تفاوت کابل شبکه UTP و SFTP چیست؟

تفاوت کابل شبکه UTP و SFTP چیست؟ در دنیای شبکه یکی از رایج ترین و ضروری ترین قطعات کابل جفت تابیده است. کابل های جفت پیچ خورده برای چندین دهه برای اتصال دستگاه ها به شبکه و اینترنت استفاده می شود. این کابل ها از جفت سیم مسی تشکیل شده اند که به هم تابیده شده اند و کیفیت سیگنال و کاهش نویز بهتری را ارائه می دهند. در این مقاله دنیای کابل های جفت پیچ خورده را فراتر از اصول اولیه، بررسی جزئیات ساخت، مزایا و کاربردهای آنها در کاربردهای مختلف خواهیم داشت. با تاجرسیم همراه باشید.

تاریخچه کابل های جفت پیچ خورده

کابل های جفت پیچ خورده تاریخچه ای غنی دارند که به روزهای اولیه ارتباطات راه دور برمی گردد. در دهه 1880، الکساندر گراهام بل از کابل های جفت تابیده در سیستم تلفن خود استفاده کرد. این کابل ها از سیم مسی ساخته شده بودند و برای کاهش صدا و تداخل به هم می پیچیدند. در طول سال‌ها، کابل‌های جفت تابیده برای پاسخگویی به نیازهای در حال تغییر صنعت مخابرات تکامل یافته‌اند.

توسعه کابل های جفت تابیده رده 3 در دهه 1990 یک پیشرفت بزرگ در صنعت بود. این کابل ها قادر به انتقال اطلاعات با سرعت 10 مگابیت بر ثانیه بودند که نسبت به کابل های قبلی پیشرفت بسیار زیادی داشت. این منجر به پذیرش گسترده کابل های جفت پیچ خورده در شبکه های محلی (LAN) و شبکه های گسترده (WAN) شد.

امروزه کابل های جفت پیچ خورده جزء ضروری سیستم های ارتباطی مدرن هستند. آنها برای انتقال داده، صدا و سیگنال های ویدئویی در طیف گسترده ای از برنامه ها، از جمله شبکه های کامپیوتری، سیستم های تلفن و سیستم های تلویزیون کابلی استفاده می شوند.

کابل های جفت پیچ خورده

کابل های جفت پیچ خورده (TP) رایج ترین وسیله انتقال مورد استفاده در پروژه های سیم کشی یکپارچه هستند. آنها از دو هادی مسی تشکیل شده اند که هر کدام دارای یک لایه محافظ عایق هستند. دو هادی مسی عایق شده با چگالی معینی به هم پیچ خورده اند که می تواند درجه تداخل سیگنال را کاهش دهد، زیرا موج الکترومغناطیسی تابش شده توسط هر هادی در طول انتقال توسط موج ساطع شده از هادی دیگر خنثی می شود.

به طور معمول، جفت‌های پیچ خورده با در هم تنیدگی دو هادی مسی عایق‌شده با اندازه‌های گیج 22، 24، یا 26 ساخته می‌شوند. وقتی یک یا چند جفت سیم پیچ خورده در داخل یک غلاف عایق قرار می‌گیرند، به یک کابل جفت تابیده تبدیل می‌شود. در یک کابل جفت تابیده (همچنین به عنوان جفت پیچ خورده شناخته می شود)، جفت های مختلف طول پیچش متفاوتی دارند، معمولاً بین 38.1 تا 140 میلی متر، که در خلاف جهت عقربه های ساعت می پیچند. طول پیچش جفت های مجاور باید بیش از 12.7 میلی متر باشد.

به طور کلی، هرچه پیچش محکم تر باشد، مقاومت تداخل قوی تر است. در مقایسه با سایر رسانه های انتقال، جفت های پیچ خورده محدودیت های خاصی از نظر فاصله انتقال، عرض کانال و سرعت انتقال داده دارند، اما هزینه آنها نسبتاً پایین است.

