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Câble coaxial vs Ethernet Cable

Pour les ingénieurs réseau, le câble coaxial et le câble Ethernet sont probablement les outils les plus familiers. Il existe de nombreux types de câbles, tels que des câbles directs, des câbles croisés et des câbles coaxiaux. Mais savez-vous à quoi ressemblent ces différents types de câbles? Quelle est leur utilisation spécifique du câble coaxial et du câble Ethernet? Dans cet article, Ruige (l'auteur) vous guidera à travers le câble coaxial vs une connaissance du câble Ethernet en détail. Si vous trouvez ce guide utile, n'hésitez pas à le partager avec les autres! Plongeons-nous directement!

 

I. Connaissances fondamentales

 

Avant d'entrer dans les détails de divers types de câbles, il est important de comprendre d'abord certaines connaissances fondamentales connexes sur le câblage.
 

1.1 Organisations de normalisation pour câbler

Standardization Organizations For Cabling: GB 50311-2019, ISO/IEC and ANSI/TIA/EIA

Il existe de nombreuses normes de câblage, et chaque pays a le sien. Ici, nous présenterons trois normes communes:
Norme générale de la Chine:Gb 50311-2019
Norme générale internationale:ISO / IEC
Standard de câblage américain le plus populaire:ANSI / TIA / EIA
Gb 50311-2019
Comme son nom l'indique, cette norme a été publiée en 2019. Les versions précédentes incluent GB 50311-2016 et GB 50311-2011. GB 50311-2019 est actuellement la dernière norme chinoise et est officiellement intitulée"Code de conception pour l'ingénierie du système de câblage intégré."
ISO / IEC
ISO (Organisation internationale pour la normalisation),
CEI (Commission internationale électrotechnique),
L'ISO est largement reconnu comme l'organisation internationale de normalisation. La CEI représente la Commission électrotechnique internationale, qui élabore des normes électriques et électroniques internationales. Créée en 1906, elle se compose de comités nationaux de plus de 60 pays. Ensemble, l'ISO et l'IEC développent, maintiennent et promouvaient des normes dans les domaines scientifiques et technologiques.
ANSI / TIA / EIA
ANSI (American National Standards Institute),
TIA (Association de l'industrie des télécommunications),
EIA (Electronic Industries Alliance),
Les normes de câblage EIA / TIA traitent de divers aspects des pratiques de câblage résidentielles, commerciales et de télécommunications. Ceux-ci incluent:
EIA / TIA 570:Norme de câblage commercial résidentiel / léger
EIA / TIA 568A:Norme de câblage de télécommunications de construction commerciale
EIA / TIA 569:Normes pour les voies de télécommunications et les espaces dans les bâtiments commerciaux
EIA / TIA 606:Norme d'administration pour les infrastructures de télécommunications dans les bâtiments commerciaux
EIA / TIA 607:Exigences de mise à la terre et de liaison pour les télécommunications de construction commerciale
Parmi cesEIA / TIA 568Aou la norme de câblage de télécommunications de construction commerciale, définit les systèmes de câblage structurés pourcâbles à paire torsadéset affectations de broches pour la broche 8-Connecteurs RJ45. Il spécifie également les exigences pour différentes «catégories» de câbles à paires torsadées telles que les câbles de chat-détaillions que nous explorerons plus loin.
 

1.2 Comprendre le composant "8-"

Concentrons-nous sur le terme "8- épingle." Cela ne fait pas référence à un appareil spécifique mais plutôt à un composant appelé8P8C (8 positions, 8 conducteurs).
Le8P8CLa composante fait partie d'unConnecteur RJ45et représente la configuration de câblage utilisée pour les câbles Ethernet. Le connecteur Ethernet RJ45 est techniquement classé comme unConnecteur 8p8c. Dans un8P8CConnecteur, chaque bougie contient huit positions espacées d'environ un millimètre l'un de l'autre où les fils individuels peuvent être insérés.
Différents types deConnecteurs 8p8cexistent sur le marché aujourd'hui; parmi eux, moderneConnecteurs Ethernet RJ45sont le type le plus utilisé.

The RJ45 Ethernet connector is technically classified as an 8P8C connector. In an 8P8C connector, each plug contains eight positions spaced approximately one millimeter apart where individual wires can be inserted.

Il est important de clarifier que bien que tous les connecteurs Ethernet RJ45 soient un type deConnecteur 8p8c, pas tousConnecteurs 8p8csont des connecteurs Ethernet RJ45 - une distinction qui compte lors de la discussion des spécifications techniques.
 

