Použitelné kabely: CAT5 / CAT5E / CAT6 / CAT6A / CAT7 / CAT8

Síťové kabely CAT
Síťové kabely CAT, také známé jako kroucené dvoulinky, jsou běžným a široce používaným typem síťových kabelů. Zahrnují různé standardy jako Cat5e, Cat6, Cat6a a Cat7, z nichž každý má odlišné výkonnostní charakteristiky a aplikační scénáře.

Klasifikace podle typu stínění
Unshielded Twisted Pair (UTP): Většina používaných síťových kabelů je tohoto typu. I když nemohou zcela odolat vnějšímu rušení, využívají metodu zavádění rušivých signálů. Tyto signály jsou magneticky spojeny s vodiči a těsně kroucené páry absorbují rušení a generují signál společného režimu. Na konci přijímače může být tento signál zrušen diferenciálními čarami, což umožňuje analyzovat původní signál.
Stíněný kroucený pár (FTP): Tyto kabely nabízejí dobrou odolnost proti rušení a jsou vhodné pro prostředí s vysokou úrovní elektromagnetického rušení.

Strukturální vlastnosti síťových kabelů
Struktura krouceného páru kabelu:
Kabely s kroucenými páry jsou přenosová média, která připomínají telefonní linky, přičemž každý drát je izolován a barevně označen pro identifikaci. Účelem zkroucení dvou vodičů k sobě je eliminovat formu elektromagnetického rušení (EMI) z jiných párů a externích zdrojů.
Aby se zabránilo interferenci mezi páry, je každý pár kroucen jinou rychlostí. Typicky je bílo-oranžový/oranžový pár pevně zkroucený, zatímco bílo-hnědý/hnědý pár je řídce uspořádán.
Kroucené páry jsou citlivé na elektromagnetické rušení a mohou dokonce selhat. Integrita zkroucení je rozhodujícím faktorem a musí být zachována během instalace. Opakovaná manipulace může změnit rozteč kroucení, což může vést k selhání kabelu. Pro kontrolu kroucení párů se používají řešení, jako jsou vysoce výkonné síťové kabely nebo kabely s lepenými páry.

Výkonové charakteristiky různých typů síťových kabelů CAT
Cat5e (síťový kabel rozšířené kategorie 5e)
Výkon kabelů Cat5e se ve srovnání s kabely Cat5 výrazně zlepšil. Nabízejí snížený útlum, nižší přeslechy a vyšší ACR, stejně jako lepší odstup signálu od šumu a menší rozdíly v časovém zpoždění. S maximální šířkou pásma 100 MHz a standardním rozchodem 24AWG jsou tyto kabely vhodné pro sítě Gigabit Ethernet a mohou splnit každodenní síťové potřeby většiny domácností a kanceláří.

Cat6 (síťový kabel kategorie 6)
Přenosový výkon kabelů Cat6 daleko převyšuje standard Enhanced Category 5e, díky čemuž jsou ideální pro aplikace síťového přenosu s gigabitovou rychlostí. S přenosovou šířkou pásma 250 MHz vykazují tyto kabely lepší výkon v oblasti přeslechů a ztrát zpětného signálu ve srovnání s kabely Enhanced kategorie 5e. Dobrý výkon zpětné ztráty je rozhodující pro plně duplexní vysokorychlostní síťové aplikace nové generace a jsou vhodné pro aplikace s přenosovými rychlostmi nad 1 Gb/s.

Cat6a (rozšířený síťový kabel kategorie 6)
Jako vylepšení oproti Cat6 se kabely Cat6a používají primárně v desetigigabitových sítích. Mají výrazně lepší výkon v externím přeslechu a dalších oblastech ve srovnání s kabely Cat6, s přenosovou šířkou pásma 500 MHz a maximální přenosovou rychlostí 10 Gbps.

Cat7 (síťový kabel kategorie 7)
Na rozdíl od předchozích kategorií jsou kabely Cat7 stíněné kroucené dvoulinky, které se používají hlavně pro aplikace a vývoj technologie 10 Gigabit Ethernet. S minimální přenosovou šířkou pásma 600 MHz a přenosovou rychlostí až 10 Gb/s má každý pár vodičů v kabelech Cat7 samostatné stínění a všechny čtyři páry jsou uzavřeny ve společném velkém stínění. Dodatečné stínění má za následek větší průměr kabelu. Pokud jde o spojovací hardware, systémy Cat7 vyžadují konektory, které poskytují alespoň 60 dB kombinovaného přeslechu na blízkém konci při 600 MHz pro všechny páry vodičů.