مبانی کابل های جفت پیچ خورده

Twist Pair: چهار جفت سیم برای انتقال داده، رنگ نارنجی/سفید نارنجی، آبی/سفید آبی، سبز/سفید سبز، قهوه ای/سفید قهوه ای رنگ.
ریپکورد: یک طناب نخی محکم و برای جدا کردن غلاف و کاهش خطر بریدن سیم‌های داخل آن استفاده می‌شود.
سیم تخلیه: سیمی بین سیم عایق شده و محافظ برای اتصال به زمین.
پرکننده (کراس): چهار جفت سیم را از هم جدا کنید تا تداخل متقابل سیم های پیچ خورده در طول انتقال سیگنال کاهش یابد.
فویل: برای کاهش نویز الکتریکی ناشی از تأثیر بر سیگنال ها
شیلد: یک محافظ بافته از مس برای کاهش نویز و تداخلات مغناطیسی
روکش: از سیم پیچ خورده محافظت فیزیکی می کند.

کابل های جفت تابیده نوعی کابل برق هستند که در ارتباطات از راه دور استفاده زیادی دارند. آنها از جفت سیم‌های مسی عایق‌شده تشکیل شده‌اند که به هم تابیده شده‌اند، از این رو «جفت پیچ خورده» نامیده می‌شود. این طراحی چرخشی به کاهش تداخل سایر دستگاه های الکتریکی و میدان های الکترومغناطیسی خارجی کمک می کند و در نتیجه انتقال سیگنال واضح تر و قابل اطمینان تر می شود.

کابل های جفت پیچ خورده چگونه کار می کنند؟

پیچاندن سیم ها در یک کابل جفت تابیده، میدان مغناطیسی ایجاد می کند که هرگونه تداخل خارجی را خنثی می کند. هنگامی که یک سیگنال الکتریکی از طریق کابل منتقل می شود، پیچش سیم ها باعث می شود که میدان های مغناطیسی اطراف هر سیم روی هم قرار بگیرند و یکدیگر را خنثی کنند و میزان تداخل الکترومغناطیسی را که بر سیگنال تأثیر می گذارد کاهش می دهد.

تعداد پیچش ها در هر اینچ یا «نرخ پیچش» نیز می تواند بر عملکرد یک کابل جفت تابیده تأثیر بگذارد. کابل هایی با نرخ پیچش بالاتر در دفع تداخل الکترومغناطیسی بهتر هستند اما ممکن است سطح تضعیف یا از دست دادن سیگنال بالاتری نیز داشته باشند. کابل هایی با نرخ پیچش کمتر ممکن است تضعیف کمتری داشته باشند اما ممکن است بیشتر مستعد تداخل باشند.

انواع کابل های جفت پیچ خورده

همان طور که قبلا ذکر شد، دو نوع اصلی از کابل های جفت تابیده وجود دارد: جفت تابیده بدون محافظ (UTP) و جفت تابیده شیلددار (STP). با این حال، در این دو دسته، چندین زیر گروه مختلف از کابل های جفت تابیده وجود دارد که هر کدام ویژگی ها و کاربردهای منحصر به فرد خود را دارند.

کابل های جفت تابیده بدون محافظ (UTP)

UTP مخفف عبارت unshielded twisted pair است. این رایج ترین و اساسی ترین نوع کابل جفت تابیده است. کابل UTP شامل جفت سیم پیچ خورده است که به کاهش و جلوگیری از تداخل الکترومغناطیسی کمک می کند. از آنجایی که کابل UTP هیچ محافظی ندارد، مزایای زیادی مانند هزینه کمتر، نصب آسان و نگهداری دارد. در نتیجه، آنها یک انتخاب محبوب برای شبکه های کوچک و متوسط ​​هستند.

جفت های پیچ خورده بدون محافظ (U/UTP)

این روش که به نام UTP نیز شناخته می شود، در حال حاضر رایج ترین و اساسی ترین روش ساخت کابل است که از جفت سیم های به هم تابیده شده تشکیل شده است. هیچ محافظی وجود ندارد، در عوض پیچش متقارن در سیم ها یک خط انتقال متعادل ایجاد می کند که به کاهش نویز الکتریکی و EMI کمک می کند.

جفت های پیچ خورده بدون محافظ پیچیده شده در فویل (F/UTP)

این نوع کابل که اغلب به عنوان FTP شناخته می شود، دارای یک محافظ فویل کلی است که در اطراف جفت های پیچ خورده بدون محافظ و یک سیم تخلیه پیچیده شده است. هنگامی که سیم تخلیه به درستی وصل شود، نویز ناخواسته به زمین هدایت می شود و محافظت بیشتری در برابر EMI/RFI ارائه می دهد.

