Сегодня на украинском рынке СКС существует достаточно большой выбор недорогой кабельной продукции категории 5е китайского производства. Данный материал – итог тестирования 11 кабелей из этого сегмента. Основная цель данных испытаний – проверить соответствие тестируемой кабельной продукции параметрам категории 5е.
Выставка CeBIT, которая ежегодно проходит в Германии, в 2007 году запомнилась одним, на первый взгляд, незаметным событием - появлением предложений LAN-кабелей нестандартных конструкций с биметаллическими проводниками: Copper Clad Aluminium (CCA) и Copper Clad Steel (CCS). Проводники таких кабелей изготавливаются из двух металлов - алюминиевого или стального сердечника, покрытого тонким слоем меди.
Кабели с биметаллическими проводниками известны достаточно давно. Например, в аудиотехнике применяются кабели, у которых медные проводники покрыты слоем серебра. По словам производителей таких кабелей, это позволяет добиться лучшего качества звука за счет использования скин-эффекта (поверхностного эффекта).
Сущность скин-эффекта состоит в неоднородном распределении переменного тока по сечению проводника. При достаточно высоких частотах ток. в основном, протекает в тонком поверхностном слое (в скин-слое) и практически отсутствует в глубине проводника. Поэтому утверждение производителей аудиокабелей имеет определенный смысл, так как в этом случае электрический сигнал будет проходить по серебряному слою проводника, а серебро обладает меньшим удельным сопротивлением в отличие от меди. Если говорить о практическом смысле LAN-кабелей, использующих скин-эффект, то в этом случае речь может идти не об увеличении качества электрического сигнала, а о снижении стоимости самого кабеля, так как алюминий и сталь дешевле меди.
Заверения и предупреждения
На практике на вопрос о характеристиках кабелей с проводниками ССА и CCS можно получить неоднозначный ответ - менеджеры китайских компании-продавцов говорят о том, что они примерно в два раза хуже, чем характеристики своих полностью медных аналогов. Насколько справедливой может быть такая количественная оценка кабеля категории 5е. не понятно. Всегда считалось, что по своим характеристикам кабель или соответствует требованиям категории, или им не соответствует. Менеджеры же других компаний-продавцов, в основном отечественных, говорят о полном соответствии характеристик кабелей ССА или CCS требованиям категории 5е. это красноречиво подтверждается данными из прайс-листов, информации на упаковке и маркировке кабеля, а также другой информационной рекламой.
Что касается стоимости кабелей с проводниками ССА и CCS, то в этом случае все компании-продавцы единогласно заявляют о двукратном их преимуществе перед кабелями с полностью медными проводниками. Это подтверждается наличием конкретных предложений кабелей ССА или CCS в прайс-листах некоторых украинских компаний, где указанная на них цена действительно значительно ниже по сравнению с обычными медными кабелями. Разница в цене вполне объяснима, так как стоимость алюминия почти в 3,5 раза меньше меди, а сталь, в свою очередь, гораздо дешевле алюминия.
Обратившись к европейскому опыту в данном вопросе, можно узнать, что специализирующаяся на тестировании элементов СКС на предмет соответствия международным стандартам, авторитетная независимая испытательная лаборатория "ЗР Third Party Testing" (Дания) в конце 2006 года опубликовала информационный бюллетень для своих клиентов и бизнес-партнеров. Этот документ констатирует, что пользователи игнорируют или же не понимают технических ограничений ССА-кабелей, недостатки которых связаны со свойствами алюминия. Специалисты ЗР Third Party Testing отмечают следующие критические моменты.
Повышенное затухание сигнала вследствие более высокого электрического сопротивления алюминия в сравнении с медью. Как отмечается в бюллетене, деградация рабочих характеристик кабеля будет зависеть от толщины слоя меди.
Низкое сопротивление на разрыв вследствие низкой прочности алюминия.
Низкая способность к перегибам кабеля, что при повторных изгибах может привести к обрыву проводника.
Бюллетень ЗР Third Party Testing обращает внимание на то, что органы стандартизации IEC и CENELEC не разрешают использовать кабели с ССА-проводниками. Допускается использование только медных проводников.
Собственно говоря, в странах Европейского Союза практически невозможно найти в продаже такие кабели. Причина проста - стандарты в Европе неукоснительно соблюдаются.
Чтобы составить реальную картину о положении дел в нижнем ценовом диапазоне LAN-кабелей в Украине и найти ответы на вышеперечисленные вопросы, проверить утверждения и заверения участников рынка, необходимо получить действительные данные о характеристиках кабелей ССА или CCS. Для этого в испытательной лаборатории ОАО «Одескабель» было проведено широкомасштабное тестирование таких кабелей.
Что такое категория кабеля и расширенный диапазон частот?
В стандартах СКС отсутствует четкое определение термина «категория». Однако существует определение конкретных категорий. Например, в американском стандарте ANSI/ТІА/ЕІА-568-В.2 есть следующее определение категории 5е: "This designation applies to 100 Q cables whose transmission characteristics are specified up to 100 MHz". To есть, к категории 5e относятся 100-омные кабели, чьи характеристики (параметры) передачи специфицированы до 100 МГц.
Например, если говорить о параметрах передачи, которые специфицируют кабели категории 5е, то следует перечислить Attenuation или Insertion Loss, Return Loss. NEXT. ELFEXT. PS NEXT и PS ELFEXT.