Cat8 (síťový kabel kategorie 8)
Jedná se o novou generaci síťových kabelů s dvojitým stíněním (SFTP). Kabely Cat8 mají dva signálové páry a mohou podporovat šířku pásma 2000 MHz s přenosovými rychlostmi dosahujícími 40 Gb/s. Jejich maximální přenosová vzdálenost je však omezena na 30 metrů, takže jsou vhodné pro připojení na krátkou vzdálenost v datových centrech mezi servery, přepínači, propojovacími panely a dalším zařízením. Přestože jsou vhodné pro datová centra, vysokorychlostní prostředí a prostředí náročná na šířku pásma, mají kratší přenosovou vzdálenost ve srovnání s kabely Cat7/Enhanced Cat7 a daleko převyšují ty druhé z hlediska rychlosti a frekvence. A také se výrazně liší od kabelů Enhanced Cat5e, Cat6/Enhanced Cat6, pokud jde o rychlost, frekvenci, přenosovou vzdálenost a aplikace.

Historický vývoj a vývoj různých typů síťových kabelů CAT
CAT1: Maximální frekvenční pásmo kabelu je 750 kHz, používá se pro poplašné systémy nebo pouze pro přenos hlasu (před začátkem 80. let se používal hlavně pro telefonní kabely), na rozdíl od přenosu dat.
CAT2: Maximální frekvenční pásmo kabelu je 1 MHz, používá se pro přenos hlasu a dat s maximální rychlostí 4 Mb/s, běžně se používá ve starších sítích s tokeny používajícími specifikaci 4 MBPS protokolu předávání tokenů.
CAT3: Přenosová frekvence je 16MHz, maximální přenosová rychlost je 10Mbps (10Mbit/s), používá se hlavně pro hlas, 10Mbit/s Ethernet (10BASE - T) a 4Mbit/s token ring. Maximální délka segmentu je 100m. Používá RJ formu konektoru a nyní se z trhu vytratil.
CAT4: Přenosová frekvence je 20 MHz, používá se pro přenos hlasu a dat při maximální přenosové rychlosti 16 Mb/s (vztahuje se na token ring 16 Mbit/s), používá se hlavně pro sítě LAN založené na tokenech a 10BASE-T/100BASE-T. Maximální délka segmentu sítě je 100m. Používá RJ konektory a nebyl široce přijat.
CAT5: Tyto kabely se mohou pochlubit maximální frekvenční šířkou pásma 100 MHz a rychlostí přenosu dat 100 Mbps, což je vhodné pro přenos hlasu a dat rychlostí 100 Mbps. Kabely CAT5, které se používají převážně pro 100BASE-T Ethernet, mají maximální délku segmentu 100 metrů a využívají konektory typu RJ. Na základě výkonu CAT5 jsou kabely CAT5e navrženy pro aplikace gigabitového Ethernetu (1000 Mb/s).
CAT6: S přenosovým frekvenčním rozsahem 1MHz až 250MHz zajišťují kabelové systémy CAT6 podstatnou rezervu v poměru Power Sum Alien Crosstalk Ratio (PS-ACR) při 200MHz, čímž nabízejí dvojnásobnou šířku pásma než Cat5e. Ideální pro aplikace s přenosovou rychlostí přesahující 1 Gbps. Kabeláž CAT6 se drží hvězdicové topologie s maximální délkou trvalého spojení 90 metrů a délkou kanálu nepřesahující 100 metrů. CAT6e je vylepšením CAT6. Kabely CAT6e si zachovávají stejný frekvenční rozsah a maximální rychlost přenosu dat 1000 Mb/s, ale zvyšují výkon, pokud jde o přeslechy, útlum a odstup signálu od šumu. Vyznačují se oddělovačem ve tvaru kříže mezi čtyřmi kroucenými páry.
CAT7: Kabely CAT7, vyvinuté pro technologii 10 Gigabit Ethernet, obsahují stínění pro každý pár vodičů a další společné stínění pro všechny čtyři páry. Pokud jde o možnost připojení hardwaru, parametry systému Cat7 vyžadují, aby připojovací hlavička na 600 MHz, když všechny páry vodičů poskytovaly alespoň 60 DB integrovaného vinutí řetězce na blízkém konci.
CAT8: Příslušný standard byl oficiálně vydán organizací Communications Industry Association of America (TIA) TR - 43 Committee v roce 2016 a je v souladu se standardem IEEE802.3bq25G/40GBASE - T. Norma specifikuje minimální přenosovou rychlost pro síťové kabely Cat8 pro podporu síťové kabeláže 25Gbps a 40Gbps a je v souladu se standardem ANSI/TIA - 568 - C.2-1. Také specifikuje kanál a permanentní spojení pro síťové kabely Cat8 a obsahuje limity pro nevyváženost odporu, TCL a ELTCTL.