زوج سیم بدون شیلد شیلددار (S/UTP)

این ساختار کابل دارای یک محافظ بافته شده از مس با جفت های پیچ خورده بدون محافظ است. این کابل اغلب به عنوان STP نامیده می شود، اما این عبارت باید با احتیاط استفاده شود زیرا کابل های محافظ دیگری نیز از این اصطلاح استفاده می کنند. این کابل قادر به پشتیبانی از نرخ انتقال بالاتر در فواصل طولانی تر از U/UTP است و به دلیل محافظ بافته شده استحکام مکانیکی و انتقال جریان به زمین بهتری را ارائه می دهد.

زوج سیم بدون شیلد دارای فویل و شیلد ( SF/UTP )

این کابل دارای یک محافظ بافته کلی و محافظ فویل با جفت های پیچ خورده بدون محافظ است. این کابل محافظت موثری در برابر EMI دارد و همچنین قادر است جریان رو بهتر به زمین منتقل کند.

کابل های شیلددار (STP و FTP)

کابل های شیلددار با نام های STP و FTP شناخته می شوند. STP مخفف Shielded Twisted Pair و FTP مخفف Foil Screened Twisted Pair می باشد. کابل های FTP و STP شبیه هم هستند، اما از نظر ساختار متفاوت هستند. کابل های STP دارای محافظ بافته ای هستند که سیم های مسی را احاطه کرده است، در حالی که کابل های FTP دارای محافظ فویل هستند. کابل‌های FTP نسبت به کابل‌های STP مقرون به صرفه‌تر و آسان‌تر نصب می‌شوند، و آنها را به انتخابی محبوب برای بسیاری از برنامه‌ها تبدیل می‌کند.

کابل های جفت تابیده محافظ (STP)

کابل‌های جفت تابیده محافظ (STP) نیز دارای سیم‌های پیچ‌خورده هستند که سپس با یک محافظ، که معمولاً یک روکش فویل یا محافظ بافته‌شده مسی پیچیده می‌شوند.

کابل های جفت پیچ خورده فویل شده (FTP)

کابل های FTP نوعی کابل جفت تابیده شیلددار هستند که دارای لایه ای از فویل محافظ در اطراف جفت سیم های مسی پیچ خورده است. این لایه فویل محافظت بیشتری در برابر تداخل الکترومغناطیسی (EMI) و تداخل فرکانس رادیویی (RFI) ایجاد می کند. کابل‌های FTP معمولاً در شبکه‌های اترنت پرسرعت مورد استفاده قرار می‌گیرند، زیرا می‌توانند سرعت انتقال داده تا 10 گیگابیت بر ثانیه را مدیریت کنند.

زوج های پیچ خورده فویل دار بدون محافظ (U/FTP)

این نوع کابل هیچ محافظ کلی ندارد، اما جفت‌های پیچ خورده مجزا در یک صفحه فویل پیچیده شده‌اند که محافظت در برابر EMI و تداخل از جفت‌های مجاور و سایر کابل‌ها را ارائه می‌دهد.

جفت های پیچ خورده فویل دار با محافظ فویل (F/FTP)

این نوع کابل دارای یک محافظ فویل کلی با جفت های پیچ خورده محافظ نوار فویل است. این کابل‌ها شبیه کابل‌های F/UTP هستند، با افزودن یک محافظ فویل در اطراف هر جفت پیچ خورده. ساختار کابل به گونه ای طراحی شده است که مونتاژ را در برابر تداخل جفت های مجاور و سایر کابل ها، RFI و EMI محافظت بیشتری کند.

جفت های پیچ خورده فویل دار با محافظ بافته شده (S/FTP)

مانند F/FTP، جفت‌های پیچ خورده جداگانه قبل از اینکه در یک صفحه بافته انعطاف‌پذیر و در عین حال از نظر مکانیکی قوی پیچیده شوند، در یک نوار فویل پیچیده می‌شوند. فویل اضافی روی جفت‌های پیچ خورده به کاهش تداخل جفت‌های مجاور و سایر کابل‌ها کمک می‌کند. قیطان زمینه بهتری را فراهم می کند.

جفت های پیچ خورده فویل دار با محافظ شیلد و فویل کلی (SF/FTP)

این کابل با ارائه حداکثر محافظت در برابر RFI/EMI، تداخل و تداخل بیگانه، دارای یک محافظ قیطانی کلی و محافظ فویل است، با جفت‌های پیچ خورده روکش نوار فویل جداگانه. این نوع کابل به دلیل قیطان بهترین سطح محافظت در برابر تداخل و اتصال به زمین بهتر را فراهم می کند.

