Різні кабелі для передачі даних перед цифровим зображенням

Мідні кабелі для передачі даних Надійна передача даних за допомогою перевіреної технології

Автоматизація процесів перебуває в центрі уваги в багатьох сферах застосування: в інфраструктурі, будівництві чи промисловості. Дедалі більше учасників інтегруються в мережі. Кабельні з’єднання стають дедалі складнішими через збільшення обсягів даних і зростання швидкості їх передачі. Мідні кабелі для передачі даних добре зарекомендували себе протягом десятиліть.

Збільшення обсягів даних і швидкості їх передачі ставить дедалі складніші завдання перед технологіями передачі, а отже, і перед передавальними кабелями і підключеними до них з’єднувачами. Потрібні перспективні розробки та продукти. Інакше безпечна передача даних просто неможлива. У побутових застосуваннях проблеми, що виникають, зазвичай не створюють якихось незручностей. Однак несправні шляхи передачі у промисловому застосуванні можуть призвести до високих витрат. Завдяки гарним фізичним і механічним властивостям мідні кабелі забезпечують надійне з’єднання для передачі даних.

Переваги

  • Оптимізована за витратами передача даних завдяки багаторічному досвіду
  • Надійний захист від крадіжки даних: перехоплення даних через кабель неможливе
  • Стандартизовані інтерфейси, як-от з’єднувачі RJ45, USB, HDMI, D-SUB і коаксіальні з’єднувачі, а також круглі з’єднувачі M8 і M12
  • Оптимальні електричні властивості завдяки суцільним мідним провідникам
  • Високий рівень ноу-хау завдяки розробкам і власному виробництву
Мідні з’єднувачі для передачі даних розкладені поряд із кабелями

Мідні проводи під час експлуатації

Чому мідний провід? - Мідні кабелі передають потужність і напругу за різними технологіями для забезпечення пристроїв живленням і даними. Мідь має оптимальні властивості для передачі електричної енергії. Проте для недорогих провідників використовують також альтернативні матеріали, як-от алюміній, але вони пропонують значно нижчі характеристики: у випадку з алюмінієм — це близько двох третіх від електричної провідності.

На ринку представлений широкий асортимент мідних проводів, тому практично для кожного застосування з відповідним протоколом доступний оптимальний кабель зі з’єднувачами. Прикладом цього є з’єднувачі D-SUB для VGA-підключення моніторів до ПК. З іншого боку, у промисловості широко використовують протокол PROFINET. Він часто передається через з’єднувачі RJ45 у двопарних або чотирипарних витих парах.

Рівень розвитку технології вже дуже високий, проте на ринку доступні подальші інновації. Гарним прикладом є Single Pair Ethernet, передача протоколів Ethernet лише однією парою провідників. Для цієї нової технології розробляються абсолютно нові кабелі та з’єднувачі, які, у свою чергу, стандартизуються. Це сприяє стандартизації інтерфейсів.

Мідні кабелі у варіантах RJ45, Single Pair Ethernet та M8

Як влаштовані мідні кабелі для передачі даних?

Загалом розрізняють два типи мідних кабелів для передачі даних:

  • Коаксіальні кабелі, у яких в центрі кабелю проходить один провідник.

  • Багатожильні кабелі, у яких проходить декілька провідників, скручених між собою. Або вони обмотані навколо розташованого в центрі заповнювача — як у випадку з багатьма чотириполюсними кабелями. Або жили однієї пари скручені між собою, а пари жил у свою чергу теж скручені разом — як у багатьох восьмиполюсних кабелях. Останній тип скручування називається вита пара (англ. Twisted Pair — TP).

Існують також інші комбінації цих базових варіантів будови, наприклад, для гібридних кабелів, які можуть передавати дані та живлення.

Будова коаксіального мідного кабелю

Внутрішня будова коаксіального кабелю L
Внутрішня будова коаксіального кабелю L
Внутрішня будова коаксіального кабелю L
Внутрішня будова коаксіального кабелю L

Кабельна оболонка коаксіальних кабелів захищає внутрішню частину кабелю від зовнішніх впливів. Для покращення механічних або термічних властивостей і стійкості така оболонка зазвичай виготовлена з пластику, змішаного з іншими матеріалами. Це, наприклад, дає можливість зробити кабелі придатними до використання просто неба, досягти стійкості до вологи та сонячного випромінювання.

