Použiteľné káble: CAT5 / CAT5E / CAT6 / CAT6A / CAT7 / CAT8

Sieťové káble CAT
Sieťové káble CAT, známe aj ako krútená dvojlinka, sú bežným a široko používaným typom sieťových káblov. Zahŕňajú rôzne štandardy, ako sú Cat5e, Cat6, Cat6a a Cat7, pričom každý má odlišné výkonnostné charakteristiky a aplikačné scenáre.

Klasifikácia podľa typu tienenia
Unshielded Twisted Pair (UTP): Väčšina používaných sieťových káblov je tohto typu. Aj keď nedokážu úplne odolať vonkajšiemu rušeniu, využívajú metódu zavádzania rušivých signálov. Tieto signály sú magneticky viazané na vodiče a tesne skrútené páry absorbujú rušenie a generujú signál spoločného režimu. Na konci prijímača môže byť tento signál zrušený diferenciálnymi vedeniami, čo umožňuje analyzovať pôvodný signál.
Tienený krútený pár (FTP): Tieto káble ponúkajú dobrú odolnosť voči rušeniu a sú vhodné do prostredia s vysokou úrovňou elektromagnetického rušenia.

Štrukturálne vlastnosti sieťových káblov
Štruktúra skrúteného kábla:
Káble s krútenými pármi sú prenosové médiá, ktoré sa podobajú telefónnym linkám, pričom každý vodič je izolovaný a farebne označený na identifikáciu. Účelom krútenia dvoch vodičov dohromady je zrušiť formu elektromagnetického rušenia (EMI) z iných párov a externých zdrojov.
Aby sa zabránilo interferencii medzi pármi, každý pár je skrútený inou rýchlosťou. Typicky je dvojica bielo-oranžová/oranžová pevne skrútená, zatiaľ čo dvojica bielo-hnedá/hnedá je riedko usporiadaná.
Krútené páry sú citlivé na elektromagnetické rušenie a môžu dokonca zlyhať. Celistvosť skrútenia je rozhodujúcim faktorom a musí sa zachovať počas inštalácie. Opakovaná manipulácia môže zmeniť rozstup skrútenia, čo môže viesť k poruche kábla. Na kontrolu krútenia párov sa používajú riešenia, ako sú vysokovýkonné sieťové káble alebo káble s viazanými pármi.

Výkonnostné charakteristiky rôznych typov sieťových káblov CAT
Cat5e (sieťový kábel vylepšenej kategórie 5e)
Výkon káblov Cat5e sa výrazne zlepšil v porovnaní s káblami Cat5. Ponúkajú znížený útlm, nižšie presluchy a vyššie ACR, ako aj lepší pomer signálu k šumu a menšie rozdiely v časovom oneskorení. S maximálnou šírkou pásma 100 MHz a štandardným rozchodom 24 AWG sú tieto káble vhodné pre siete Gigabit Ethernet a dokážu splniť každodenné sieťové potreby väčšiny domácností a kancelárií.

Cat6 (sieťový kábel kategórie 6)
Prenosový výkon káblov Cat6 ďaleko presahuje štandard Enhanced Category 5e, vďaka čomu sú ideálne pre aplikácie prenosu siete s gigabitovou rýchlosťou. S prenosovou šírkou pásma 250 MHz vykazujú tieto káble zlepšený výkon pri presluchoch a strate spätného chodu v porovnaní s káblami Enhanced Category 5e. Dobrý výkon spätnej straty je rozhodujúci pre plne duplexné vysokorýchlostné sieťové aplikácie novej generácie a sú vhodné pre aplikácie s prenosovými rýchlosťami nad 1 Gbps.

Cat6a (rozšírený sieťový kábel kategórie 6)
Ako vylepšenie oproti Cat6 sa káble Cat6a primárne používajú v desaťgigabitových sieťach. Majú výrazne lepší výkon v externých presluchoch a iných oblastiach v porovnaní s káblami Cat6, s prenosovou šírkou pásma 500 MHz a maximálnou prenosovou rýchlosťou 10 Gbps.

Cat7 (sieťový kábel kategórie 7)
Na rozdiel od predchádzajúcich kategórií sú káble Cat7 tienené krútené dvojlinky, ktoré sa používajú hlavne pre aplikácie a vývoj technológie 10 Gigabit Ethernet. S minimálnou prenosovou šírkou pásma 600 MHz a prenosovou rýchlosťou až 10 Gbps má každý pár vodičov v kábloch Cat7 samostatné tienenie a všetky štyri páry sú uzavreté v spoločnom veľkom tienení. Dodatočné tienenie má za následok väčší priemer kábla. Pokiaľ ide o spojovací hardvér, systémy Cat7 vyžadujú, aby konektory poskytovali aspoň 60 dB kombinovaného presluchu na blízkom konci pri 600 MHz pre všetky páry vodičov.

