Коаксиальный кабель и витая пара используются в системах передачи данных. В обоих случаях, сигнал имеет форму электрического импульса, распространяется по металлическим проводникам. Несмотря на близкий принцип работы, между указанными проводами существует разница, определяющая спецификации, области применения. В статье рассказываем про основные отличия в кабелях, проводим сравнение – какое решение будет лучше в определенных условиях.
Основные понятия
Коаксиальный кабель – изобретение, датированное концом XIX столетия. Назначение – передача ВЧ-сигналов при минимальных потерях. Особенность – размещение центральной жилы и внешнего экрана на одной оси. Структура:
- Центральный проводник. Металлический, в идеале – медный, как имеющий минимальное сопротивление. Отвечает за передачу сигналов, электрических импульсов.
- Оплетка. Фольга, переплетенная проволока. Расположена по внешнему радиусу. Обеспечивает защиту от искажений, спровоцированных ЭМ-полями, выполняет функцию обратного проводника.
- Изолятор. Диэлектрический материал, разделяющий проводник и оплетку.
- Оболочка. Защищает от внешних атмосферных, механических, температурных нагрузок.
Назначение – комплексы связи, телевещания, радиовещания, подключение антенн базовых станций сотовых сетей, радиопередатчиков, приемников.
Основа витой пары – не один, а несколько металлических проводников, свитых попарно. Это делается для защиты от перекрестных помех, увеличения дальности распространения сигнала, исключения сбоев.
Каждый проводник находится в собственной полимерной оболочке, все – в общей. Помимо обычных UTP-решений, доступны экранированные модели (FTP, STP). Алюминиевая фольга, медная оплетка защищают сигнал от радиопомех, электромагнитных наводок, силовых полей.
Витая пара ориентирована на локальные компьютерные сети, коммерческие или бытовые, подключение абонентского оборудования, структурированные кабельные системы.
Преимущества и недостатки
Коаксиальный кабель
Достоинства коаксиальных кабелей:
- Универсальность. Допустимо использование в различных системах связи: от бытовых до специализированных.
- Стабильность работы. Экранирование защищает сигнал от внешних наводок, препятствует искажениям данных, разрывам соединения.
- Прочность. Структура выдерживает порывы ветра, растяжения и другие нагрузки.
- Долговечность. Коаксиальный кабель сохраняет базовые электротехнические параметры в течение десятилетий, обеспечивая стабильность линии связи.
Негативные моменты:
- Цена. Она выше, чем у витой пары.
- Ограниченная гибкость и большая масса, затрудняющие монтаж. Линию связи сложной конфигурации сформировать не получится, потребуются дополнительные крепления, препятствующие провисаниям, растяжениям.
- Ограниченность пропускной способности. Скоростные характеристики витой пары, в среднем, выше.
Витая пара
Сильные стороны Ethernet-кабелей выглядят так:
- Простота монтажа. Они гибкие и легкие, допускают прокладку линий связи сложной конфигурации, с обилием изгибов и поворотов.
- Невысокая цена. Особенно актуально для кабелей младших категорий, поддерживающих скорость связи до гигабита в секунду.
- Унификация разъемов. Для витых пар используются коннекторы 8P8C (“в народе” RJ-45), что упрощает подключение. Коаксиальные кабели требуют подбора под тип, частоту, спецификацию. Вариантов десятки, например: BNC, FME, TNC, SMA.
- Разнообразие. Провода представлены множеством типов. Классификационные признаки – пропускная способность, экранирование, материал оболочки. Это упрощает подбор варианта, на 100% соответствующего эксплуатационным условиям.
- Универсальность. Адаптация для СКС, ЛКС и других систем передачи информации, бытовых, коммерческих, специализированных.
Минусы:
- Ограниченная дальность. Коаксиальный кабель RG-11 передает информацию на дальние расстояния (как минимум, на 500 метров). Протяженность сегмента Ethernet-провода не должна быть больше 100 метров. Ее увеличение возможно при помощи усилителей и повторителей, усложняющих конфигурацию сети.
- По прочностным показателям витая пара также несколько проигрывает. Она менее устойчив к разрывам, растяжениям, скручиванию.
