Jaký je limit délky kabelu: koaxiální, kroucená dvojlinka, optické vlákno

Různé typy kabelů mají své vlastní jedinečné vlastnosti, které ovlivňují jejich limit délky přenosu signálu. Pochopení těchto limitů pomáhá při navrhování sítí a komunikačních systémů k zajištění optimální propustnosti a spolehlivosti. V tomto článku se blíže podíváme na délkové limity pro různé typy kabelů – kroucená dvojlinka, koaxiální a optický kabel. A stručně o jejich technických vlastnostech a možných aplikacích.

Koaxiál

Tento typ kabelu se nejčastěji používá jako přenosové vedení pro rádiové a televizní signály na velké vzdálenosti a pro video monitorovací systémy. Kromě toho je koaxiální kabel široce používán v profesionálních audio systémech, kde je velmi preferován nízkými ztrátami, elektrickým odporem a úrovní hluku.

Vnitřní jádro u většiny modelů je vyrobeno z poměděné oceli a izolace je vyrobena z polyethylenu. Vnější stínění může být vyrobeno z měděného opletu, hliníkové nebo mylarové fólie. Tato kombinace materiálů vytváří stínění, které poskytuje ochranu proti vysokofrekvenčnímu rušení neboli RFI a pomáhá udržovat konzistentní kvalitu signálu.
Jak dlouho lze položit koaxiální kabel beze ztrát?

Délka koaxiálního kabelu, kterou můžete provozovat bez výrazné ztráty signálu, závisí na typu použitého koaxiálního kabelu a frekvenci signálu.

Současné regulační normy omezují maximální délku koaxiálního kabelu v síti na 400 metrů. To znamená, že dvě aktivní zařízení vzájemně propojená nemohou být od sebe vzdálena více než 400 metrů. Ale ve skutečnosti jsou hodnoty délky výrazně nižší.

Níže uvedená tabulka ukazuje charakteristiky útlumu kabelů různých typů řady RG v decibelech na 100 metrů kabelu

Řada RG (Radio Guide) je oblíbeným typem koaxiálního kabelu díky své všestrannosti a široké škále aplikací:

• RG-59: Obvykle se používá k přenosu signálů kabelové televize, uzavřeného televizního okruhu (CCTV) a video dohledu. RG-59 má mírný útlum a může přijímat signály až do 1 GHz. Nedoporučuje se používat ve vysokofrekvenčních aplikacích.
• RG-8 Kabel je navržen pro provoz na vysoké výkony a vzdálenosti, jako je amatérské rádio, bezdrátové sítě a mobilní komunikace. Tento kabel může přenášet vysokofrekvenční signály s relativně nízkou ztrátou ve srovnání s RG-59.
• RG-11: S ještě nižším útlumem a větším průměrem než RG-8 se používá pro přenos signálu na velké vzdálenosti a aplikace s vysokým výkonem. Často se s ním můžeme setkat v instalacích kabelové televize, kde musí signál urazit značné vzdálenosti bez ztráty kvality.

Pokud například používáte standardní koaxiální kabel RG6 a vaše frekvence je v pásmu VHF (30 MHz – 300 MHz), můžete bez výraznějších ztrát vést až 45 metrů kabelu. Pokud je však váš kabel kvalitnější a frekvence je v rozsahu UHF (300 MHz – 3 GHz), délka linky se zvýší na 150 m. U frekvencí nad 3 GHz byste ji měli omezit na 15 metrů, abyste ji minimalizovali ztráty.

Obecně se doporučuje nepřekračovat délku anténního kabelu o více než 30 m. Zvětšování délky kabelu může vést ke ztrátě signálu nebo ke zhoršení kvality signálu. Pamatujte však, že délka kabelu je pouze jedním faktorem, který ovlivňuje ztrátu signálu. K celkové ztrátě signálu přispějí i další faktory, jako je kvalita konektorů a prostředí, kterým kabel prochází.

Účastnický koaxiální kabel FinMark F690BV černý 305m

Účastnický koaxiální kabel FinMark F5967BVcu-2×0.75 POWER s přídavnými proudovými vodiči, bílý, 50m

Účastnický koaxiální kabel DCG RG-6 černý (černý, 100m)

Účastnický koaxiální kabel FinMark F660BV bílý 100m

Který koaxiální kabel má nejmenší ztráty signálu?