1.3 Normes pour les câbles Ethernet

Deux types deCâbles Ethernetsont largement utilisés dans la transmission du réseau: câbles directs et câbles croisés.
Les câbles de patch Ethernet sont conçus avec quatre paires de fils; Chaque paire se compose d'un fil de couleur unie associé à un fil rayé de la même couleur. PourRéseaux Ethernet 10 / 100Base-T, seules deux paires de fils (orange et vert) sont utilisées; Les deux autres paires (marron et bleu) peuvent être utilisées pour d'autres applications Ethernet ou connexions téléphoniques.
Selon les exigences de connexion, des câbles directement ou transversaux peuvent être nécessaires. Pour normaliser les configurations de câblage, deux normes-T568a et T568B-sont utilisées pour créer ces deux types de câbles:
Les câbles directs utilisent la même norme de câblage aux deux extrémités: T568A ou T568B.
Les câbles croisés utilisent T568A à une extrémité et T568B à l'autre extrémité.
 
T568A

T568A wiring sequence

T568B

T568B wiring sequence

Comparaison des normes T568A et T568B

Comparing T568A and T568B Standards

La principale différence entre ces deux normes réside dans la façon dont les paires de fils 2 et 3 se voient attribuer des couleurs spécifiques.

The primary difference between these two standards lies in how wire pairs 2 and 3 are assigned specific colors.

Maintenant que nous avons couvert trois sujets fondamentaux clés sur le câblage, allons de l'avant avec des introductions détaillées à divers types de câbles!
 

2. Câble coaxial

 

2.1 Qu'est-ce qu'un câble coaxial?

Un câble coaxial est une ligne de transmission électrique conçue pour transmettre des signaux radiofréquences à haute fréquence (RF) d'un point à un autre avec une perte de signal minimale. Il est largement utilisé dans les lignes téléphoniques, la télévision par câble, les connexions Internet, les boosters de signaux de téléphone portable, etc. Les câbles coaxiaux ont été inventés en 1880 par l'ingénieur britannique et mathématicien Oliver Heaviside, et il a breveté l'invention et sa conception la même année. En 1940, AT&T a établi le premier système transcontinental de transmission coaxiale.
 

2.2 À quoi ressemble un câble coaxial?

The appearance of a coaxial cable

L'apparition d'un câble coaxial peut être familière même si vous n'êtes pas dans l'industrie du réseautage, beaucoup de gens nés dans les années 70, les années 80 ou les années 90 peuvent le reconnaître comme le câble utilisé pour les configurations de câble à domicile précoce.
 

2.3 Structure d'un câble coaxial

The structure of a coaxial cable

La structure d'un câble coaxial

Coaxial cable product photo

Photo de produit de câble coaxial

 
La structure d'un câble coaxial est illustrée dans le diagramme ci-dessus. Un câble coaxial typique se compose de quatre composants principaux:
Cuivre: Le conducteur central qui transporte des données.
Isolant: Un isolant en plastique diélectrique qui maintient l'espacement entre le conducteur central et la couche de blindage.
Maillot tressé: En cuivre, il protège le câble à partir d'interférence électromagnétique (EMI).
Couche en plastique protectrice: Protège les couches internes des dommages.
Qu'est-ce que l'interférence électromagnétique (EMI)?
L'interférence électromagnétique fait référence aux signaux indésirables induits dans un câble par des sources externes telles que des lignes électriques ou des dispositifs, ou parfois par adjacentCâbles Ethernetqui n'adhèrent pas aux normes ANSI / TIA -568.

Electromagnetic interference refers to unwanted signals induced into a cable by external sources such as power lines or devices

2.4 Types de câbles coaxiaux

Types Of Coaxial Cables: coaxial cables are broadly categorized into RG and LMR® types.

Comme illustré ci-dessus, les câbles coaxiaux sont largement classés en types RG et LMR®. Les deux valeurs d'impédance les plus courantes sont de 50 Ω et 75 Ω.
Câble coaxial de type RG
RG signifie «radio Guide», se référant aux spécifications militaires originales des câbles coaxiaux. Le numéro RG indique le diamètre du câble; Cependant, les mesures peuvent varier des nombres RG légèrement plus élevés signifient généralement des conducteurs centraux plus fins.

