Сети используют медные кабели, потому что они не требуют больших затрат, удобны в установке и обладают низким сопротивлением электрическому току. Однако медные кабели ограничены расстоянием и помехами сигнала.
Данные передаются по медным кабелям в виде электрических импульсов. Детектор в сетевом интерфейсе целевого устройства должен получить сигнал, который может быть легко раскодирован для соответствия отправленному сигналу. Однако чем дольше сигнал передаётся по сети, тем быстрее он затухает (attenuation - ослабление сигнала). Именно поэтому вся среда передачи данных, основанная на медном кабеле, должна следовать строгим ограничениям на расстояния в соответствии со стандартами.
Значения расчёта времени и напряжения электрических импульсов также зависят от двух аспектов.
- Электромагнитные помехи (ЭМП) или радиочастотные помехи (РЧП) — сигналы ЭМП и РЧП могут искажать и повреждать сигналы данных, передаваемые по медному кабелю. Потенциальные источники ЭМП и РЧП включают в себя радиоволны и электромагнитные устройства, например, флуоресцентные лампы или электродвигатели, как показано на рисунке.
- Перекрёстные помехи — это помехи, вызванные электрическими или магнитными полями сигнала на одном кабеле по отношению к сигналу в смежном кабеле. В телефонных каналах помехи могут привести к тому, что в одном канале будет услышана часть постороннего разговора. В частности, когда электрический ток проходит через провод, он создаёт небольшое круглое магнитное поле вокруг провода, разговор на котором может быть услышан на другом проводе.
Воспроизведите анимацию в диаграмме, чтобы увидеть, как передача данных может быть нарушена помехами.
Для борьбы с нежелательными последствиями ЭМП и РЧП некоторые типы медных кабелей обёрнуты в металлическую защиту и требуют правильного заземляющего устройства.
Для борьбы с нежелательными последствиями перекрёстных помех некоторые типы медных кабелей имеют провода с противоположным течением тока перекрученные между собой (говорят, что они образуют витую пару), что эффективно оберегает соединение от помех.
Сопротивление медных кабелей к электрическому шуму может быть ограничено:
- выбором типа кабеля и категории, подходящих данной сетевой среде;
- проектированием инфраструктуры кабеля для предотвращения известных и потенциальных источников помех в структуре здания;
- использованием методов прокладки кабеля, которые подразумевают правильное обращение и обработку кабелей.