência da Computação pela California University of Pennsylvania e MBA pela Waynesburg University.