 

Câble coaxial LMR®
LMR® représente une nouvelle génération de câbles coaxiaux RF offrant une plus grande flexibilité, une installation plus facile et des coûts plus bas. Ces câbles sont couramment utilisés comme lignes de transmission pour les missiles, les avions, les satellites et les antennes de communication. Le numéro LMR® fournit une estimation approximative de l'épaisseur du câble.
(Les modèles détaillés de ces deux types ne seront pas discutés ici; les lecteurs intéressés peuvent explorer plus loin.)
 

 

2.5 Avantages et inconvénients des câbles coaxiaux

Avantages:
Abordable;
Facile à câbler et à installer;
Simple à se développer;
Bonne résistance à l'interférence électromagnétique;
Capacité jusqu'à 10 Mbps;
Durable;
⭐ Le champ électromagnétique transportant le signal n'existe que dans l'espace entre les conducteurs intérieurs et externes, permettant une installation près des objets métalliques sans perte de puissance.
Inconvénients:
Une seule panne de câble peut perturber un réseau entier;
Doit être mis à la terre pour empêcher toute diaphonie;
Susceptible de falsifier lorsqu'il est mal connecté.
Qu'est-ce que la diaphonie?
La diaphonie se produit lorsque les signaux sont couplés inductifs d'une paire de fil à une autre en raison des champs magnétiques - un contact physique entre les conducteurs n'est pas nécessaire pour que cela se produise. Cette situation indésirable peut entraîner une transmission du signal de données sur de longues étirements de câblage à ralentir ou à échouer complètement. Les paires de fils de torsion dans les câbles Ethernet réduisent considérablement la diaphonie et ses impacts négatifs.

What is crosstalk:Crosstalk occurs when signals are inductively coupled from one wire pair to another due to magnetic fields

2.6 Applications des câbles coaxiaux

Télévision
Les câbles coaxiaux utilisés pour les téléviseurs sont généralement des types 75- OHM RG -6.

RG-6 Coaxial Cable

Rg -6 Câble coaxial
THD
La télévision à haute définition (HDTV) utilise des câbles RG -11 en raison de leurs spécifications plus élevées par rapport aux autres types, permettant une bande passante plus grande pour la transmission du signal. Cela permet aux câbles RG -11 de transmettre rapidement des signaux HD forts.

RG-11 Coaxial Cable

Rg -11 Câble coaxial
Internet
Les câbles coaxiaux peuvent transmettre des signaux de connexion Internet; Cependant, les fréquences du signal Internet vont généralement plus haut en GHz par rapport aux fréquences vidéo analogiques traditionnelles dans les câbles RG -6 MHz.

RG-6 Coaxial Cable

Rg -6 Câble coaxial
Vidéo
Les câbles coaxiaux sont également utilisés pour la transmission vidéo-RG -6 pour de meilleurs signaux numériques et RG -59 pour la transmission du signal vidéo sans perte.

RG-59 Coaxial Cable

Rg -59 Câble coaxial

3. Câble Ethernet

 

3.1 Qu'est-ce qu'un câble Ethernet?

Le câble Ethernet a été développé pour la première fois en 1881 par Alexander Graham Bell. Il se compose de deux conducteurs, généralement en cuivre, chacun avec une couche isolante. Ces deux conducteurs sont tordus ensemble, donnant au câble son nom. Voir le diagramme ci-dessous pour une illustration d'un câble Ethernet à paire torsadé.

an illustration diagram of a twisted pair Ethernet cable.

Depuis son invention, Ethernet Cable a été largement utilisé dans les réseaux de lignes téléphoniques aux États-Unis. Aujourd'hui, divers types de câbles Ethernet sont utilisés dans le monde entier, principalement pour les lignes fixes en plein air transportant des services vocaux téléphoniques. Différentes normes pour les câbles Ethernet sont classées en différentes catégories telles que la catégorie 1 (Cat 1), la catégorie 2 (Cat 2), la catégorie 3 (Cat 3), la catégorie 4 (Cat 4), la catégorie 5 / 5E (Cat 5 / 5E), la catégorie 6/6A (Cat 6 / 6A), la catégorie 7 / 7A (Cat 7 / 7A) et la catégorie 8 / 8.1 / 8.2 (Cat 8 / 8.2) et.
Les câbles Ethernet sont conçus pour réduire la diaphonie entre les paires de fils dans le câble et minimiser l'interférence du signal à partir de sources externes ou de paires de fil adjacentes.
 

