Cavi applicabili: CAT5 / CAT5E / CAT6 / CAT6A / CAT7 / CAT8

Cavi di rete CAT
I cavi di rete CAT, noti anche come cavi a doppino intrecciato, sono il tipo di cavi di rete comune e ampiamente utilizzato. Includono vari standard come Cat5e, Cat6, Cat6a e Cat7, ciascuno con caratteristiche prestazionali e scenari applicativi distinti.

Classificazione per tipo di schermatura
Doppino intrecciato non schermato (UTP): la maggior parte dei cavi di rete in uso sono di questo tipo. Sebbene non possano resistere completamente alle interferenze esterne, utilizzano un metodo per introdurre segnali di interferenza. Questi segnali sono accoppiati magneticamente sui conduttori e le coppie strettamente intrecciate assorbono l'interferenza, generando un segnale di modo comune. All'estremità del ricevitore, questo segnale può essere cancellato da linee differenziali, consentendo l'analisi del segnale originale.
Doppino intrecciato schermato (FTP): questi cavi offrono una buona resistenza alle interferenze e sono adatti per ambienti con elevati livelli di interferenze elettromagnetiche.

Caratteristiche strutturali dei cavi di rete
Struttura del cavo a doppino intrecciato:
I cavi a doppino intrecciato sono mezzi di trasmissione che assomigliano alle linee telefoniche, con ciascun filo isolato e codificato a colori per l'identificazione. Lo scopo di intrecciare due conduttori insieme è quello di annullare una forma di interferenza elettromagnetica (EMI) proveniente da altre coppie e fonti esterne.
Per evitare interferenze tra le coppie, ciascuna coppia viene attorcigliata a una velocità diversa. Tipicamente, la coppia bianco-arancio/arancio è attorcigliata strettamente, mentre la coppia bianco-marrone/marrone è disposta in modo sparso.
I doppini intrecciati sono sensibili alle interferenze elettromagnetiche e possono persino guastarsi. L'integrità della torsione è un fattore cruciale e deve essere mantenuta durante l'installazione. Una manipolazione ripetuta può alterare il passo di torsione, causando potenzialmente la rottura del cavo. Per controllare la torsione delle coppie, vengono utilizzate soluzioni come cavi di rete per carichi pesanti o cavi a coppie incollate.

Caratteristiche prestazionali di diversi tipi di cavi di rete CAT
Cat5e (cavo di rete di categoria 5e avanzata)
Le prestazioni dei cavi Cat5e sono notevolmente migliorate rispetto ai cavi Cat5. Offrono un'attenuazione ridotta, una diafonia inferiore e un ACR più elevato, nonché un migliore rapporto segnale-rumore e minori differenze di ritardo temporale. Con una larghezza di banda massima di 100 MHz e un calibro standard di 24 AWG, questi cavi sono adatti per reti Gigabit Ethernet e possono soddisfare le esigenze di rete quotidiane della maggior parte delle case e degli uffici.

Cat6 (cavo di rete di categoria 6)
Le prestazioni di trasmissione dei cavi Cat6 superano di gran lunga lo standard Enhanced Category 5e, rendendoli ideali per applicazioni di trasmissione di rete a velocità Gigabit. Con una larghezza di banda di trasmissione di 250 MHz, questi cavi mostrano prestazioni migliorate in termini di diafonia e perdita di ritorno rispetto ai cavi di categoria 5e avanzata. Le buone prestazioni di perdita di ritorno sono cruciali per le applicazioni di rete full-duplex ad alta velocità di nuova generazione e sono adatte per applicazioni con velocità di trasmissione superiori a 1 Gbps.

Cat6a (cavo di rete di categoria 6 avanzato)
Come miglioramento rispetto a Cat6, i cavi Cat6a vengono utilizzati principalmente nelle reti da dieci gigabit. Hanno prestazioni significativamente migliori nella diafonia esterna e in altre aree rispetto ai cavi Cat6, con una larghezza di banda di trasmissione di 500 MHz e una velocità di trasmissione massima di 10 Gbps.

