Toepasselijke kabels: CAT5 / CAT5E / CAT6 / CAT6A / CAT7 / CAT8

CAT-netwerkkabels
CAT-netwerkkabels, ook wel twisted-pair-kabels genoemd, zijn het meest voorkomende en veelgebruikte type netwerkkabels. Ze omvatten verschillende standaarden zoals Cat5e, Cat6, Cat6a en Cat7, elk met verschillende prestatiekenmerken en toepassingsscenario's.

Classificatie op afschermingstype
Unshielded Twisted Pair (UTP): De meeste netwerkkabels die in gebruik zijn, zijn van dit type. Hoewel ze externe interferentie niet volledig kunnen weerstaan, gebruiken ze een methode om interferentiesignalen te introduceren. Deze signalen worden magnetisch op de geleiders gekoppeld en de dicht getwiste paren absorberen de interferentie en genereren een common-mode signaal. Aan de kant van de ontvanger kan dit signaal worden geëlimineerd door differentiële lijnen, waardoor het oorspronkelijke signaal kan worden geanalyseerd.
Shielded Twisted Pair (FTP): Deze kabels bieden een goede weerstand tegen interferentie en zijn geschikt voor omgevingen met hoge niveaus van elektromagnetische interferentie.

Structurele kenmerken van netwerkkabels
Twisted-pair kabelstructuur:
Twisted-pair-kabels zijn transmissiemedia die lijken op telefoonlijnen, waarbij elke draad geïsoleerd is en een kleurcode heeft voor identificatie. Het doel van het in elkaar draaien van twee geleiders is het opheffen van een vorm van elektromagnetische interferentie (EMI) van andere paren en externe bronnen.
Om interferentie tussen paren te voorkomen, wordt elk paar met een andere snelheid gedraaid. Meestal is het wit-oranje/oranje paar strak gedraaid, terwijl het wit-bruin/bruine paar spaarzaam is gerangschikt.
Twisted pairs zijn gevoelig voor elektromagnetische interferentie en kunnen zelfs defect raken. De integriteit van de twist is een cruciale factor en moet tijdens de installatie behouden blijven. Herhaaldelijk hanteren kan de twistspoed veranderen, wat mogelijk tot kabelstoringen kan leiden. Om de twist van de paren te beheersen, worden oplossingen zoals heavy-duty netwerkkabels of bonded-pair-kabels gebruikt.

Prestatiekenmerken van verschillende soorten CAT-netwerkkabels
Cat5e (verbeterde categorie 5e netwerkkabel)
De prestaties van Cat5e-kabels zijn aanzienlijk verbeterd in vergelijking met Cat5-kabels. Ze bieden minder demping, minder overspraak en een hogere ACR, evenals een betere signaal-ruisverhouding en kleinere tijdsvertragingsverschillen. Met een maximale bandbreedte van 100 MHz en een standaard 24AWG-dikte zijn deze kabels geschikt voor Gigabit Ethernet-netwerken en kunnen ze voldoen aan de dagelijkse netwerkbehoeften van de meeste huizen en kantoren.

Cat6 (categorie 6 netwerkkabel)
De transmissieprestaties van Cat6-kabels overtreffen ruimschoots de Enhanced Category 5e-standaard, waardoor ze ideaal zijn voor netwerktransmissietoepassingen met gigabitsnelheid. Met een transmissiebandbreedte van 250 MHz laten deze kabels betere prestaties zien op het gebied van overspraak en retourverlies in vergelijking met Enhanced Category 5e-kabels. De goede rendementsverliesprestaties zijn cruciaal voor full-duplex hogesnelheidsnetwerktoepassingen van de nieuwe generatie, en ze zijn geschikt voor toepassingen met transmissiesnelheden van meer dan 1 Gbps.

Cat6a (verbeterde categorie 6 netwerkkabel)
Als verbetering ten opzichte van Cat6 worden Cat6a-kabels voornamelijk gebruikt in tien gigabit-netwerken. Ze presteren aanzienlijk beter op het gebied van externe overspraak en andere gebieden vergeleken met Cat6-kabels, met een transmissiebandbreedte van 500 MHz en een maximale transmissiesnelheid van 10 Gbps.

Cat7 (categorie 7 netwerkkabel)
In tegenstelling tot eerdere categorieën zijn Cat7-kabels afgeschermde twisted pair-kabels, die voornamelijk worden gebruikt voor 10 Gigabit Ethernet-technologietoepassingen en -ontwikkeling. Met een minimale transmissiebandbreedte van 600 MHz en een transmissiesnelheid tot 10 Gbps heeft elk paar draden in Cat7-kabels een individuele afscherming en zijn alle vier de paren ingesloten in een gemeenschappelijke grote afscherming. De extra afscherming resulteert in een grotere kabeldiameter. Wat betreft het aansluiten van hardware vereisen Cat7-systemen connectoren die voor alle draadparen ten minste 60 dB gecombineerde near-end overspraak op 600 MHz bieden.