3.2 Types d'Ethernet Câbles

Ethernet cables are divided into two types: Shielded Twisted Pair (STP) and Unshielded Twisted Pair (UTP)

Les câbles Ethernet sont divisés en deux types: paire torsadée blindée (STP) et paire torsadé non blindé (UTP). Bien que leurs noms ne diffèrent d'un seul mot, qu'est-ce qui distingue exactement les câbles de paire torsadés non blindés?

Paire torsadé blindé (STP)

STP comprend à la fois un bouclier individuel autour de chaque paire de fils et un bouclier supplémentaire autour des quatre paires de fils. Ce blindage réduit et isole l'interférence électromagnétique qui se produit pendant la transmission du signal à travers les fils. Voir le diagramme ci-dessous pour une illustration de STP.

 illustration diagram of STP cable structure

Cependant, si une partie du blindage est endommagée ou si les fils ne sont pas correctement mis à la terre à l'un ou l'autre extrémité de la connexion, le blindage peut agir comme une antenne et introduire le bruit électromagnétique indésirable des ondes radio parasites ou des signaux Wi-Fi dans l'air. De plus, STP nécessite une mise à la terre appropriée sur les deux extrémités pour fonctionner efficacement. Les câbles STP doivent également être associés à des connecteurs blindés RJ45 (8p8c) pour assurer un blindage cohérent sur toute la plage de spectre du câble.
Avantages de STP:
La couche externe en feuille d'aluminium aide à réduire le rayonnement électromagnétique.
Prend en charge des débits de données et une bande passante plus élevés par rapport à l'UTP.
Inconvénients de STP:
Coût plus élevé par rapport à l'UTP.
Plus difficile à installer que UTP.

Paire torsadée non blindé (UTP)

UTP n'inclut aucune couche de blindage métallique; Au lieu de cela, il n'a qu'un caoutchouc isolant extérieur ou en plastique. Voir le diagramme ci-dessous pour une illustration de l'UTP.

illustration diagram of UTP cable

Avantages de l'UTP:
L'absence d'une couche de blindage le rend plus mince et économise de l'espace.
Installation facile et conception légère.
Une grande flexibilité le rend adapté aux systèmes de câblage structurés.
Faible coût.
Inconvénients de l'UTP:
Les liens UTP sont moins sécurisés par rapport aux liens STP.
Efficace jusqu'à 100 mètres; Au-delà de cette plage, des boosters ou des répéteurs de signaux sont nécessaires.
Bande passante et débits de données limités.

Applications de UTP et STP

Le câblage à paire torsadé blindé (STP) est couramment utilisé pour la transmission d'informations à haute efficacité car il offre de meilleures performances par rapport à la paire torsadée non blinde (UTP). Il est souvent utilisé dans des environnements avec des interférences électromagnétiques élevées ou des exigences de performance strictes.
Le câblage de paires torsadés non blindées (UTP) est plus couramment utilisée dans la plupart des réseaux locaux (LAN) en raison de sa rentabilité, de sa flexibilité et de sa facilité d'installation et de ses avantages de maintenance. Un câble Ethernet à paire torsadé se compose d'une certaine longueur de fils de paire torsadés combinés avecConnecteurs RJ45Aux deux extrémités.
 

3.3 Catégories de câbles Ethernet

Les catégories et les types de câbles Ethernet diffèrent. Veuillez noter que l'introduction suivante aux catégories de câbles Ethernet s'applique spécifiquement aux câbles Ethernet blindés. Ces normes définissent spécifiquement la capacité de données de base, les câbles de catégorie plus élevée étant plus chers que les câbles à faible catégorie. Il existe de nombreuses catégories de câbles Ethernet, mais ils sont également faciles à retenir:

There are many categories of Ethernet cables: Range from Cat 1 to Cat 8

Cat 1:La bande passante de 750 kHz, ne prend en charge que la transmission vocale et ne permet pas la transmission des données, principalement utilisée pour les lignes téléphoniques avant les années 1980.
Cat 2:La bande passante de 1 MHz, prend en charge la transmission vocale et de données à des vitesses allant jusqu'à 4 Mbps, principalement utilisées dans les réseaux de bague de jeton.
Cat 3:Décrit dans EIA / TIA -568 avec une bande passante de 16 MHz, prenant en charge la transmission de la voix et des données à des vitesses allant jusqu'à 10 Mbps. Une application typique est 10Base-T.
Cat 4:Bande passante de 20 MHz, prend en charge des vitesses allant jusqu'à 16 Mbps, principalement utilisées dans les réseaux de zone locale à anneaux et 10/100 / 100Base-T, bien qu'il soit rarement utilisé.
Cat 5/5E:Les câbles Ethernet Cat5 sont couramment utilisés dans le câblage structuré pour les réseaux informatiques. Ils peuvent atteindre des vitesses allant jusqu'à 10/100 Mbps avec une bande passante allant jusqu'à 100 MHz. Cependant, ils sont maintenant considérés comme obsolètes et ont été remplacés par Cat5e (amélioré).Câbles Cat5esont l'un des câbles Ethernet les plus couramment utilisés aujourd'hui. La principale différence entre Cat5 et Cat5e est que Cat5E présente une diaphonie réduite et prend en charge des vitesses de transmission maximales allant jusqu'à 1000 Mbps. Cat5 / 5E est largement utilisé dans les réseaux locaux et les applications de streaming vidéo.
Cat 6/6A:En remplacement de Cat5 / 5E, les câbles Ethernet Cat6 sont utilisés dans Gigabit Ethernet et d'autres couches physiques de réseau. Ils soutiennent des vitesses allant jusqu'à 10 Gbit / s à des fréquences allant jusqu'à 250 MHz. Pour les applications 10 gbase-T, la longueur maximale des câbles Cat6 diminue de sa limite habituelle de 55 mètres à seulement 37 mètres. Cependant, Cat6A (augmenté) a évolué pour fonctionner à des fréquences pouvant atteindre 500 MHz, permettant des longueurs de câble jusqu'à 100 mètres par rapport à Cat6.
Cat 7/7A:Cat7 est une norme de câblage Ethernet conçue pour une utilisation dans les réseaux 1000Base-T et 10 Gbase-T. Il offre des performances à des fréquences allant jusqu'à 600 MHz sur des distances atteignant jusqu'à 100 mètres. Quant à Cat7A (augmenté), sa fréquence est encore plus élevée jusqu'à 1000 MHz. Des études indiquent qu'il peut prendre en charge les connexions de courte longueur pour des vitesses pouvant atteindre 40 GBE ou même atteindre jusqu'à 100 GBE.
Cat8 / 8.1 / 8.2:Cat8 est une norme américaine spécifiée par ANSI / TIA, tandis que Cat8.1 et Cat8.2 sont des normes globales spécifiées par ISO / IEC.

Cat8 Product Photo

Photo de produit Cat8
LeCâbles Ethernet Cat8Utilisez un connecteur 8p8c, assurant une compatibilité complète vers l'arrière avec les générations précédentes comme Cat6 qui utilisent également des connecteurs RJ45.
Définition de la bande passante:Cat8 prend en charge les fréquences pouvant atteindre 2000 MHz, ce qui est quatre fois supérieur à la bande passante maximale soutenue par Cat6. La plage de vitesse pour Cat8 s'étend de 2500 Mbps à jusqu'à 40000 Mbps, tandis que Cat6A ne peut atteindre que 10000 Mbps au maximum.
Power Over Ethernet (POE) Support:Les câbles Ethernet Cat8 sont compatibles POE, permettant aux dispositifs compatibles (tels que les commutateurs POE) de fournir une alimentation via une connexion à câble unique à l'aide de fils Cat8. Cette capacité POE élimine le besoin de cordons d'alimentation supplémentaires, fournissant un système de câblage structuré propre, organisé et géré efficacement.
 

3.4 Qu'est-ce qu'un câble droit?

Un câble droit est un type deCâble Cat5avec RJ -45 Connecteurs aux deux extrémités, et chaque câble a la même configuration de broche. Il adhère à la norme T568A ou T568B, qui utilise un codage couleur cohérent à travers le LAN pour la normalisation. Ce type de câble Ethernet est utilisé dans les réseaux locaux (LAN) pour connecter des périphériques réseau comme les ordinateurs ou les routeurs. C'est l'un des types les plus courants decâbles de réseau.

A straight-through cable is a type of CAT5 cable with RJ-45 connectors on both ends, and each cable has the same pinout configuration.

3,5 Différences entre les câbles droits et les câbles croisés

Un câble droit est un type de câble Cat5 avec des connecteurs RJ45 aux deux extrémités, et chaque câble a la même configuration de broche. Un câble croisé, en revanche, est un type de câble Cat5 où une extrémité suit la configuration T568A et l'autre extrémité suit la configuration T568B.
Les câbles directs sont utilisés pour connecter le port LAN d'un routeur au port de liaison montante d'un commutateur ou d'un concentrateur, tandis que les câbles de croisement sont utilisés pour connecter le port LAN d'un routeur sur des ports standard sur les commutateurs ou les moyeuses.
Les câbles directs connectent les ordinateurs au port LAN d'un câble ou de modem DSL, tandis que les câbles croisés relient le port LAN d'un routeur vers des ports standard sur les commutateurs ou les moyeux.
Lors de la connexion de deux types de périphériques différents, les câbles droits doivent être utilisés. Lors de la connexion de deux dispositifs du même type, les câbles croisés doivent être utilisés.