Внутрішній провідник може бути суцільним або ж складатися з тонких жил. В обох ситуаціях йдеться про гнучкий кабель.

Багато гнучких коаксіальних кабелів мають екранування, виконане зі щільного сітчастого плетіння металевих дротів. Для досягнення кращих екранувальних властивостей можна також використовувати металеву фольгу або пластикову плівку з металевим покриттям. На противагу цьому існують кабелі із суцільним зовнішнім провідником. Такі кабелі називають напівжорсткими.

Діелектрик — це ізоляційний матеріал між внутрішнім і зовнішнім провідниками. Він може складатися з твердого пластику, а також із пластикових дисків або, як у більшості випадків, з пластикової піни, наприклад поліетилену.

Внутрішня будова коаксіального кабелю L

Під час передачі важливим параметром є затухання сигналу через середовище передачі. Оскільки це затухання залежить від частоти передачі, його вказують у різних частотах — типовими частотами, наприклад для WLAN, є 2,4 ГГц або 5,8 ГГц. Широко використовуються кабелі з опором 50 Ом або 75 Ом. Разом слід використовувати тільки кабелі та інші компоненти з однаковим опором. Змішування може призвести до невідповідностей. Вони в свою чергу викликають небажані відбивання.

Внутрішня будова коаксіального кабелю L

Типовим застосуванням коаксіального кабелю є з’єднання передавача та/або приймача з антеною, наприклад, у мережах LTE, WLAN, 5G і Campus.

Будова мідної витої пари

Восьмиполюсна вита пара SF/FPT з чотирма парами жил
Восьмиполюсна вита пара SF/FPT з чотирма парами жил
Восьмиполюсна вита пара SF/FPT з чотирма парами жил
Восьмиполюсна вита пара SF/FPT з чотирма парами жил
Восьмиполюсна вита пара SF/FPT з чотирма парами жил
Восьмиполюсна вита пара SF/FPT з чотирма парами жил

Мідні кабелі для передачі даних зазвичай мають зовнішню оболонку, яка захищає внутрішню частину кабелю від зовнішніх впливів. Ця оболонка зазвичай виготовляється з пластику, такого як поліуретан (ПУР), полівінілхлорид (ПВХ) або поліетилен (ПЕ). Для покращення механічних або термічних властивостей і стійкості ці матеріали зазвичай змішують з іншими матеріалами.

Восьмиполюсна вита пара SF/FPT з чотирма парами жил

Зазвичай мідні кабелі для передачі даних мають електричний екран під оболонкою кабелю для захисту від зовнішніх впливів. Поширені дві різні концепції екрану: екранувальна сітка, що являє собою щільне сітчасте плетіння металевих дротів (Screened = S), і екранувальна фольга — металева фольга або пластикова плівка з металевим покриттям (Foiled = F). Таким чином, загальне екранування кабелю позначається символом S, F або SF.

Восьмиполюсна вита пара SF/FPT з чотирма парами жил

Не тільки весь кабель, але й окремі пари жил можуть бути екрановані від інших пар дротів власним екрануванням за допомогою екранувальної фольги (англ. Foiled Twisted Pair — FTP).

Восьмиполюсна вита пара SF/FPT з чотирма парами жил

У витій парі дві жили скручені між собою, а пари жил теж скручені разом.

Восьмиполюсна вита пара SF/FPT з чотирма парами жил

Окремі жили кабелю для передачі даних на основі міді складаються з пластикової ізоляції та мідної жили. Виконання останньої залежить від призначення. Для монтажних кабелів використовують суцільну мідну жилу. Для гнучких кабелів ця жила виготовляється 7 тонких жил, а для високогнучких — з 19 жил. Поперечний переріз окремих жил позначається одиницею виміру American Wire Gauge (AWG). Дуже поширений варіант AWG 22 для чотириполюсних кабелів або AWG 26 для восьмиполюсних кабелів.

