Какова природа влияния жил витой пары друг на друга, как это сказывается на скорости передачи и как эти явления можно уменьшить?
Хотя ваш вопрос сформулирован в очень общей форме, постараемся в ответе привести самые важные аспекты передачи по витой паре. В первую очередь определимся, какая передача имеется в виду. Скорее всего, в качестве среды вы рассматриваете сбалансированную витую пару и, соответственно, интересуетесь физикой передачи по симметричным цепям.
Сигнал передается по двум проводникам, образующим витую пару. За счет симметричности цепи и подачи активным оборудованием сигналов в противофазе ток в проводниках пары имеет противоположное направление (разный знак). Фактически, электромагнитное излучение в двух проводниках пары имеет противоположные по направлению и равные по модулю вектора электромагнитного поля. Это приводит к тому, что поля самокомпенсируются, совокупное электромагнитное излучение фактически отсутствует. За счет такого явления самокомпенсации сбалансированная витая пара очень устойчива к внешним наводкам.
Если витая пара имеет идеально выверенное строение, происходит полная компенсация наводок. В реальной практике те или иные отклонения и нарушения в строении витой пары приводят к тому, что компенсация становится неполной. При этом каждая пара, с одной стороны, становится источником наводок на другие пары, с другой стороны, сама становится жертвой наводок со стороны внешних источников и соседних пар, будучи не в состоянии полностью компенсировать внешнее электромагнитное излучение.
Производители кабеля добиваются улучшения характеристик своей продукции разными способами. Шаг витков пар в кабеле различен для каждой пары, например, наименьший шаг может быть у синей пары, наибольший – у коричневой. Это уменьшает потенциальные наводки с пары на пару.
Проводятся эксперименты по сочетанию различных шагов скрутки – даже у одного и того же производителя могут быть марки кабеля, плотность скрутки пар в которых разнится в полтора раза даже в рамках одной и той же категории.
Для достижения характеристик более высоких категорий в конструкцию кабелей могут вноситься дополнительные элементы – например, крестообразная перегородка, используемая в кабелях категории 6, или индивидуальное экранирование пар, к которому прибегают в кабелях категории 7.
Некоторые производители для сохранения геометрии витой пары используют методику сращивания изоляции проводников пары по всей длине (технология Bonded Pair), когда каждая пара становится единым конструктивным элементом. При изгибе такого кабеля между проводниками не образуется просветов, как это бывает с обычным кабелем, и расстояние между проводниками пары поддерживается неизменным.
Характеристики кабеля витая пара могут измениться в худшую сторону, если монтаж проводится с нарушениями требований стандартов и инструкций по заделке. Распространены такие ошибки, как слишком тугое стягивание пластиковых хомутов на кабельном пучке, несоблюдение требований по поддержанию радиуса изгиба, превышение максимально допустимого усилия натяжения и т.д. Все это может ухудшить параметры переходных помех на ближнем и дальнем концах, привести к более высоким возвратным потерям. При тестировании кабельных сегментов вы можете получить результаты FAIL, FAIL*, PASS*, что во многих случаях неприемлемо для сертификации установленной системы. Даже если вы получите «чистый» результат PASS, запас по характеристикам будет меньше, чем в случае правильного монтажа, поэтому обязательно следуйте требованиям стандартов и инструкциям по монтажу.