Cat8 (sieťový kábel kategórie 8)
Ide o novú generáciu sieťových káblov s dvojitým tienením (SFTP). Káble Cat8 majú dva signálové páry a môžu podporovať šírku pásma 2000 MHz, pričom prenosové rýchlosti dosahujú 40 Gb/s. Ich maximálna prenosová vzdialenosť je však obmedzená na 30 metrov, vďaka čomu sú vhodné na spojenia na krátke vzdialenosti v dátových centrách medzi servermi, prepínačmi, prepojovacími panelmi a inými zariadeniami. Hoci sú vhodné pre dátové centrá, vysokorýchlostné prostredia a prostredia náročné na šírku pásma, majú kratšiu prenosovú vzdialenosť v porovnaní s káblami Cat7/Enhanced Cat7 a ďaleko prevyšujú tie druhé z hľadiska rýchlosti a frekvencie. A tiež sa výrazne líši od káblov Enhanced Cat5e, Cat6/ Enhanced Cat6 z hľadiska rýchlosti, frekvencie, prenosovej vzdialenosti a aplikácií.

Historický vývoj a vývoj rôznych typov sieťových káblov CAT
CAT1: Maximálna frekvenčná šírka pásma kábla je 750 kHz, používa sa pre poplašné systémy alebo len na prenos hlasu (pred začiatkom 80. rokov sa používal hlavne pre telefónne káble), na rozdiel od prenosu dát.
CAT2: Maximálna frekvenčná šírka pásma kábla je 1 MHz, používa sa na prenos hlasu a dát s maximálnou rýchlosťou 4 Mb/s, bežne sa používa v starších tokenových sieťach s použitím špecifikácie 4 MBPS protokolu odovzdávania tokenov.
CAT3: Prenosová frekvencia je 16MHz, maximálna prenosová rýchlosť je 10Mbps (10Mbit/s), používa sa hlavne pre hlas, 10Mbit/s Ethernet (10BASE - T) a 4Mbit/s token ring. Maximálna dĺžka segmentu je 100 m. Používa RJ formu konektora a teraz sa z trhu vytratila.
CAT4: Prenosová frekvencia je 20 MHz, používa sa na prenos hlasu a dát pri maximálnej prenosovej rýchlosti 16 Mb/s (s odkazom na token ring 16 Mbit/s), používa sa hlavne pre siete LAN založené na tokenoch a 10BASE-T/100BASE-T. Maximálna dĺžka segmentu siete je 100 m. Používa RJ konektory a nebol široko prijatý.
CAT5: Tieto káble sa môžu pochváliť maximálnou frekvenčnou šírkou pásma 100 MHz a rýchlosťou prenosu dát 100 Mbps, čo je vhodné na prenos hlasu a dát rýchlosťou 100 Mbps. Káble CAT5, ktoré sa používajú prevažne pre 100BASE-T Ethernet, majú maximálnu dĺžku segmentu 100 metrov a využívajú konektory v štýle RJ. Na základe výkonu CAT5 sú káble CAT5e navrhnuté pre gigabitové ethernetové (1000 Mbps) aplikácie.
CAT6: S prenosovým frekvenčným rozsahom 1MHz až 250MHz zaisťujú kabelážne systémy CAT6 značnú rezervu v pomere Power Sum Alien Crosstalk Ratio (PS-ACR) pri 200MHz, čím ponúkajú dvojnásobnú šírku pásma ako Cat5e. Ideálne pre aplikácie s rýchlosťou prenosu dát nad 1 Gbps. Kabeláž CAT6 dodržiava hviezdicovú topológiu s maximálnou dĺžkou trvalého spojenia 90 metrov a dĺžkou kanála nepresahujúcou 100 metrov. CAT6e je vylepšením CAT6. Káble CAT6e si zachovávajú rovnaký frekvenčný rozsah a maximálnu rýchlosť prenosu dát 1 000 Mb/s, ale zlepšujú výkon z hľadiska presluchov, útlmu a pomeru signálu k šumu. Majú oddeľovač v tvare kríža medzi štyrmi krútenými pármi.
CAT7: Káble CAT7, vyvinuté pre technológiu 10 Gigabit Ethernet, obsahujú tienenie pre každý pár vodičov a ďalšie spoločné tienenie pre všetky štyri páry. Pokiaľ ide o možnosť pripojenia hardvéru, parametre systému Cat7 vyžadujú, aby hlavička pripojenia na 600 MHz, keď všetky páry vodičov poskytovali aspoň 60 DB integrovaného vinutia reťazca na blízkom konci.
CAT8: Príslušný štandard bol oficiálne vydaný komisiou Communications Industry Association of America (TIA) TR - 43 Committee v roku 2016 a je v súlade s normou IEEE802.3bq25G/40GBASE - T. Norma špecifikuje minimálnu prenosovú rýchlosť pre sieťové káble Cat8 na podporu sieťovej kabeláže 25Gbps a 40Gbps a je v súlade so štandardom ANSI/TIA - 568 - C.2-1. Špecifikuje tiež kanál a trvalé prepojenia pre sieťové káble Cat8 a obsahuje limity pre nevyváženosť odporu, TCL a ELTCTL.