Applications of Straight-Through Cables

 

Applications of Crossover Cables

 

3.6 Qu'est-ce qu'un câble de roulement?

Comme son nom l'indique, dans un câble de roulement, la séquence de câblage aux deux extrémités du connecteur est inversée: la broche 1 sur le connecteur A se connecte à la broche 8 sur le connecteur B; PIN 2 sur le connecteur A se connecte à la broche 7 sur le connecteur B; et ainsi de suite. Pour cette raison, les câbles de roulement sont parfois également appelés «câbles entièrement inversés».

As the name suggests, in a rollover cable, the wiring sequence at both ends of the connector is reversed: pin 1 on connector A connects to pin 8 on connector B; pin 2 on connector A connects to pin 7 on connector B; and so on.

Les câbles de roulement sont le plus souvent utilisés pour se connecter au port de console d'un appareil pour effectuer des modifications de programmation. Contrairement aux câbles croisés et directs, les câbles de roulement ne transmettent pas de données mais établissent plutôt une interface de ligne de commande pour la gestion des périphériques.
 

3.7 Qu'est-ce que RJ45?

Dans la discussion précédente, nous avons mentionné RJ45 plusieurs fois, et dans notre travail quotidien, ce terme est également couramment utilisé. Alors, qu'est-ce que RJ45 exactement? RJ45 signifie Jack enregistré et se réfère à un connecteur standardisé. Le connecteur désigné comme 45 (c'est-à-dire le connecteur RJ45) est largement utilisé dans le monde entier pour les connexions téléphoniques et réseau. Il utilise des câbles avec des paires torsadées, communément appelées câbles de paire torsadés. Ainsi, il est discuté ici dans le cadre de câbles de paire torsadés.

 RJ-45 stands for Registered Jack, and it refers to a standardized connector. The connector designated as 45 (i.e., the RJ45 connector) is widely used around the world for both telephone and network connections.

RJ45

RJ45 a été introduit aux États-Unis dans les années 1970 et a été standardisé peu de temps après. Par exemple, il existe d'autres types de connecteurs RJ standard, tels que RJ11, RJ14 et RJ25, chacun différant en taille et en fonctionnalité. Les connecteurs RJ45 sont physiquement plus grands que les connecteurs RJ11.

 RJ45 connectors are physically larger than RJ11 connectors.

Codes de couleur d'interface RJ45

RJ45 est un connecteur 8p8c hautement modulaire (8 positions, 8 contacts) car il prend en charge diverses configurations de câblage. Il définit deux normes de câblage: T568A et T568B.

RJ45 is a highly modular 8P8C connector (8 positions, 8 contacts) because it supports various wiring configurations. It defines two wiring standards: T568a and T568b.

Types de câbles RJ45

Cat5, Cat6, etCâbles Cat7sont actuellement les câbles RJ45 les plus couramment utilisés dans les connexions réseau. Ces trois types de câbles ont déjà été discutés plus tôt:

Cat5 et Cat5e:

Cat5 fournit une vitesse de ligne nominale de 100 Mbit / s en utilisant deux paires de fils torsadés avec une distance de transmission maximale de 100 mètres. Plus tard, la spécification CAT5E a été introduite avec des réglementations et des normes plus strictes. La nouvelle norme exige également que les quatre paires de fils torsadés soient incluses dans de nouveaux câbles.

Cat6 et Cat6a:

Compatible en arrière avec Cat5e, Cat6 adhère aux normes plus strictes et offre un blindage considérablement amélioré.Câbles Cat6sont conçus pour les normes Gigabit Ethernet (1 Gbit / s) et fournissent des vitesses natives allant jusqu'à 1000 Mbit / s à des fréquences de 250 MHz. Les câbles Cat6 prennent en charge 10 gigabit Ethernet mais réduisent la longueur maximale du câble de 100 mètres à 55 mètres pour des performances optimales. Cat6A double la fréquence à 500 MHz tout en minimisant davantage les interférences du bruit grâce à un blindage de mise à la terre amélioré. Ces améliorations éliminent la dégradation du signal sur des distances plus longues lorsqu'ils fonctionnent dans 10 environnements Ethernet gigabit.