Cat8 (categorie 8 netwerkkabel)
Het is de nieuwe generatie dubbel afgeschermde (SFTP) netwerkkabels. De Cat8-kabels hebben twee signaalparen en kunnen een bandbreedte van 2000 MHz ondersteunen, met transmissiesnelheden tot 40 Gb/s. Hun maximale transmissieafstand is echter beperkt tot 30 meter, waardoor ze geschikt zijn voor verbindingen over korte afstanden in datacenters tussen servers, switches, patchpanelen en andere apparatuur. Hoewel ze geschikt zijn voor datacenters, hogesnelheids- en bandbreedte-intensieve omgevingen, hebben ze een kortere transmissieafstand vergeleken met Cat7/Enhanced Cat7-kabels, en overtreffen ze deze laatste ruimschoots qua snelheid en frequentie. En het verschilt ook aanzienlijk van Enhanced Cat5e-, Cat6/Enhanced Cat6-kabels in termen van snelheid, frequentie, transmissieafstand en toepassingen.

Historische ontwikkeling en evolutie van verschillende soorten CAT-netwerkkabels
CAT1: De maximale frequentiebandbreedte van de kabel is 750 kHz, gebruikt voor alarmsystemen, of alleen voor spraaktransmissie (voornamelijk gebruikt voor telefoonkabels vóór het begin van de jaren tachtig), in tegenstelling tot datatransmissie.
CAT2: De maximale frequentiebandbreedte van de kabel is 1 MHz, gebruikt voor spraakoverdracht en datatransmissie met een maximale snelheid van 4 Mbps, vaak gebruikt in oudere tokennetwerken die de 4 MBPS-specificatie van het token-passing-protocol gebruiken.
CAT3: De transmissiefrequentie is 16 MHz, de maximale transmissiesnelheid is 10 Mbps (10 Mbit/s), voornamelijk gebruikt voor spraak, 10 Mbit/s Ethernet (10BASE - T) en 4 Mbit/s token ring. De maximale segmentlengte bedraagt ​​100 meter. Het maakt gebruik van de RJ-vorm van de connector en is nu van de markt verdwenen.
CAT4: De transmissiefrequentie is 20 MHz, gebruikt voor spraaktransmissie en datatransmissie met een maximale transmissiesnelheid van 16 Mbps (verwijzend naar de 16 Mbit/s token-ring), voornamelijk gebruikt voor token-gebaseerde LAN's en 10BASE-T/100BASE-T. De maximale lengte van het netwerksegment bedraagt ​​100 meter. Het maakt gebruik van RJ-connectoren en is nog niet algemeen toegepast.
CAT5: Deze kabels beschikken over een maximale frequentiebandbreedte van 100 MHz en een gegevensoverdrachtsnelheid van 100 Mbps, geschikt voor spraakoverdracht en gegevensoverdracht met een snelheid van 100 Mbps. CAT5-kabels, die voornamelijk worden gebruikt voor 100BASE-T Ethernet, hebben een maximale segmentlengte van 100 meter en maken gebruik van RJ-connectoren. Voortbouwend op de prestaties van CAT5 zijn CAT5e-kabels ontworpen voor gigabit Ethernet-toepassingen (1000 Mbps).
CAT6: Met een transmissiefrequentiebereik van 1 MHz tot 250 MHz zorgen CAT6-bekabelingssystemen voor een aanzienlijke marge in Power Sum Alien Crosstalk Ratio (PS-ACR) bij 200 MHz, wat tweemaal de bandbreedte biedt van Cat5e. Ideaal voor toepassingen met datasnelheden van meer dan 1Gbps. De CAT6-bekabeling volgt een stertopologie, met een maximale permanente linklengte van 90 meter en een kanaallengte van maximaal 100 meter. CAT6e is een verbetering van CAT6. De CAT6e-kabels behouden hetzelfde frequentiebereik en een maximale datasnelheid van 1000 Mbps, maar verbeteren de prestaties op het gebied van overspraak, demping en signaal-ruisverhouding. Ze zijn voorzien van een kruisvormige afscheider tussen de vier gedraaide paren.
CAT7: CAT7-kabels zijn ontwikkeld voor 10 Gigabit Ethernet-technologie en bevatten een afscherming voor elk paar draden en een extra gemeenschappelijke afscherming voor alle vier de paren. Wat betreft de mogelijkheid om hardware aan te sluiten, vereisen de parameters van het Cat7-systeem dat de verbindingsheader op 600 MHz staat, wanneer alle dradenparen ten minste 60 DB aan geïntegreerde near-end stringwikkeling bieden.
CAT8: De relevante standaard is officieel vrijgegeven door de Communications Industry Association of America (TIA) TR - 43 Committee in 2016 en voldoet aan de IEEE802.3bq25G/40GBASE - T standaard. De standaard specificeert de minimale transmissiesnelheid voor Cat8-netwerkkabels ter ondersteuning van 25Gbps en 40Gbps netwerkbekabeling en voldoet aan de ANSI/TIA - 568 - C.2-1 standaard. Het specificeert ook kanaal- en permanente verbindingen voor Cat8-netwerkkabels en bevat limieten voor weerstandsonbalans, TCL en ELTCTL.