Отличия коаксиального кабеля от витой пары
Для удобства и наглядности, лучше их рассмотреть в табличном формате.
| Характеристика | Коаксиальный кабель | Витая пара |
| 1. Максимальное расстояние | Зависит от класса. Магистральный провод RG-11 передает информацию на расстояние более полукилометра без вспомогательного оборудования. | Максимум для большинства категорий – 100 метров. Для увеличения потребуются повторители и усилители. Превышение без модификации линии сопряжено с падением скорости, потерями пакетов данных. |
| 2. Пропускная способность, скорость передачи данных | RG-11 и RG-8 поддерживают стандарт 10BASE-5, RG-58 – 10BASE-2. Лимит скорости в обоих случаях – 10 мегабит в секунду. Появляются технологии, алгоритмы и стандарты для увеличения указанных значений технологичными приемниками и передатчиками. Пример – DOCSIS. | Определяется категорией. Популярная Cat.5e дает гигабит в секунду, 6a – 10 гигабит, 8 – до 40. |
| 3. Количество проводников | Один | Зависит от структуры конкретного кабеля. Популярнейший вариант – 4 пары, скрученные из 8 металлических жил. |
| 4. Сложность монтажа и обслуживания | Выше средней. Причины – недостаточная гибкость и высокая масса. | Средняя и ниже. Ethernet-кабели тонкие, легкие, гибкие, легко подвергаются зачистке (легко удаляется изоляционный слой). Исключение – экранированные решения S/FTP, требующие строго соблюдения минимальных радиусов изгиба. |
| 5. Оболочка | Поливинилхлорид, полиэтилен, LSZH, фторопласт – доступные варианты. Первый – наиболее доступный, предназначенный для помещений, второй – для улицы, третий – для объектов с повышенными требованиями к пожарной безопасности. | Используемые полимерные материалы аналогичны коаксиальным кабелям. |
| 6. Материалы проводника | Оптимум – медь. Она устойчива к окислению, характеризуется минимальным сопротивлением, что увеличивает дальность и стабильность связи. Для коротких линий, в целях экономии, можно использовать алюминий. Баланс между ценой и качеством – омедненный алюминий. | Такие же, как у коаксиальных. |
| 7. Экранирование | Металлическая оплетка предусмотрена даже в базовых решениях. Возможен монтаж в условиях ЭМ-полей, радионаводок. | Стандартные UTP-провода лишены экранирования. Они дешевые и гибкие, но могут использоваться только вдали от силовых полей. При прокладке параллельно линиям питания, рядом с мощным электрооборудованием, приемниками и передатчиками нужны экранированные аналоги, STP, FTP. |
| 8. Цена | Зависит от электротехнических характеристик. В среднем, коаксиальные кабели дороже витой пары. | Среднее значение ниже, чем у рассматриваемых аналогов. |
Можно ли использовать коаксиальный кабель вместо витой пары?
Да, если у решения есть экономические, технические обоснования, один кабель можно заменить другим. Пример – подключение IP-камер. Если к линии предъявляются жесткие требования по надежности, а камеры не отличаются высокой разрешающей способностью, можно использовать коаксиальный провод вместо витой пары.
Он также подойдет для комплексов производственной автоматизации, передачи команд, сбора данных с датчиков, счетчиков. Объемы передаваемых данных минимальны, но на первый план выходит надежность.
Какой кабель когда лучше использовать
Для лучшего понимания вопроса необходимо рассмотреть несколько ситуаций:
- Подключение компьютерного оборудования. Связь с роутерами, модемами, сетевыми платами ноутбуков и ПК проще установить с помощью витой пары. Она дешевле, характеризуется высокой скоростью передачи данных, оснащается унифицированными коннекторами RJ-45.
- Кабельное телевидение. Для аналогового вещания рекомендуется коаксиальный кабель, цифрового, IPTV – витая пара с пропускной способностью, соответствующей разрешению.
- Производственная автоматизация. Приборы учета, датчики передают малые объемы информации. Для надежности, дальности связи можно выбрать коаксиальный кабель.
Вопросы и ответы
1. Подойдет ли коаксиальный кабель для интернета?
Да, но с серьезными ограничениями по скорости. Для интернета лучше использовать витую пару.
2. Как улучшить качество связи?
Рекомендации идентичны для коаксиальных и Ethernet-проводов. Нужно использовать кабели, соответствующие нагрузкам, совместимые с оборудованием, соблюдать рекомендации по монтажу, не превышать допустимые радиусы изгиба.
3. Возможна ли передача питания по коаксиальной линии?
Да. Как и витая пара с технологией PoE, некоторые модели рассчитаны на передачу не только сигналов, но и мощности. Это удобно при подключении камер, датчиков и других слаботочных устройств. Упрощается структура сети, исключается потребность в отдельных силовых проводах.
Подведение итогов
Функция коаксиального кабеля и витой пары идентична – прием и отправка сигналов в виде электрических импульсов. Однако, между ними существуют значительные различия в электротехнических характеристиках. У обоих классов есть сильные и слабые стороны. Их учет при подборе – гарантия соответствия кабеля эксплуатационным условиям, эффективного решения всех поставленных задач.