Мідні кабелі з різними вимірювальними приладами під час випробування високою напругою

Яка продуктивність мідних кабелів?

Продуктивність мідного кабелю для передачі даних як непідготовленого кабелю зазначено як категорію передачі. Для пояснення відмінностей у категоріях та методах випробування варто й тут ознайомитися з протоколом Ethernet.

Непідготовлені кабелі визначають власні стандарти. Ці стандарти також визначають методи випробувань, а також електричні граничні значення для параметрів, що підлягають випробуванню. Прикладом такого параметра, що підлягає випробуванню, є зворотні втрати. Це значення вимірює сигнал, відбитий від провідника на боці передавача. Однак граничні значення, яких необхідно дотримуватися, суттєво відрізняються залежно від того, що саме вимірюють: непідготовлений кабель, кабель, оснащений роз’ємами (вимірювання патч-кабелю — тест постійного з’єднання — ISO 11801) чи весь шлях передачі (тест каналу — ISO 11801).

Інженер-випробувач із мідним кабелем та вимірювальною установкою

На цьому етапі підготовлений кабель має відповідати суворим вимогам, оскільки він являє собою лише частину шляху передачі. Граничні значення для ліній електропередач відповідно нижчі, щоб можна було компенсувати компоненти, які стали слабшими внаслідок старіння чи інших чинників. Щоб мінімізувати вплив вимірювального приладу, перший і останній з’єднувачі під час вимірювання каналу блокуються. У разі вимірювання патч-кабелю шляхом тестування каналу для шляху передачі це вимірювання неінформативне, оскільки обидва штекери кабелю блокуються.

Визначити метод вимірювання, що використовується, можна, ознайомившись із технічним описом і характеристиками передачі патч-кабелю. Для кабелів із тестом каналу має бути вказано клас передачі, а для кабелів із тестом постійного з’єднання — категорію передачі. На жаль, це не завжди можна перевірити шляхом тестування кабелів, тому рекомендується обережно вибирати правильний кабель.

Нарешті, слід зупинитися на процесі отримання дозволу на експлуатацію патч-кабелів RJ45 у тому вигляді, як він відбувається в компанії Phoenix Contact:

  1. Випробування непідготовленого кабелю 100 м відповідно до
  2. Компонування 2-метрових патч-кабелів* із двома з’єднувачами RJ45
  3. Тест патч-кабелю на постійне з’єднання (не канальне з’єднання) відповідно до
  4. Дозвіл на експлуатацію комбінації штекера та кабелю тільки після успішного завершення всіх випробувань

*З досвіду Phoenix Contact, довжина два метри — це найбільш критична довжина для патч-кабелів відповідно до чинних стандартів.

Мідний з’єднувач для передачі даних з підготовкою двома руками для RJ45

Рішення з мідними провідниками для польової кабельної розводки

Безпосередньо на машині, в будівлях або просто неба: рішення для з’єднання є ідеальним вибором у будь-якому середовищі. Використовуйте для свого застосування такі властивості виробу:

• Швидкість передачі даних до 10 Гбіт/с
• Інноваційне гібридне кабельне з’єднання
• Рішення зі ступенем захисту від IP20 до IP69K
• Пружинні з’єднання, з’єднання проколюванням та з’єднання IDC
• Системи екранування на 360°

З’єднувачі для передачі даних мідними лініями для з’єднання мереж і польових шин

Рішення з мідними провідниками для підключення пристроїв

Використовуйте у своєму пристрої високоефективні штекери та кабелі для монтажу на місці. Перспективне високошвидкісне кабельне з’єднання зі швидкістю до 10 Гбіт/с чи інноваційний гібридний кабель: Phoenix Contact пропонує широкий асортимент продукції з різними поверхнями сполучення для різних характеристик передачі — від SPE, RJ45, HDMI, USB, коаксіальних з’єднувачів для друкованої плати до прохідних панелей M12 і з’єднувачів D-SUB.

