1.2.1. Немного о проводах

Казалось бы, что можно о проводах сказать? Провод - он и в Африке провод. Ясно, что при передаче данных мощности небольшие, поэтому толстый провод не нужен. И напряжение небольшое, значит, не нужна толстая изоляция.

Все? Как бы не так. Оказывается, передать данные с большой скоростью на сколь-нибудь значительные расстояния по проводу вообще невозможно.

Предположим, что Вы не физик и электроникой тоже не занимались. Но уж радиоприемник диапазона УКВ наверняка видели. Помните, какой длины там антенна? Единицы-десятки сантиметров. И этого достаточно, чтобы принять радиоволны. А если к такой антенне подвести электрический сигнал той же частоты, он излучится в виде радиоволн. При длине провода в пару метров, подводя сигнал к одному концу, на другом конце мы его можем и не обнаружить - вся энергия сигнала просто излучится.

Частота сигнала, используемого в Ethernet, примерно соответствует диапазону УКВ. И передавать сигнал приходится не на сантиметры, а на десятки метров. Как же это делают? Электрический сигнал превращают в электромагнитную волну (радиоволну, если Вам так проще говорить), но волне не дают излучится, а направляют прямо к получателю информации.

Устройство для такой направленной передачи называется линией связи. Конструктивно оно очень похоже на... обычные провода.

Применяются две конструкции: коаксиальная и полосковая линия.

Коаксиальный кабельКоаксиал состоит из центрального провода и металлической трубки, электромагнитная волна распространяется внутри трубки. Пространство между трубкой и проводом заполнено изоляционным материалом (он тоже выглядит как трубка, но пластиковая). Проводящая трубка обычно сплетена из тонкой медной проволоки, реже бывает свернута и из фольги. Снаружи для защиты от механических повреждений и окисления имеется еще одна пластиковая трубка. От обычного экранированного провода коаксиальный кабель отличается тем, что вдоль всей его длины выдержано постоянство геометрических и электрических параметров. Ведь при наличии неоднородностей волна будет поглощаться и отражаться.

Полосковая линия - это просто два провода, расположенных на строго определенном расстоянии друг от друга. Волна распространяется в промежутке между проводами, который для удобства заполнен изоляционным материалом, помогающим выдерживать расстояние. Конечно, открытая с боков конструкция не позволяет удержать всю энергию волны - часть рассеивается в пространство. Но часть эта не так уж и велика, а конструкция весьма проста и технологична, поэтому полосковые линии находят все большее и большее распространение.

Увеличить изображениеХороший пример полосковой линии - 80-жильный кабель для подключения жесткого диска. Здесь 40 полосковых линий соединены вместе, причем половина проводов используется сразу для двух линий.

Чаще всего в последние годы полосковые линии изготавливают, механически объединяя два провода в изоляции, причем изоляция как раз и обеспечивает одинаковое расстояние межде проводами по всей длине кабеля. Весьма удобным в технологическом отношении способом объединения проводов является их перевивание, причем за счет него достигается еще и защита от магнитных помех. Такую линию называют витой парой.

Витая пара категории 5Несколько витых пар могут быть помещены в общую оболочку, в том числе экранирующую, т.е. металлическую.