کابل زوج به هم تابیده چیست؟

کابل زوج به هم تابیده یا کابل جفت تابیده نوعی کابل است که با قرار دادن دو سیم مجزا در یک الگوی پیچ خورده به وجود میآید. هدف اصلی این کار  سازگاری الکترومغناطیسی است. با چرخاندن سیم‌ها، بخشی از سیگنال‌های نویز که از جریان یافتن برق در سیم به وجود آمده است در یک جهت (ارسال) و سیم دیگر در جهت مخالف به وحود میآید. این چرخش به کاهش اثر مغناطیسی به وجود آمده ناشی از جریان برق در سیم‌ها کمک می کند و امواج خارجی به دلیل پیچش های مختلف از بین می روند.

به عبارت ساده، در مقایسه با یک هادی منفرد یا یک جفت متعادل تابیده، یک جفت پیچ خورده تشعشعات الکترومغناطیسی جفت و تداخل بین جفت های همسایه را کاهش می دهد.
طبق استاندارد EIA/TIA-568، کابل‌های جفت تابیده بر اساس ویژگی های الکتریکی به دسته های مختلفی مانند کابل های Cat5e، Cat6، Cat7، Cat8 طبقه بندی می شوند.

وقتی شبکه‌ای راه اندازی می‌شود. برای انتقال داده به انواع کابل نیاز داریم. متخصصان شبکه با توجه به نیازمندی‌های شبکه از انواع کابل ها استفاده می‌کنند فاکتورهایی چون مسافتی که داده‌ها باید انتقال یابند چه قدر است و داده‌ها با چه سرعتی باید منتقل شوند؟ محدودیت‌های هزینه برای کارفرما چه قدر است؟ چه تجهیزاتی سخت افزاری در شبکه استفاده شده است؟ و بسیاری موارد دیگر تعیین می‌کند چه نوع کابلی برای پیکربندی شبکه ما مناسب است.

از آنجایی کابل زوج سیم به هم تابیده در شبکه های لن بیشترین استفاده را دارند در ادامه سعی داریم به توضیح آن بپردازیم.

کابل سیم زوج به هم تابیده UTP و STP

دو نوع کابل زوج به هم تابیده وجود دارد: کابل زوج به هم تابیده با محافظ، کابل زوج به هم تابیده بدون محافظ. این نوع کابل به طور گسترده در انواع زیرساخت و برای انتقال داده و صدا استفاده می‌شود.در نوع stp دور زوج سیم‌ها روکش قرار گرفته است. به این نوع کابل زوج به هم تابیده با محافظ یا STP میگویند. در نوع دوم، کابل زوج به هم تابیده، بدون روکش یا علایق است، به این نوع کابل زوج به تابیده کابل زوج سیم تابیده بدون محافظ یا UTP می‌گویند. برای درک توضیحات به عکس توجه کنید.

کاربرد اصلی UTP بیشتر در تاسیسات اترنت است. کابل STP در مقایسه با UTP گرانتر و سخت‌تر است. سیگنال از زوج سیم به هم تابید عبور می‌کند. شیلد محافظی که در نوع STP وجود دارد نقش محافظ ایفا می‌کند و کابل را از  تداخلات الکترومغناطیسی و رادیویی حفظ می‌کند.

 کابل سیم زوج به هم تابیده بدون محافظ UTP

کابل زوج سیم بدون محافظ (UTP) نوعی کابل مسی است که  در سیم کشی تلفن گرفته تا پیکربندی شبکه‌های محلی (LAN) استفاده می‌شود.
در ساختار این کابل هیچ گونه عایق یا محافظ دیگری به کار نرفته است  و از این رو به آنها کابل‌های جفت تابیده بدون محافظ می‌گویند.  کابل های جفت تابیده بدون محافظ به صورت جفت چیده شده اند تا بتوانیم هر زمان که لازم شد یک اتصال جدید اضافه کنیم. خطوط DSL یا تلفنی که در خانه‌های ما وجود دارد یک جفت اضافی در خود دارند. کابل UTP نسبت به نوع STP  ارزان‌تر است.

این نوع کابل فاقد محافظ روکش فویل یا صفحه محافظ بافته شده است که باعث می شود قطر کابل کمتر باشد. 24 AWG رایج ترین اندازه کابل های UTP است. البته در مواردی همین مورد یکی از مزایای این نوع کابل به شمار میآید  مثلا کابل‌های UTP نازک‌تر برای مسیریابی در تنگ‌ترین فضاها و پانل‌های مدیریت آسان هستند.