Кроме того, что кабель должен удовлетворять указанным общим параметрам передачи (Attenuation, Return Loss и NEXT), предельные значения по этим параметрам на одинаковой частоте для разных категорий отличаются. Эти предельные значения в стандартах определяются формулами, где в качестве переменной величины выступает частота сигнала (f). Так, минимальные значения по параметру NEXT для кабеля категории 6, 5е, 5 и 3 длиной 100 метров, согласно американскому стандарту, выражаются формулами:
Если подставить значение частоты в данные формулы, то можно определить минимально допустимое значение NEXT на определенной частоте. Для наглядности, по приведенным формулам строятся графики с кривыми допустимых значений в специфируемом категорией диапазоне частот.
Фактические измеренные значения NEXT будут удовлетворять требованиям категории, если в специфицирумемом диапазоне частот они оказались больше минимально допустимых значений (или хотя бы равняются этим значениям). На графике кривая фактических значений будет располагаться выше кривой предельных значений, и не будет пересекать ее.
Очевидно, что если кабель соответствует категории 5е, то он автоматически соответствует категории 5 и тем более 3, но это не означает, что он соответствует категории 6. Если же он не соответствует категории 5е, то он не будет соответствовать и категории 6, но, возможно, будет соответствовать категории 5 или 3. Аналогичным образом определяется соответствие кабеля и по остальным параметрам, специфицирующим категорию.
Если обобщить вышесказанное, то можно сказать, что категория - это способ классификации кабелей и других элементов СКС в зависимости от максимальной частоты, до которой специфицируются параметры передачи электрического сигнала или диапазона частот, в котором они специфицированы.
Итак, в формулы можно подставить значения частоты из диапазона, специфицирующего конкретную категорию. А что будет, если в формулу подставить значения частоты, превышающего данный диапазон? Например, если рассматривать категорию 5е, но в диапазоне частот до 350 МГц. Будет ли это нарушением стандарта? Нет, не будет, так как в этом случае рассматривается соответствие кабеля более жестким условиям, по сравнению со стандартными. Будет ли кабель категории 5е в расширенном диапазоне частот до 350 МГц соответствовать требованиям категории 6. которая, как известно, специфицирована до 250 МГц? Нет, вероятней всего, не будет, поскольку специфицированные параметры у этой категории существенно выше. Так, требования по параметру NEXT к кабелям категории 6 во всем диапазоне частот выше на 9 дБ по сравнению с требованиями категории 5е. Но кабель, который тестируется с более жесткими требованиями, будет однозначно удовлетворять категории 5е.
В чем же тогда заключается смысл расширенного диапазона частот для категории 5е. ведь реально кабель не работает в таком диапазоне? Дело в том, что с ростом частоты электрического сигнала фактические значения по параметрам передачи ухудшаются, то есть приближаются к предельным на более высоких частотах. И если кабель будет соответствовать требованиям в расширенном диапазоне частот 350 МГц. то это значит, что в рабочем диапазоне частот для категории 5е (до 100 МГц) запас по параметрам передачи будет существенным. Это позволит снизить вероятность возникновения проблем с кабельной системой по причине некачественного монтажа СКС и тем самым повысить ее надежность.
Участники тестирования
Для проведения тестирования в лабораторию поступило 11 различных образцов кабелей типа UTP, промаркированных как категория 5е, из ценового диапазона от $45 до $70 за упаковку 305 метров (аналогичная продукция известных производителей стоит не менее $95 за упаковку). Кабели приобретались в период августа-сентября 2007 года.
Было принято решение протестировать не только образцы кабелей с проводниками типа ССА или CCS. но и другие кабели из указанного ценового диапазона. Производители таких кабелей, согласно имеющейся информации, в основном китайские или турецкие компании.
На оболочке образца кабеля торговой марки ORBIT маркировка сообщаете категории 5, однако на сайте и в прайс-листах компании, которая его реализует в Украине, четко указано - категория 5е. Поэтому кабель ORBIT также рассматривался как кабель категории 5е. Основанием для этого бы-лото, что принятая в Америке классификация кабелей и других элементов СКС, отличается от международной и европейской. Соответственно, понятие «Категория 5е» стандарта AN-SI/TIA/EIA-568-B равнозначно «Категории 5» стандартов ISO/IEC 11801 и prEN 50173-1. Спецификации прежней категории 5 исключены из всех современных стандартов. В дальнейшем мы будем оперировать термином «Категория 5е», чтобы не было разночтений.
Тестовое оборудование
Лаборатория, в которой проводились замеры, предназначена для проведения приемо-сдаточных испытаний LAN-кабелей производства ОАО «Одескабель».
Для проведения измерений геометрических характеристик кабеля используется аналоговый микрометр с отсчетом 0,01 мм и погрешностью измерений ±2 мкм, а также металлическая метровая линейка.
В качестве тестового оборудования для измерений электрических характеристик и параметров передачи сигнала кабелей используется автоматическая измерительная система AESA 9500 LF-HF производства AESA S.A. (Швейцария). Она предназначена для тестирования любых типов LAN-кабелей и может производить измерения более ста параметров. Данная система оснащена ВЧ анализатором параметров цепей марки Е5062-А производства Agilent Technologies
(США) и способна проводить тестирование в диапазоне частот до 1,5 ГГц. что достаточно для проведения испытаний самых современных кабелей категории 8.
Обратите внимание на наши специальные предложения:
