Como funciona el cable par trenzado

El cable par trenzado es un tipo de cable eléctrico que se usa en telecomunicaciones más que nada por su capacidad para anular las interferencias o la diafonía con cables cercanos. Se explica cómo funciona el cable par trenzado, qué es, sus aplicaciones, partes, estructuras y más.

¿Qué es el cable par trenzado?

Cable par trenzado

El cable par trenzado desde las telecomunicaciones es una clase de conexión que cuenta con dos conductores eléctricos aislados y entrelazados que anulan las interferencias de fuentes externas y la diafonía en los cables adyacentes.

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El cable par trenzado cuenta con grupos de hilo que se entrelazan en pares en forma helicoidal. Esto se consigue porque dos alambres en paralelo van a constituir una antena simple. Si se entrelazan de modo helicoidal, esas ondas se cancelan, así que la interferencia que se produce es reducida y la transmisión de datos es mejor.

¿Para qué sirve el cable par trenzado?

El cable par trenzado sirve para anular o disminuir las interferencias, mejorando la transmisión de datos, en otras palabras, para las telecomunicaciones implica una gran ventaja, porque hace que la calidad del envío y recepción de datos mantenga una alta calidad o que se reduzca al máximo todo aquello que pueda interferir. Para ello se vale del entrelazamiento de dos aisladores, decreciendo la diafonía y aumentando la potencia.

¿Cómo funciona el cable par trenzado?

El cable de par trenzado dispone de un tipo de conexión en la que se entrelazan dos aisladores con el ánimo de tener menores interferencias, disminuir la diafonía que se da entre los cables adyacentes e incrementar la potencia.

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Respecto al entrelazado de los cables, se hace de este modo porque el área de bucle entre ellos va a determinar el acoplamiento eléctrico de la señal y en esa operación de balanceado, se van a llevar señales en paralelo y adyacentes, que se combinan a través de la sustracción en el destino.

Es importante mencionar que el entrelazada de los cables decrece la interferencia como consecuencia del área de bucle que hay entre los cables, lo que a su vez determina el acoplamiento eléctrico para la señal, ya que aumenta. En esa operación de balanceo de los pares, ambos cables van a llevar señales en paralelo y adyacentes (modo diferencial) como se ha indicado, que a su vez se combinan gracias a la sustracción en destino.

Durante la sustracción, el ruido de ambos cables va a incrementar mutuamente en esa sustracción porque los dos se van a exponer a EMI similares. Por otro lado, la tasa de trenzado que se define según las vueltas por metro, es una de las especificaciones que se suele anotar para esta clase de cable. Entre menos sean las vueltas, menos es la atenuación de la diafonía.

En resumen, el objetivo central es que el trenzado de los cables sea helicoidal, siguiendo los principios de una antena simple, con esto, las ondas se van a cancelar y la interferencia que se produce va a disminuir o desaparecer.

Detalles y características del cable par trenzado

Partes del cable par trenzado

Partes del cable par trenzado

  • Una envoltura para el cable.
  • Un blindaje trenzado para la protección interna.
  • Blinda de papel metálico.
  • Los pares trenzados que anulan las interferencias.

Estructura del cable par trenzado

El cable par trenzado se forma por un conductor interno que se aísla por una capa de polietileno coloreado. Debajo del aislante hay otra capa de aislante de polietileno, que evita una corrosión de este cable porque cuenta con una sustancia antioxidante.

Por lo general, el cable se usa por pares o grupos de pares y no en unidades. Si se quiere mejorar la resistencia de ese grupo, se van a trenzar los cables.

Los colores del aislante se han estandarizado, en un caso de multipar son cuatro pares (ocho cables), que son los siguientes:

  1. Blanco-naranja
  2. Naranja
  3. Blanco-azul
  4. Azul
  1. Blanco-verde
  2. Verde
  3. Blanco-marrón
  4. Marrón

Tipos de cable par trenzado

  • UTP o Unshielded Twisted Pair o Cable trenzado sin apantallar – Son un tipo de cable par trenzado que no se apantalla y que se usa en distintas tecnologías en un nivel de red local. Su costo es bajo y fácil de utilizar, aunque van a generar más errores que otros cables.
  • STP o Shielded Twisted Pair o Cable trenzado apantallado – Son cables de cobre aislados en una cubierta protectora, y un número específico de trenzas por pie. Alude a una cantidad de aislamiento en torno a un conjunto de cables, y por ende, a la inmunidad que presenta al ruido. Se usa para redes de ordenadores en Ethernet o Token Ring.
  • FTP o Foiled Twisted Pair o Cable trenzado con pantalla global – Los pares no están apantallados, aunque sí tiene una pantalla global para que el nivel de protección mejore si se dan interferencias externas. Su precio es intermedio entre los otros tipos.

Características de la transmisión del cable par trenzado

Se ven limitadas por la distancia, ancho de banda y la tasa de datos. De todos modos, se destaca que la atenuación es una de las condiciones más fuertes en términos de dependencia para la frecuencia.

Sobre la interferencia y el ruido externo son factores relevantes, porque se usan para coberturas externas y de trenzado. Cuando se trata de señales analógicas se necesita de amplificadores cada 6 o 5 kilómetros, mientras que en señales digitales cada 2 o 3.

En las transmisiones de señales analógicas punto a punto, se llega hasta 250 KHz en ancho de banda. Si es una transmisión de señales digitales a larga distancia, lo cierto es que la velocidad de datos no es demasiado grande y no resulta muy eficiente. Para una red local con ordenadores la velocidad puede alcanzar los 10 Mbps en Ethernet y 100 Mbps en Fast Ethernet.

Aplicaciones del cable par trenzado

  • En redes de área local Ethernet y Token Ring.
  • Telefonía analógica.
  • Telefonía digital.
  • Terminales síncronos.
  • Terminales asíncronos.
  • Líneas de control y alarmas.

Ventajas y desventajas del cable par trenzado

Ventajas:

  • Su costo en comparación con otros es bajo.
  • Tiene un número alto de estaciones de trabajo para cada segmento.
  • Tiene una facilidad para el rendimiento y solucionar problemas.
  • Se puede encontrar previamente cableado en un sitio o en otras partes.

Desventajas:

  • Sus tasas de error son altas si la velocidad también es alto.
  • Una baja inmunidad al ruido.
  • El ancho de banda es limitado.
  • Una inmunidad baja al efecto crosstalk.
  • Alto coste para los equipos.
  • La distancia es limitada, son 100 metros por segmento.

Variantes menores del cable par trenzado

Par trenzado cargado – Es un par trenzado al que se le adiciona de forma intencional inductancia, la cual es bastante común en las líneas de telecomunicaciones, aunque en ciertas frecuencias existen excepciones. Estos inductores añadidos se conocen como bobinas de Pupin (tipo de bobina) y logran reducir la distorsión.

Bobina de Pupin; colocada a intervalos regulares a lo largo de un circuito telefónico, disminuye la distorsión general, y aumenta el alcance de la comunicación.

Par trenzado unido – Es una variante del cable par trenzado, en donde los pares se van uniendo de manera individual, consiguiendo que el cable sea más robusto. Las especificaciones eléctricas para el cable siguen siendo las mismas, pese al manejo de rudo.

Cable trenzado de cinta – Es una variante para el estándar de cable de cinta, en el cual se utilizan conductores adyacentes, los cuales están en modo esclavo y trenzados. Respecto a los pares trenzados se anota que son esclavos ligeramente uno de los otros con un formato de cinta. De forma periódica y según se avance por la cinta, van a darse secciones pequeñas en las que no hay trenzado para garantizar que los conectores y cabeceras con circuito impreso se terminen con técnicas usuales para un cable de cinta IDC.

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