• Швидкість передачі даних до 10 Гбіт/с
• Інноваційне гібридне кабельне з’єднання
• Рішення зі ступенем захисту від IP20 до IP69K
• Пружинні з’єднання, з’єднання проколюванням та з’єднання IDC
• Системи екранування на 360°

Ідеальне рішення для цих галузей

Мідні проводи застосовуються також у вимірювальній техніці, техніці зв’язку та автоматизації, обробці даних і в контролерах у машинобудуванні й виробництві систем промислового обладнання. Вони також застосовуються для підключення сервера до комутатора та настільного комп’ютера до комутатора.

Ідеальне рішення для цієї галузі застосування

Колаборативний робот на виробництві з жінкою на задньому плані
Перетворювач частоти зі з’єднувачем плата-плата, вигляд всередині
З’єднувачі для передачі даних у шафі керування
Співробітники Phoenix Contact з iPad і роботом на промисловій виробничій лінії
Інженер із планшетом у сучасній будівлі
Встановлення камери спостереження на щоглі
Колаборативний робот на виробництві з жінкою на задньому плані

Спеціальні концепції екранування та стійкі до скручування компоненти, ідеально узгоджені між собою, мають важливе значення для надійного функціонування роботів і конвеєрних систем. Складні процеси автоматизації вимагають комунікації в багатьох сферах. Для безпомилкової передачі даних покладайтеся на асортимент продукції на основі міді, яка пройшла перевірку відповідності різним стандартам передачі даних. Серед них, зокрема, Ethernet-APL, PROFINET, Ethernet CAT5 і EtherCAT P.

Докладніше про підключення пристроїв
Перетворювач частоти зі з’єднувачем плата-плата, вигляд всередині

Мідні кабелі також використовуються в поєднанні зі з’єднувачами плата-плата. Ці з’єднувачі пропонують екрановані та неекрановані рішення для передачі сигналів та даних в пристрої в умовах обмеженого простору. Можна реалізувати індивідуальні розташування друкованої плати з різними залежними від застосування типами та варіантами висоти штабеля й кількості полюсів.

Докладніше про з’єднувачі плата-плата
З’єднувачі для передачі даних у шафі керування

У шафі керування мідні компоненти забезпечують кабельні рішення для технологій Ethernet і PROFINET — відповідно до вашої системи передачі даних.

Докладніше про з’єднувачі для передачі даних
Співробітники Phoenix Contact з iPad і роботом на промисловій виробничій лінії

Надійні рішення для з’єднання і безперервної передачі даних зі швидкістю до 10 Гбіт/с (CAT6A): патч-кабелі RJ45, USB і HDMI, а також роз’єми RJ45 для монтажу без спеціальних інструментів, ідеально придатні для виконання особливих вимог до промислових кабельних з’єднань. Спеціальні концепції екранування та стійкі до скручування мідні компоненти мають важливе значення для надійного функціонування роботів і конвеєрних систем.

Докладніше про промислові кабельні з’єднання зі ступенем захисту IP20 і IP6X
Інженер із планшетом у сучасній будівлі

У розумних будівлях різні системи децентралізовано об’єднані в мережу. Створення розумної будівлі неможливе без стандартизованого підключення пристроїв, завдяки якому окремі системи можуть безперешкодно взаємодіяти між собою. Основу для цього становлять з’єднувачі та патч-кабелі.

Докладніше про підключення пристроїв у сфері автоматизації будівель
Встановлення камери спостереження на щоглі

До компонентів, що використовуються для передачі даних у системах просто неба, наприклад, у сфері телекомунікацій чи відновлюваної енергії, висувають дуже високі вимоги. Спеціальні з’єднувачі для застосування просто неба витримують складні умови навколишнього середовища з високими перепадами температур, вологістю, ультрафіолетовим випромінюванням і вібраціями.

Електронна брошура «З’єднувачі для передачі даних»
Огляд з’єднувачів для передачі даних мідними лініями
Бажаєте ознайомитися з асортиментом наших виробів на основі міді? - Електронна брошура про з’єднувачі для передачі даних містить також огляд відповідних з’єднань.
Відкрити електронну брошуру
Огляд різних з’єднувачів для передачі даних