جفت های پیچ خورده شیلد دار با محافظ فویل (F/STP)

کابل های ScTP که به عنوان کابل های جفت تابیده با صفحه فویل (F/STP) نیز شناخته می شوند، نوعی کابل جفت تابیده محافظ هستند که محافظت بیشتری در برابر تداخل الکترومغناطیسی ایجاد می کنند. آنها یک لایه فویل محافظ در اطراف سیم های مسی پیچ خورده دارند، و همچنین یک سپر بافته شده که لایه فویل را احاطه کرده است. این محافظ دو لایه محافظت عالی در برابر EMI و RFI ایجاد می کند.

کاربرد کابل های جفت پیچ خورده

کابل های جفت پیچ خورده طیف وسیعی از کاربردها، از سیستم های تلفن گرفته تا شبکه های اترنت پرسرعت را دارند. در اینجا برخی از رایج ترین کاربردهای کابل های جفت تابیده آورده شده است:

• سیستم های تلفن: کابل های جفت پیچ خورده معمولاً در سیستم های تلفن برای انتقال سیگنال های صوتی در فواصل طولانی استفاده می شوند. کابل های جفت پیچ خورده دسته 3 (Cat3) معمولاً برای این کاربرد استفاده می شود، زیرا آنها قادر به پشتیبانی از ارتباطات صوتی هستند و حداکثر طول کابل 100 متر دارند.
  
• شبکه های محلی (LAN): کابل های جفت پیچ خورده نیز معمولاً در شبکه های محلی برای انتقال داده ها بین رایانه ها و سایر دستگاه ها استفاده می شوند. کابل های جفت تابیده رده 5 (Cat5)، رده 5e (Cat5e) و رده 6 (Cat6) اغلب برای این کاربرد استفاده می شوند، زیرا آنها قادر به پشتیبانی از سرعت انتقال داده با سرعت بالا و حداکثر طول کابل 100 متر هستند.
  
• کاربردهای صنعتی و تجاری: کابل‌های جفت تابیده محافظت‌شده، مانند کابل‌های جفت پیچ خورده فویل شده (FTP) و کابل‌های جفت تابیده صفحه‌دار (F/STP)، اغلب در تنظیمات صنعتی و تجاری که تداخل الکترومغناطیسی یک نگرانی است استفاده می‌شوند. این کابل ها معمولاً در تأسیسات تولیدی، مراکز داده و سایر محیط ها با سطوح بالای تجهیزات الکترونیکی استفاده می شوند.
  
• سیستم‌های صوتی و تصویری: کابل‌های جفت پیچ خورده نیز در سیستم‌های صوتی و تصویری برای انتقال سیگنال‌ها بین قطعات استفاده می‌شوند. کابل های جفت تابیده رده 5e (Cat5e) و رده 6 (Cat6) اغلب برای این کاربرد استفاده می شوند، زیرا قادر به پشتیبانی از سیگنال های تصویری و صوتی با کیفیت بالا در فواصل طولانی هستند.
  
• سیستم‌های امنیتی: کابل‌های جفت پیچ خورده معمولاً در سیستم‌های امنیتی برای انتقال سیگنال‌های صوتی و تصویری بین دوربین‌ها و سایر اجزا استفاده می‌شوند. کابل های جفت تابیده رده 5e (Cat5e) و دسته 6 (Cat6) اغلب برای این کاربرد استفاده می شوند، زیرا قادر به پشتیبانی از سیگنال های تصویری و صوتی با کیفیت بالا در فواصل طولانی هستند.

مزایای کابل های جفت پیچ خورده

کابل های جفت پیچ خورده مزایای زیادی نسبت به سایر انواع کابل ها دارند، از جمله:

• کم هزینه: کابل های جفت پیچ خورده در مقایسه با سایر انواع کابل ها، مانند کابل های فیبر نوری یا کابل های کواکسیال، نسبتاً ارزان هستند.
  
• انعطاف‌پذیری: کابل‌های جفت به هم تابیده بسیار انعطاف‌پذیر هستند و نصب و مانور در اطراف موانع را آسان می‌کنند.
  
• دوام: کابل های جفت پیچ خورده بسیار بادوام هستند و می توانند طیف وسیعی از شرایط محیطی از جمله دما و رطوبت شدید را تحمل کنند.
  