Aplikačné scenáre pre rôzne typy sieťových káblov CAT
Cat5e: Tento typ kábla je ideálny pre každodenné sieťové potreby v domácnostiach a kanceláriách, ako je všeobecné prehliadanie webu a zdieľanie súborov. Vďaka schopnosti podporovať gigabitové rýchlosti je Cat5e viac než postačujúce pre typické scenáre používania siete.
​Cat6: Často sa používa v sieťových prostrediach, ktoré vyžadujú vyššie prenosové rýchlosti a robustnú odolnosť voči rušeniu, ako sú dátové centrá a podnikové siete a domáce siete s vyššími sieťovými požiadavkami. Cat6 sa môže pochváliť prenosovou šírkou pásma 250 MHz, vďaka čomu je vhodný pre gigabitové sieťové aplikácie a spĺňa potreby náročnejších sieťových scenárov.
Cat6a: Vďaka zlepšenému výkonu v externom presluchu a šírke prenosového pásma 500 MHz sa Cat6a používa predovšetkým v 10-gigabitových sieťach. Je obzvlášť vhodný pre veľké podnikové siete a dátové centrá, kde je vysokorýchlostný a stabilný sieťový prenos kritický.
Cat7: Ako tienený krútený pár kábel Cat7 vyniká v aplikáciách zahŕňajúcich technológiu 10Gigabitového Ethernetu. Funguje dobre pri prenosoch na veľké vzdialenosti a dosahuje 10 Gbps vzdialenosti až do 100 metrov. Vďaka tomu je ideálny pre vysokorýchlostné prostredia odolné voči rušeniu, ako sú prémiové dátové centrá a profesionálne sieťové inštalácie.
Cat8: Napriek obmedzenej maximálnej prenosovej vzdialenosti 30 metrov podporuje Cat8 šírku pásma 2000 MHz a prenosovú rýchlosť až 40 Gb/s. Zvyčajne sa používa na pripojenia na krátke vzdialenosti v rámci dátových centier, ako napríklad medzi servermi, prepínačmi, distribučnými panelmi a inými zariadeniami, vhodné pre scenáre vysokorýchlostného prenosu dát na krátke vzdialenosti v dátových centrách.

PROFINET priemyselné ethernetové káble
Prehľad
Káble PROFINET sú priemyselné ethernetové káble navrhnuté na základe protokolu PROFINET, ktoré sa primárne používajú v rôznych odvetviach, ako je priemyselná automatizačná výroba, koľajové vozidlá a námorné plavidlá. Tieto káble sú kompatibilné s viacerými komunikačnými protokolmi priemyselného Ethernetu, vrátane EtherCAT a EtherNet/IP, čím zaisťujú stabilný a spoľahlivý prenosový výkon aj v náročných priemyselných prostrediach.

Aplikácie
Výroba priemyselnej automatizácie: Používa sa na zapojenie strojov, zariadení, prístrojov a ovládacích skríň.
Koľajové vozidlá: Zabezpečuje stabilný a bezpečný prenos signálu v systémoch železničnej dopravy.
Námorné plavidlá: Podporuje efektívny prenos údajov v komunikačných systémoch lodí.

Typy a vlastnosti
Typ A
Vlastnosti: Vhodné pre pevné aplikácie, spĺňajúce výkonnostné štandardy CAT5e.
Aplikácie: Používa sa predovšetkým na zapojenie do strojov, zariadení, prístrojov a ovládacích skríň.

Typ B
Vlastnosti: Navrhnuté pre inštalácie, pri ktorých môže dôjsť k ohýbaniu, sú schopné odolať príležitostným pohybom alebo vibráciám.
Aplikácie: Vhodné pre prostredia s potenciálnym ohybom, ako sú niektoré priemyselné automatizačné zariadenia.

Typ C
Vlastnosti: Ideálne pre aplikácie vlečných reťazí alebo často sa pohybujúce prostredia.
Aplikácie: Vhodné pre situácie ovládania pohybu, ako sú robotické ramená a iné zariadenia vyžadujúce častý pohyb.

Technické špecifikácie
Rozsah teplôt:
Pevné aplikácie: -45°C až 120°C;
Mobilné aplikácie: -40°C až 110°C.
Prevádzková teplota vodiča: 120°C.
Testovacie napätie: 2000 V/min (AC).
Charakteristická impedancia: 100±15Ω.
Polomer ohybu: Pre pevné aplikácie je to 10D (D znamená priemer kábla).

Stavebníctvo
Vodič: Plný holý medený vodič, priemer je 0,64 mm (22AWG/1).
Izolácia: PE (polyetylén).
Vnútorný plášť: TPE (termoplastický elastomér).
Tienenie: Tienenie hliníkovou fóliou s pocínovaným medeným opletením.
Vonkajší plášť: Polyuretán na báze polyéteru PUR.