Cat7:

Cat7 fonctionne à des fréquences allant jusqu'à 600 MHz et est conçu pour prendre en charge les vitesses nominales pour 10 Gigabit Ethernet. En plus du blindage introduit par Cat6A, Cat7 fournit un blindage individuel pour chacune de ses quatre paires de fils torsadés. La distance maximale du câble pour Cat7 reste à 100 mètres tout en maintenant une compatibilité arrière avec les normes Cat5 et Cat6. De plus, sa plage de fréquences accrue (jusqu'à 1000 MHz) permet la transmission de signaux à faible fréquence tels que les flux de télévision par câble.

Cat7a:

Cat7a étend la plage de fréquences à 1000 MHz, offrant des spécifications améliorées capables de prendre en charge les vitesses futures de 40/100 Gigabit Ethernet. Cette plage de fréquences élargie permet également des applications plus polyvalentes comme la transmission de flux de télévision par câble aux côtés des signaux de données de manière transparente.
 

4. Fibres optiques

Les câbles introduits précédemment sont des types standard, généralement en cuivre. Ces câbles ont tendance à être relativement chers et à faire face à des goulots d'étranglement en vitesse.Fibres optiques, dont nous allons maintenant discuter, surmonter efficacement ces deux limitations. Pour plus de détails, continuez à lire.
 

4.1 Que sont les fibres optiques?

Les fibres optiques sont des médiums minces et flexibles qui sont légèrement plus épais que les cheveux humains, utilisés pour transmettre des faisceaux lumineux. Dans les systèmes de communication optique pratiques, pour assurer une utilisation à long terme dans diverses conditions et environnements, les fibres optiques doivent être transformées encâbles optiques. En effet, les fibres optiques doivent être protégées par plusieurs couches de revêtement avant le déploiement. Le produit enveloppé résultant est appelé câble optique, la fibre optique servant de composant central. Les câbles optiques sont constitués de fibres optiques et d'éléments de protection supplémentaires.
L'histoire des fibres optiques est fascinante - ils ont été initialement introduits dans les années 1950 pour soutenir le domaine médical par le biais d'examens endoscopiques. Avec cette technologie, les médecins pourraient voir l'intérieur du corps humain sans avoir besoin de faire des incisions ou de l'ouvrir - une progression révolutionnaire à l'époque. Dans les années 1960, les ingénieurs ont réalisé que cette même technologie pouvait être appliquée pour transmettre des signaux téléphoniques à la vitesse de la lumière (environ 300, 000 kilomètres par seconde dans un vide mais réduit à deux tiers dans des conditions pratiques).
 

4.2 À quoi ressemblent les fibres optiques?

(Les fibres optiques sont des brins extrêmement minces et flexibles en verre ou en plastique.)

The appearance of Optical fibers:Optical fibers are extremely thin, flexible strands made of glass or plastic

4.3 Structure des câbles optiques

Les câbles optiques sont similaires en structure aux câbles coaxiaux mais n'incluent pas le blindage en maillage. À leur centre se trouve un noyau en verre responsable de la transmission légère.

Structure Of Optical Cables

La structure de protection externe protège la fibre des influences environnementales. Les câbles optiques comprennent:
Fibre optique:Un tube central très fin en matériau diélectrique optiquement transparent qui transporte des émetteurs et des récepteurs légers; Les diamètres du noyau varient de 5 µm à 100 µm.
Couche de tampon:Un matériau optique externe entourant le noyau avec un indice de réfraction inférieur à celui du noyau, garantissant que la lumière reste confinée dans le noyau par réflexion interne totale.
Couche protectrice:Un revêtement en plastique qui protège la fibre; Fabriqué en caoutchouc de silicone, résultant en un diamètre de fibre revêtu typique de 250-300 µm.
 

4.4 Types de fibres optiques

Les types de fibres optiques peuvent être classées en fonction de différentes dimensions comme suit:

The types of optical fibers can be categorized based on different dimensions

Par matériel

Optique de fibre de verre:Fabriqué à partir de verre fin; couramment utilisé dans les applications de transmission de données à grande vitesse.
Optique en fibre en plastique:Fabriqué en plastique.