• مقاومت EMI و RFI: کابل های جفت پیچ خورده برای کاهش اثرات تداخل الکترومغناطیسی (EMI) و تداخل فرکانس رادیویی (RFI) طراحی شده اند، که می تواند انتقال داده ها را مختل کند و باعث خطا شود.
  
• نرخ انتقال داده بالا: کابل های جفت پیچ خورده قادر به پشتیبانی از سرعت انتقال داده با سرعت بالا هستند، و آنها را برای برنامه هایی که نیاز به انتقال سریع و مطمئن داده دارند ایده آل می کند.
  
• سازگاری: کابل های جفت پیچ خورده با طیف گسترده ای از دستگاه ها و سیستم ها سازگار هستند و آنها را به انتخابی همه کاره و قابل اعتماد برای بسیاری از کاربردها تبدیل می کند.
  
• در دسترس بودن: کابل های جفت پیچ خورده به طور گسترده در دسترس هستند و در اکثر فروشگاه های لوازم الکترونیکی و خرده فروشی های آنلاین یافت می شوند.

معایب کابل های جفت پیچ خورده

در حالی که کابل های جفت تابیده دارای مزایای زیادی هستند، معایبی نیز دارند، از جمله:

• فاصله انتقال محدود: کابل های جفت پیچ خورده فاصله انتقال محدودی دارند، معمولاً بیش از 100 متر نیست، که می تواند برای برخی از برنامه ها یک اشکال باشد.
  
• حساسیت به تداخل: کابل‌های جفت پیچ خورده می‌توانند مستعد تداخل باشند، که زمانی اتفاق می‌افتد که سیگنال‌های یک کابل با سیگنال‌های کابل مجاور تداخل داشته باشند.
  
• پهنای باند محدود: کابل‌های جفت پیچ خورده پهنای باند محدودی دارند که می‌تواند برای برنامه‌های با پهنای باند بالا مانند پخش ویدئو یا انتقال فایل‌های بزرگ یک نقطه ضعف باشد.
  
• تضعیف سیگنال: کابل های جفت پیچ خورده می توانند تضعیف سیگنال را تجربه کنند، که زمانی اتفاق می افتد که قدرت سیگنال در طول کابل کاهش می یابد. این می تواند برای کابل کشی طولانی مشکل ایجاد کند.
  
• آسیب پذیری در برابر آسیب: کابل های جفت پیچ خورده می توانند در برابر آسیب عوامل محیطی مانند رطوبت، دمای شدید و استرس فیزیکی آسیب پذیر باشند.

کابل های جفت پیچ خورده در مقابل کابل های فیبر نوری

وقتی نوبت به انتخاب کابل برای یک کاربرد خاص می‌رسد، دو مورد از رایج‌ترین گزینه‌ها کابل‌های جفت تابیده و کابل‌های فیبر نوری هستند. در حالی که هر دو نوع کابل می توانند برای انتقال داده استفاده شوند، تفاوت های کلیدی بین آنها وجود دارد.

• سرعت و پهنای باند: کابل‌های فیبر نوری پهنای باند بالاتری نسبت به کابل‌های جفت تابیده دارند و می‌توانند داده‌ها را در فواصل طولانی‌تر با سرعت‌های بالاتر انتقال دهند. این باعث می شود آنها برای برنامه های با پهنای باند بالا مانند پخش ویدئو یا انتقال فایل های بزرگ انتخاب بهتری باشند.
  
• مصونیت در برابر تداخل الکترومغناطیسی (EMI): کابل های فیبر نوری در برابر EMI مصون هستند، در حالی که کابل های جفت پیچ خورده می توانند مستعد تداخل تجهیزات الکتریکی مجاور باشند.
  
• امنیت: کابل‌های فیبر نوری از کابل‌های جفت تابیده ایمن‌تر هستند، زیرا تابش الکترومغناطیسی که توسط دستگاه‌های استراق سمع قابل رهگیری باشد، ساطع نمی‌کنند.
  
• هزینه: کابل‌های فیبر نوری معمولاً گران‌تر از کابل‌های جفت پیچ‌خورده هستند، که باعث می‌شود برای برخی کاربردها مقرون به صرفه‌تر باشند.
  
• نصب: نصب کابل های فیبر نوری نسبت به کابل های جفت تابیده دشوارتر است، زیرا به ابزار و تخصص تخصصی نیاز دارند.