کابل‌های زوج به هم تابیده توسط استاندارد TIA/EIA 568 به طور کلی در دسته‌های زیر تعریف شده‌اند:

CAT3: امروزه به ندرت استفاده می شود، CAT3 معمولاً در خطوط تلفن استفاده می شود. سرعت 10 مگابیت در ثانیه تا 100 متر را پشتیبانی می کند.

CAT4: معمولاً در شبکه های توکن استفاده می شود، CAT4 از سرعت 16 مگابیت در ثانیه تا 100 متر پشتیبانی می کند.

CAT5: در شبکه های محلی مبتنی بر اترنت مورد استفاده قرار میگیرد، CAT5 شامل دو جفت کابل به هم تابیده است. سرعت 100 مگابیت در ثانیه تا 100 متر را پشتیبانی می کند.

CAT5e: در شبکه های محلی مبتنی بر اترنت مورد استفاده قرار میگیرد، CAT5e شامل چهار جفت کابل زوج به هم تابیده است. سرعت 1 گیگابیت در ثانیه برای 100 متر را پشتیبانی می کند.

CAT6: CAT6 که در شبکه های LAN مبتنی بر اترنت و شبکه های مرکز داده استفاده می شود، شامل چهار جفت کابل به هم تابیده است و سرعت 1 گیگابیت در ثانیه تا 100 متر و 10 گیگابیت در ثانیه تا 50 متررا پشتیبانی می کند.

Cat6a: پهنای باند 500 مگاهرتز، از نرخ داده 10 گیگابیت در ثانیه پشتیبانی می کند،  در این نوع کابل تا حدود زیادی تداخل  بهبود یافته، کاربرد این کابل عمدتاً در 10GBASE-T است و تا حداکثر 100 متر می‌رسد.

Cat7: پهنای باند 600 مگاهرتز،  در این نوع کابل EMI بهبود یافته و حفاظت متقابل کم شده است ، برای اتصال این کابل به  کانکتورهای GG45 یا TERA نیاز است.

برای شناسایی هر نوع کابل زوج سیم به هم تابیده کد رنگی تعریف شده است.

 

کابل زوج به هم تابیده بامحافظ STP

در این کابل هر زوج سیم به هم تابیده شده توسط یک فویل فلزی  یا شبکه سیمی بافته شده در برگرفته شده است.  یک هادی عایق نیز کل این زوج های سیمی را در بر می‌گیرد. این محافظ که یک فویل فلزی است نقش کم کننده نویز و تداخلات الکترومغناطیسی و رادیویی را بازی می‌کند. برای درک توضیحات به شکل نگاه کنید.

 

.

این کابل در مقایسه با نوع UTP گران‌تر است و نصب و راه اندازی و نگهداری مشکل‌تری نیز دارد ولی در برابر تداخل ایمن‌تر است.

انواع کابل زوج سیم به هم تابیده بامحافظ STP

جفت پیچ خورده فویل (FTP) -در یان نوع کابل، هر جفت کابل پیچ خورده در یک محافظ فویل پیچیده می‌شود تا از کابل در برابر EMI و تداخل محافظت کند.

جفت تاب خورده شیلد/فویل (SFTP) – کابلی که به عنوان جفت تاب خورده دارای فویل محافظ (S/FTP) نام برده می‌شود و ترکیبی از هر دو محافظ FTP و STP است. در این نوع کابل شبکه سیم‌ها داخل کابل پیچ خورده و سپس با پوشش فویل محافظ می‌شوند، سپس گروه‌بندی 4 جفتی سیم‌های فویل‌دار با یک پوشش فویل یا یک صفحه بافته انعطاف‌پذیر محافظت می‌شوند. این نوع عایق کاری بالاترین سطح حفاظت را در برابر EMI و crosstalk فراهم می‌کند.

سخن پایانی

گاها کابل زوج به هم تابیده به دلایل مختلف نسبت به کابل کواکسیال ترجیح داده می‌شود. کابل کواکسیال شامل یک سیم منفرد و ضخیم است. توجیح اصلی کسانی که از کابل زوج به هم تابیده به جای کابل کواکسیال استفاده میک‌نند این است که  که کابل زوج به هم تابیده شعاع خمش بالاتری دارد، خاتمه آن آسان‌تر است و تطبیق‌پذیری آن نیز با توپولوژی‌های مختلف شبکه بیشتر است.

این که بگوییم کدامیک از این کابل ها بهتر است واقعا بدون در نظر گرفتن شبکه امکان پذیرنیست، مهندس شبکه با توجه به نیازمندیهای سخت افزاری و محدودیت های هزینه ای که دارد در این باره تصمیم گیری می‌کند.