Aplikační scénáře pro různé typy síťových kabelů CAT
Cat5e: Tento typ kabelu je ideální pro každodenní síťové potřeby v domácnostech a kancelářích, jako je běžné procházení webu a sdílení souborů. Díky schopnosti podporovat gigabitové rychlosti je Cat5e více než dostačující pro typické scénáře použití sítě.
​Cat6: Často se používá v síťových prostředích, která vyžadují vyšší datové rychlosti a robustní odolnost proti rušení, jako jsou datová centra a podnikové sítě a domácí sítě s vyššími požadavky na síť. Cat6 se může pochlubit přenosovou šířkou pásma 250 MHz, díky čemuž je vhodný pro gigabitové síťové aplikace a splňuje potřeby náročnějších síťových scénářů.
Cat6a: Díky vylepšenému výkonu v externím přeslechu a šířce přenosového pásma 500 MHz se Cat6a používá především v 10gigabitových sítích. Je zvláště vhodný pro velké podnikové sítě a datová centra, kde je kritický vysokorychlostní a stabilní síťový přenos.
Cat7: Jako stíněný kroucený dvoulinkový kabel Cat7 vyniká v aplikacích zahrnujících technologii 10Gigabitového Ethernetu. Funguje dobře při přenosech na dlouhé vzdálenosti a dosahuje 10Gbps vzdáleností až 100 metrů. Díky tomu je ideální pro vysokorychlostní prostředí odolná proti rušení, jako jsou prémiová datová centra a profesionální síťové instalace.
Cat8: Navzdory své omezené maximální přenosové vzdálenosti 30 metrů podporuje Cat8 šířku pásma 2000 MHz a přenosovou rychlost až 40 Gb/s. Obvykle se používá pro připojení na krátkou vzdálenost v rámci datových center, například mezi servery, přepínači, distribučními panely a dalším vybavením, vhodné pro scénáře vysokorychlostního přenosu dat na krátkou vzdálenost v datových centrech.

Průmyslové ethernetové kabely PROFINET
Přehled
Kabely PROFINET jsou průmyslové ethernetové kabely navržené na základě protokolu PROFINET, které se používají především v různých odvětvích, jako je průmyslová automatizační výroba, kolejová vozidla a námořní plavidla. Tyto kabely jsou kompatibilní s mnoha komunikačními protokoly průmyslového Ethernetu, včetně EtherCAT a EtherNet/IP, a zajišťují stabilní a spolehlivý přenosový výkon i v náročných průmyslových prostředích.

Aplikace
Výroba průmyslové automatizace: Používá se pro kabeláž strojů, zařízení, přístrojů a ovládacích skříní.
Kolejová vozidla: Zajišťuje stabilní a bezpečný přenos signálu v systémech železniční dopravy.
Námořní plavidla: Podporuje efektivní přenos dat v komunikačních systémech lodí.

Typy a vlastnosti
Typ A
Vlastnosti: Vhodné pro pevné aplikace, splňující výkonnostní standardy CAT5e.
Použití: Používá se především pro elektroinstalaci ve strojích, zařízeních, přístrojích a ovládacích skříních.

Typ B
Vlastnosti: Navrženo pro instalace, kde může docházet k ohýbání, schopné odolat občasnému pohybu nebo vibracím.
Použití: Vhodné pro prostředí s potenciálním ohybem, jako jsou určitá průmyslová automatizační zařízení.

Typ C
Vlastnosti: Ideální pro aplikace vlečných řetězů nebo často se pohybující prostředí.
Aplikace: Vhodné pro situace řízení pohybu, jako jsou robotická ramena a další zařízení vyžadující častý pohyb.

Technické specifikace
Rozsah teplot:
Pevné aplikace: -45°C až 120°C;
Mobilní aplikace: -40°C až 110°C.
Provozní teplota vodiče: 120°C.
Zkušební napětí: 2000V/min (AC).
Charakteristická impedance: 100±15Ω.
Poloměr ohybu: Pro pevné aplikace je to 10D (D znamená průměr kabelu).

Konstrukce
Vodič: Plný holý měděný vodič o průměru 0,64 mm (22AWG/1).
Izolace: PE (polyetylen).
Vnitřní plášť: TPE (termoplastický elastomer).
Stínění: Stínění z hliníkové fólie s pocínovaným měděným opletením.
Vnější plášť: polyuretan na bázi polyetheru PUR.