Захист кабелю «вита пара» від перешкод. Навіщо потрібно екранування?
На перший погляд, відповідь на питання в назві статті очевидний - екранування потрібно для захисту кабелю від перешкод. Однак перешкоди адже бувають як зовнішніми, так і внутрішніми, випромінюваними самим кабелем. Крім того, а які, крім екранування, є прийоми захисту кабелю від перешкод? Як наявність екрану впливає на параметри самого кабелю? Розглянемо деякі з даних питань.
Існує дві стадії (способу) захисту кабелю «вита пара» від перешкод, а саме:
а) симетрування і підбір відстані скручування;
б) екранування (зовнішнє, внутрішнє).
Екрановані кабелі дорожчі і складні, тому застосовуються тоді, коли неекрановані не забезпечують потрібного рівня захисту від перешкод.
А. Симетрування і підбір відстані скручування
Завдяки тому, що дроти, складові виту пару, при скручуванні міняються місцями, досягається баланс збудження перешкоди (симетричні умови). Якби пара була ідеально симетричною, то перешкоди б взаємознищувалися. На практиці не буває такого ідеального балансу, і в результаті якась перешкода все одно залишається. Це ж стосується і перешкоди, що випромінює кручений парою назовні: чим краще баланс кручений пари, тим вона менше випромінює в навколишнє середовище.
Але це стосується однопарний кабелю. У багатопарному кабелі присутній ще і вплив пар один на одного. При цьому, якщо б пари були скручені з однаковим кроком, то це було приблизно те ж саме, що їх не скручувати зовсім. Пари в багатопарному кабелі повинні скручуватися з різним кроком, розрахунок і остаточний підбір якого робляться експериментально, тобто є досить складним завданням.
Що ж потрібно для того, щоб досягти максимальної симетрії (балансу) кручений пари? А це досягається шляхом:
- прецизійного виготовлення входять до пару проводів, досягнення їх ідентичності;
- скручування проводів, що входять в пару, з кроком, точним і рівномірним по довжині;
- математично обчисленого і максимальне дотримання співвідношення відстані скручування всіх пар.
Прецизійне виготовлення входять до пару проводів. На стабільність відстань скручування (елементарна осередок) пари впливає та точність, з якою були виконані входять в пару дроти. Оскільки розміри проводу по довжині (головним чином - діаметр ізоляції) змінюються, то змінюються на цю мізерну величину і розміри елементарної комірки. А вже в зв'язку з великою кількістю таких осередків і сумарна перешкода буде досить значною. Щоб уникнути цього при виготовленні дроту необхідно точне витримування діаметра і екцентрісітета ізоляції проводу, її діелектричних характеристик.
Точний і рівномірний по довжині крок скрутки проводів. При нестабільному кроці скрутки відбувається розкид розмірів осередку по довжині. При великому числі і нестабільності відстані скручування негативний ефект досить значний. У зв'язку з цим необхідно застосовувати метод скрутки проводів, що дає найбільшу точність відстань скручування.
Оптимальне співвідношення відстані скручування пар в багатопарному кабелі. У багатопарному кабелі крім впливу відстань скручування проводів однієї пари між собою значення має і співвідношення відстані скручування сусідніх пар. Незважаючи на всі розробки і дослідження в даній області, на практиці витримати точне, розраховане математично співвідношення відстані скручування в багатопарному кабелі неможливо. Це обумовлено рядом причин: відсутністю такого обладнання, неточним відповідністю реальних розмірів проводів і пар розмірами, закладеним в розрахунок, і ін. Тому підбір відстань скручування відбувається дослідним шляхом за допомогою великої кількості зразків кабелю. А в результаті кроки скрутки пар у різних виробників різні.
Як вже було зазначено раніше, при недостатності зазначених заходів для усунення перешкод застосовується такий спосіб, як екранування кабелю і (або) окремих його пар.
Для захисту від зовнішніх перешкод застосовується екранування сердечника кабелю в цілому (його оточують екраном). Однак для захисту від внутрішніх перешкод. що виникають між парами, потрібно вже оточити екраном кожну пару (заекранувати).
Рішенням відразу двох завдань (захист як від зовнішніх, так і від внутрішніх перешкод) є екранування кожної пари окремо, а потім накладення також загального екрану. В позначенні кабелю присутній вказівку на наявність певного екранування.
Отже, що ж в позначенні кабелю «вита пара» позначає наявність (відсутність) екранування. Це вельми неоднозначне питання, так як компанії-виробники для однакових конструкцій використовують різні абревіатури.
Наведемо одну більш-менш струнку структуру: