Омедненные жилы

Сфера телекоммуникаций постоянно растет и развивается, законы и стандарты пересматриваются и дополняются. Еще давно на фоне всех этих метаморфоз на рынок вышел кабель с омедненной жилой, который по сей день пользуется популярностью.

Существует масса вариантов омедненного кабеля это:

• CCA (copper clad aluminum)
• ССS (copper clad steel)
• CCA (copper coated aluminum)
• CCS (copper coated steel)
• CCC (copper clad coper)

Теперь по порядку:

ССA – Алюминий, плакированный медью. Один из самых популярных вариантов исполнения кабеля с биметаллической жилой.

Плакирование- это термомеханический процесс, когда совместно протягивают несколько металлов (в первом случае алюминий и медь). В медную заготовку в виде трубки вставляется алюминиевый стержень. После нагрева заготовка вытягивается через систему валиков. Под воздействием температуры и совместной деформации металлы диффузируют и объединяются в единую биметаллическую проволоку.

CCS – Сталь плакированная медью. Практикуют в производстве радиочастотного кабеля класса Rg-6.

© Научный сотрудник компании СУПР Макуев А.Ю.

Следующие две позиции стали появляться после популяризации плакированных жил. Технология совместной вытяжки не позволят изготавливать проволоку с слишком тонким слоем меди. Поэтому используют покрытие при помощи электролитического осаждения, после которого слой меди может быть на порядок тоньше, чем у проволоки, изготовленной плакированием. Как правило, такие проводники отличаются худшими характеристиками нежели полученные посредством вытяжки.

И, наконец, CCC – медь, плакированная медью. Как бы странно не звучало, такое сочетание действительно существует. Дело в том, что медь бывает разного качества и, соответственно, имеет разные характеристики проводимости. Поэтому дешевую низкосортную медь плакируют дорогой бескислородной.

Идея покрытия дешевого металла более дорогим и проводимым неспроста пользуется популярностью. Работает это по принципу поверхностного эффекта, где за счет роста частоты происходит перераспределение плотности тока по диаметру проводника: из центральной части проводника ток вытесняется к поверхности, интенсивность процесса увеличивается с нарастанием частоты. Из этого выходит, что при высокой частоте будет использоваться именно тот медный слой, который нанесен поверх основы.

На деле же популярны два типа жил это ССA – алюминий, плакированный медью и CCS - сталь, плакированная медью, подробнее о них- ниже.

CCA – Применяется в основном в кабелях витой пары. Из-за технологических ограничений максимальная толщина медного покрытия 0,05 мм, что меньше глубины проникновения тока на рабочей частоте интерфейсов 100BaseT и 1GBaseT. Поэтому электро-частотные характеристики заметно уступают кабелю с медной жилой. Кроме того, пространственная неоднородность, образующаяся на границе раздела меди и алюминия, отрицательно влияет на показатель вносимых потерь. Еще на этот показатель могут влиять неудачно согласованные оконечные элементы, например, патч панели или розетки с разъемом IDC. А «неудачными соединениями» будут почти все, ибо неизвестно с какой частью жилы будет контактировать нож IDC при заделке. В одном случае он может врезаться в медное покрытие, а во втором - дойти до алюминиевой части, где о согласовании речи быть не может.

Спасает ситуацию тут интерфейс, ради которого обычно и строят подобные линии. Благодаря подстройкам внутренних компенсационных сетей, Ethernet позволяет подавить помехи и добиться допустимой вероятности ошибки.

Несмотря на то, что функционировать 100bBaseT и 1GBaseT будут, рабочая дистанция станет меньше чем у медного аналога. Так же кабель больше подвержен окислению и уязвим к изгибам.

В противовес этому можно указать на много меньшую массу нежели в кабеле с медной жилой.

Кроме передачи данных по биметаллическому кабелю можно также подавать питание POE. Шлейфовое сопротивление биметаллического кабеля приблизительно 33 Ом, а для POE требуется 40 Ом, соответственно ни каких проблем в работе быть не может. Если говорить о POE+ где допустимое сопротивление 25 Ом, может функционировать на ограниченных участках не более 70м. Однако при большой нагрузке кабель будет заметно нагреваться.

Если перейти к CCS, то можно заметить, что такая жила чаще используется в коаксиальном кабеле. И недостатки толщины слоя в витой паре здесь исключаются, ведь рабочая частота для коаксиальной среды значительно выше и сигнал распространяется как раз там, где нужно. С коаксиальным кабелем с биметаллической жилой начали экспериментировать еще в 70х и не для экономии, а для достижения большего растягивающего усилия. Кабель CCS может выдержать на много большую нагрузку нежели конструкция из чистой меди. В CCS жиле для коаксиального кабеля одним из определяющих параметров является отношение проводимости композитной жилы к удельной проводимости меди.

В итоге можно сказать, что омедненная жила имеет некоторое количество отличий, которые могут определить область ее применения. К ним можно отнести сравнительно легкий вес или большая прочность (в случае со сталью), а также относительно низкая стоимость. Но нельзя забывать, что это эти «плюсы» обходятся ценой потери качества и надежности линии связи и канала в целом.

© Научный сотрудник компании СУПР Макуев А.Ю.