Cat7 (cavo di rete di categoria 7)
A differenza delle categorie precedenti, i cavi Cat7 sono cavi a doppino intrecciato schermati, utilizzati principalmente per applicazioni e sviluppo della tecnologia 10 Gigabit Ethernet. Con una larghezza di banda di trasmissione minima di 600 MHz e una velocità di trasmissione fino a 10 Gbps, ciascuna coppia di fili nei cavi Cat7 ha una schermatura individuale e tutte e quattro le coppie sono racchiuse in una grande schermatura comune. La schermatura aggiuntiva comporta un diametro del cavo maggiore. In termini di hardware di connessione, i sistemi Cat7 richiedono che i connettori forniscano almeno 60 dB di diafonia prossimale combinata a 600 MHz per tutte le coppie di cavi.

Cat8 (cavo di rete di categoria 8)
È la nuova generazione di cavi di rete a doppia schermatura (SFTP). I cavi Cat8 hanno due coppie di segnali e possono supportare una larghezza di banda di 2000 MHz, con velocità di trasmissione che raggiungono i 40 Gb/s. Tuttavia, la loro distanza di trasmissione massima è limitata a 30 metri, il che li rende adatti per connessioni a breve distanza nei data center tra server, switch, pannelli di connessione e altre apparecchiature. Sebbene siano adatti per data center, ambienti ad alta velocità e ad uso intensivo di larghezza di banda, hanno una distanza di trasmissione più breve rispetto ai cavi Cat7/Cat7 avanzato e superano di gran lunga questi ultimi in termini di velocità e frequenza. Inoltre differisce significativamente dai cavi Enhanced Cat5e, Cat6/Enhanced Cat6 in termini di velocità, frequenza, distanza di trasmissione e applicazioni.

Sviluppo storico ed evoluzione di diversi tipi di cavi di rete CAT
CAT1: La banda di frequenza massima del cavo è 750kHZ, utilizzata per sistemi di allarme, o solo per la trasmissione vocale (utilizzata principalmente per cavi telefonici prima dei primi anni '80), a differenza della trasmissione dati.
CAT2: la larghezza di banda di frequenza massima del cavo è 1 MHZ, utilizzata per la trasmissione vocale e la trasmissione dati a una velocità massima di 4 Mbps, comunemente utilizzata nelle reti token più vecchie utilizzando la specifica 4MBPS del protocollo di passaggio token.
CAT3: La frequenza di trasmissione è 16 MHz, la velocità di trasmissione massima è 10 Mbps (10 Mbit/s), utilizzata principalmente per voce, Ethernet 10 Mbit/s (10BASE - T) e token ring 4 Mbit/s. La lunghezza massima del segmento è 100 m. Utilizza la forma RJ del connettore e ora è scomparso dal mercato.
CAT4: La frequenza di trasmissione è 20 MHz, utilizzata per la trasmissione vocale e la trasmissione dati ad una velocità di trasmissione massima di 16 Mbps (riferito al token ring da 16 Mbit/s), utilizzata principalmente per LAN basate su token e 10BASE-T/100BASE-T. La lunghezza massima del segmento di rete è 100 m. Utilizza connettori RJ e non è stato ampiamente adottato.
CAT5: questi cavi vantano una larghezza di banda di frequenza massima di 100 MHz e una velocità di trasferimento dati di 100 Mbps, adatti per la trasmissione vocale e il trasferimento dati alla velocità di 100 Mbps. Utilizzati prevalentemente per Ethernet 100BASE-T, i cavi CAT5 hanno una lunghezza massima del segmento di 100 metri e utilizzano connettori di tipo RJ. Basandosi sulle prestazioni di CAT5, i cavi CAT5e sono progettati per applicazioni Gigabit Ethernet (1000Mbps).
CAT6: con un intervallo di frequenza di trasmissione compreso tra 1 MHz e 250 MHz, i sistemi di cablaggio CAT6 garantiscono un margine sostanziale nel rapporto Power Sum Alien Crosstalk (PS-ACR) a 200 MHz, offrendo il doppio della larghezza di banda di Cat5e. Ideale per applicazioni con velocità dati superiori a 1 Gbps. Il cablaggio CAT6 aderisce ad una topologia a stella, con una lunghezza massima del collegamento permanente di 90 metri e una lunghezza del canale non superiore a 100 metri. CAT6e è un miglioramento di CAT6. I cavi CAT6e mantengono la stessa gamma di frequenza e la velocità dati massima di 1000 Mbps, ma migliorano le prestazioni in termini di diafonia, attenuazione e rapporto segnale-rumore. Sono dotati di un separatore a forma di croce tra i quattro doppini intrecciati.
CAT7: sviluppati per supportare la tecnologia 10 Gigabit Ethernet, i cavi CAT7 includono una schermatura per ciascuna coppia di fili e una schermatura comune aggiuntiva per tutte e quattro le coppie. In termini di capacità di connessione hardware, i parametri del sistema Cat7 richiedono che l'intestazione di connessione sia a 600 MHZ quando tutte le coppie di fili forniscono almeno 60 DB di avvolgimento di stringa quasi-end integrato.
CAT8: lo standard pertinente è stato ufficialmente rilasciato dal comitato TR - 43 della Communications Industry Association of America (TIA) nel 2016 ed è conforme allo standard IEEE802.3bq25G/40GBASE - T. Lo standard specifica la velocità di trasmissione minima per i cavi di rete Cat8 per supportare il cablaggio di rete da 25 Gbps e 40 Gbps ed è conforme allo standard ANSI/TIA - 568 - C.2-1. Specifica inoltre i canali e i collegamenti permanenti per i cavi di rete Cat8 e include i limiti per lo squilibrio dei resistori, TCL ed ELTCTL.