Toepassingsscenario's voor verschillende soorten CAT-netwerkkabels
Cat5e: Dit type kabel is ideaal voor de dagelijkse netwerkbehoeften thuis en op kantoor, zoals algemeen surfen op het internet en het delen van bestanden. Met de mogelijkheid om gigabitsnelheden te ondersteunen, is Cat5e ruim voldoende voor typische netwerkgebruiksscenario's.
​Cat6: Vaak gebruikt in netwerkomgevingen die hogere datasnelheden en robuuste weerstand tegen interferentie vereisen, zoals datacenters en bedrijfsnetwerken en thuisnetwerken met hogere netwerkvereisten. Cat6 beschikt over een transmissiebandbreedte van 250 MHz, waardoor het geschikt is voor gigabit-netwerktoepassingen en voldoet aan de behoeften van veeleisendere netwerkscenario's.
Cat6a: Dankzij de verbeterde prestaties bij externe overspraak en een transmissiebandbreedte van 500 MHz wordt Cat6a voornamelijk gebruikt in 10 gigabit-netwerken. Het is met name geschikt voor grote bedrijfsnetwerken en datacenters waar snelle en stabiele netwerktransmissie van cruciaal belang is.
Kat7: Als afgeschermde twisted pair-kabel blinkt Cat7 uit in toepassingen met 10 Gigabit Ethernet-technologie. Het presteert goed bij transmissies over lange afstanden en bereikt afstanden van 10 Gbps tot 100 meter. Dit maakt hem ideaal voor snelle en storingsbestendige omgevingen, zoals premium datacenters en professionele netwerkinstallaties.
Kat8: Ondanks de beperkte maximale transmissieafstand van 30 meter ondersteunt Cat8 een bandbreedte van 2000 MHz en een overdrachtssnelheid tot 40 Gb/s. Het wordt doorgaans gebruikt voor verbindingen over korte afstanden binnen datacenters, zoals tussen servers, switches, distributiepanelen en andere apparatuur, geschikt voor scenario's voor gegevensoverdracht over korte afstanden met hoge snelheid binnen datacenters.

PROFINET industriële Ethernet-kabels
Overzicht
PROFINET-kabels zijn industriële Ethernet-kabels die zijn ontworpen op basis van het PROFINET-protocol en die voornamelijk worden gebruikt in verschillende sectoren, zoals de productie van industriële automatisering, spoorvoertuigen en zeeschepen. Deze kabels zijn compatibel met meerdere industriële Ethernet-communicatieprotocollen, waaronder EtherCAT en EtherNet/IP, waardoor stabiele en betrouwbare transmissieprestaties worden gegarandeerd, zelfs in zware industriële omgevingen.

Toepassingen
Industriële automatiseringsproductie: gebruikt voor de bedrading van machines, apparatuur, instrumenten en schakelkasten.
Spoorvoertuigen: Zorgt voor een stabiele en veilige signaaloverdracht in spoorwegvervoersystemen.
Maritieme schepen: Ondersteunt efficiënte gegevensoverdracht in scheepscommunicatiesystemen.

Typen en functies
Type A
Kenmerken: Geschikt voor vaste toepassingen en voldoet aan de prestatienormen van CAT5e.
Toepassingen: Hoofdzakelijk gebruikt voor bedrading in machines, apparatuur, instrumenten en schakelkasten.

Type B
Kenmerken: Ontworpen voor installaties die mogelijk last hebben van buiging en bestand zijn tegen occasionele bewegingen of trillingen.
Toepassingen: Geschikt voor omgevingen met mogelijke buiging, zoals bepaalde industriële automatiseringsapparatuur.

Type C
Kenmerken: Ideaal voor sleepkettingtoepassingen of vaak bewegende omgevingen.
Toepassingen: Geschikt voor motion control-situaties, zoals robotarmen en andere apparatuur die frequente beweging vereist.

Technische specificaties
Temperatuurbereik:
Vaste toepassingen: -45°C tot 120°C;
Mobiele toepassingen: -40°C tot 110°C.
Bedrijfstemperatuur geleider: 120°C.
Testspanning: 2000 V/min (AC).
Karakteristieke impedantie: 100 ± 15 Ω.
Buigradius: voor vaste toepassingen is deze 10D (D betekent kabeldiameter).

Bouw
Geleider: Massieve blanke koperen geleider, diameter is 0,64 mm (22AWG/1).
Isolatie: PE (polyethyleen).
Binnenmantel: TPE (thermoplastisch elastomeer).
Afscherming: Afscherming van aluminiumfolie met omvlechting van vertind koper.
Buitenmantel: polyurethaan op polyetherbasis PUR.