Vysoce kvalitní koaxiální kabely mají obvykle silnější středový vodič a silnější dielektrikum. Navíc jsou obvykle dvojitě stíněné – tedy dvěma vrstvami stínění – což pomáhá snižovat rušení. Výběr typu koaxiálního kabelu závisí také na prostředí, ve kterém bude použit, na rozsahu provozních frekvencí a požadavcích na výkon signálu. Ale lze identifikovat několik základních vzorů:

• Nízkofrekvenční kabely jsou náchylnější ke ztrátě signálu.
• Pevné lankové koaxiální kabely poskytují lepší integritu signálu než lankové lankové kabely.
• Větší průměr kabelu sníží ztrátu signálu kvůli větší ploše vodiče.
• Kabely vyšší kvality, jako jsou kabely se čtyřmi stíněními, mohou být delší než typická verze s jednoduchým stíněním.
• Výběr správného typu konektoru, jako je krimpovací nebo pájka, pomůže snížit ztráty signálu.

Pokud potřebujete delší kabel, nespěchejte s jeho výměnou. Možná byste se měli omezit na použití zesilovače nebo předzesilovače.

Koaxiální kabely jsou navrženy pro přenos analogových signálů na velké vzdálenosti, ale čím vyšší je frekvence signálu, tím obtížnější je přenášet jej na velké vzdálenosti beze ztrát. Je také schopen přenášet velké množství dat, což je výhodné pro aplikace, jako je internet a televize.

Kromě toho se koaxiální kabel instaluje relativně snadno, protože může být často zakopán v zemi nebo zavěšen ve vzduchu bez dodatečného ochranného pláště. V místech, kde se mohou vyskytovat plameny nebo nadměrné teplo, by měly být použity vhodně izolované kabely. To bude indikováno označením LSZH (LSOH) na kabelu. Během instalace zajistěte, aby se kabel nenacházel v blízkosti elektrického vedení, světel a jiných předmětů, které mohou způsobovat rušení, aby se snížila kapacitní vazba způsobující ztrátu signálu.

Twisted pair – extrémní vzdálenosti

Kabelové standardy ANSI/TIA-568 již dlouho stanovily limit vzdálenosti 100 m pro horizontální kroucené dvoulinky s měděnými spoji, což zahrnuje 90 m trvalého spojení s 10 m propojovacího kabelu. Stále však stojí za to vzít v úvahu kategorie kroucených párů, abyste určili přesné vzdálenosti.

Vyšší kategorie podporují funkčnost nižších. Kabely s kroucenou dvojlinkou nízké kvality však nejsou schopny poskytovat špičkové technické specifikace. Nárůst kategorie odpovídá zlepšení přenosových charakteristik a zvýšení maximální frekvence provozu kabelového vedení. Pojďme si stručně napsat o všech, i těch zastaralých a nepopulárních verzích:

• CAT 1 (frekvenční rozsah 0,1 MHz) je určen pro přenos hlasu a digitálních dat pomocí modemu, nesplňuje požadavky moderních systémů a často podléhá rušení.
• CAT 2, přestože má frekvenční rozsah 1 MHz a používá se pro některé telefonní sítě, je jeho použití omezené kvůli nízké rychlosti přenosu dat až 4 Mbit/s.
• CAT 3 s rozsahem 16 MHz a podporou datových rychlostí od 10 do 100 Mbps se používá v lokálních sítích na bázi 10BASE-T, ale jeho možnosti jsou ve srovnání s vyššími třídami také omezené.
• CAT 4, který poskytuje frekvenční rozsah až 20 MHz a datové rychlosti až 16 Mbit/s, se dnes stejně jako jeho předchůdci používá jen zřídka.
• CAT 5 a CAT 5e jsou běžnější a poskytují přenosovou rychlost až 1000 Mbps (na 4párovém kabelu), díky čemuž jsou vhodné pro moderní sítě LAN.
• CAT 6 vám již poskytne nejen 1 Gbit/s na vzdálenosti do 100m, ale i 10 Gbit/s. Je pravda, že pro takovou rychlost se vzdálenost sníží na 37–55 metrů.
• CAT 6a slibuje 10 Gbps až na 100 metrů.
• A konečně, CAT 7 a CAT 7a poskytují ještě vyšší datové rychlosti až 40 Gbps, respektive 100 Gbps. Na druhou stranu CAT 7a (frekvenční rozsah – 1000 -1200 MHz, třída „FA“) poskytuje rychlost až 40 Gbps na vzdálenost až 50 metrů a až 100 Gbps na vzdálenost až 15 metrů.

100 metrů pro kroucenou dvoulinku samozřejmě není limit. Kabel kategorie 5e je schopen přenášet signály na velké vzdálenosti, ale přenosová rychlost výrazně klesá.