En mode

Fibre monomode:Comprend un diamètre de noyau plus petit (9 µm) et ne permet qu'un seul mode de propagation de la lumière, de réduire les fuites et de minimiser l'atténuation afin que les signaux puissent parcourir de plus longues distances. Les fibres monomcoles sont couramment utilisées par les fournisseurs de télécommunications, les opérateurs de télévision par câble, les agences gouvernementales, les grandes entreprises et les universités pour des distances dépassant plusieurs centaines de mètres.
Fibre multimode:Comprend des diamètres de noyau plus grands (50 µm ou 62,5 µm), permettant un plus grand débit de données en permettant à plusieurs signaux de se propager simultanément. Cependant, en raison des taux de dispersion et d'atténuation plus élevés, la qualité du signal se dégrade considérablement sur de longues distances.Fibres multimodesont généralement déployés pour les applications à courte distancecentres de données, réseaux locaux (LAN) et réseaux similaires. Commefibres monomcoleset d'autres fibres de communication, des sous-ensembles de fibres multimode existent basés sur la construction / conception (pas-indice ou index gradué) et les exigences de taux de bande passante pour des distances spécifiques (par exemple, OM2, OM3, OM4).

Par distribution d'indice de réfraction

Fibre d'index étape:Comprend un indice de réfraction uniforme le long du noyau et du revêtement.
Fibre index gradué:Comprend un indice de réfraction non uniforme le long du noyau et du revêtement.

Photos of Different Types Of Optical Fibers

4.5 Principe de travail des fibres optiques

Le principe de travail derrière les fibres optiques est la réflexion interne totale (TIR). La lumière se propage naturellement en lignes droites; Cependant, à moins que nous ayons une ligne entièrement droite sans virage sur de longues distances, l'exécution de cette propriété ne serait pas pratique. Au lieu de cela, les câbles optiques sont conçus de telle sorte qu'ils plient toutes les lumière entrante vers l'intérieur en utilisant les principes TIR de sorte que la lumière se propage continuellement en rebondissant sur les murs des fibres tout en transmettant des données de bout en bout.
Bien que les signaux optiques s'affaiblissent sur la distance en fonction des niveaux de pureté des matériaux utilisés dans la fabrication, les pertes sont significativement moindres par rapport aux câbles métalliques. Un système de relais de fibre optique se compose:
Émetteur:Un appareil qui génère et code pour les signaux légers pour la transmission.
Fibre optique:Le milieu qui transmet des impulsions légères (signaux).
Récepteur optique:Un appareil qui reçoit des impulsions de lumière transmises (signaux) et les décode pour une utilisation.
Régénérateur:Un composant essentiel pour la transmission de données à longue distance.
 

4.6 Avantages des câbles optiques

Résistance au bruit:Immunisé contre les interférences électromagnétiques et la diaphonie; La lumière externe est la seule interférence potentielle mais est bloquée par le revêtement externe.
Atténuation du signal faible:Permet des distances de transmission beaucoup plus longues par rapport aux autres supports de guide d'onde.
Bande passante supérieure:Actuellement limité non pas par des contraintes moyennes mais par des technologies de génération / réception de signaux; Offre une bande passante plus grande par rapport à d'autres supports pour des taux de transmission plus rapides.
Haute sécurité:Empêche l'interception du signal de fuite de rayonnement du signal extrêmement difficile et sauvegarde contre les interférences ou les écoutes.
Aucun problème électrique:Ne nécessite pas de boucles de mise à la terre ou de protections contre les courts-circuits car il utilise des ondes légères comme porteurs pour les signaux de données; sûr même dans des environnements inflammables en raison de l'absence d'arc tout en offrant l'immunité contre les événements de foudre / décharge.
Moins de répéteurs requis:Bien que les répéteurs soient toujours nécessaires pendant la transmission du signal à des fins d'amplification, moins de répéteurs sont nécessaires par rapport aux supports de cuivre.
Structure physique:Petite taille, conception légère avec une haute flexibilité / résistance; fonctionne à des températures élevées sans risque de choc électrique lorsqu'il est coupé ou endommagé.
 

5. Conclusion


Cet article, couvrant près de 8, 000, offre une introduction très détaillée aux câbles les plus couramment utilisés aujourd'hui: câble coaxial, câble Ethernet et fibre optique - total de trois types principaux de câbles. Parmi ceux-ci, la section sur les câbles Ethernet est particulièrement détaillée, car les câbles Ethernet sont actuellement les plus utilisés. Les sujets clés abordés comprennent: les types et les classifications des câbles Ethernet, ce qu'est un câble droit, la différence des câbles directs et crossover, ce qu'est un câble de roulement et une explication de RJ45.

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