Scenari applicativi per diversi tipi di cavi di rete CAT
Cat5e: questo tipo di cavo è ideale per le esigenze di rete quotidiane in case e uffici, come la navigazione web generale e la condivisione di file. Con la capacità di supportare velocità gigabit, Cat5e è più che sufficiente per gli scenari tipici di utilizzo della rete.
​Cat6: spesso utilizzato in ambienti di rete che richiedono velocità dati più elevate e una solida resistenza alle interferenze, come data center e reti aziendali e domestiche con requisiti di rete più elevati. Cat6 vanta una larghezza di banda di trasmissione di 250 MHz, che lo rende adatto per applicazioni di rete gigabit e soddisfa le esigenze di scenari di rete più esigenti.
Cat6a: Grazie alle prestazioni migliorate nella diafonia esterna e alla larghezza di banda di trasmissione di 500 MHz, Cat6a viene utilizzato principalmente nelle reti da 10 Gigabit. È particolarmente adatto per reti aziendali e data center di grandi dimensioni in cui la trasmissione di rete stabile e ad alta velocità è fondamentale.
Cat7: Essendo un cavo a doppino intrecciato schermato, Cat7 eccelle nelle applicazioni che coinvolgono la tecnologia 10Gigabit Ethernet. Funziona bene nelle trasmissioni a lunga distanza, raggiungendo distanze di 10 Gbps fino a 100 metri. Ciò lo rende ideale per ambienti ad alta velocità e resistenti alle interferenze, come data center premium e installazioni di rete professionali.
Cat8: Nonostante la distanza di trasmissione massima limitata di 30 metri, Cat8 supporta una larghezza di banda di 2000 MHz e una velocità di trasferimento fino a 40 Gb/s. Viene generalmente utilizzato per connessioni a breve distanza all'interno di data center, ad esempio tra server, switch, pannelli di distribuzione e altre apparecchiature, adatte per scenari di trasmissione dati a breve distanza e ad alta velocità all'interno di data center.

Cavi Ethernet industriali PROFINET
Panoramica
I cavi PROFINET sono cavi Ethernet industriali progettati sulla base del protocollo PROFINET, che vengono utilizzati principalmente in diversi settori come la produzione di automazione industriale, i veicoli ferroviari e le navi marittime. Questi cavi sono compatibili con diversi protocolli di comunicazione Ethernet industriali, tra cui EtherCAT ed EtherNet/IP, garantendo prestazioni di trasmissione stabili e affidabili anche in ambienti industriali difficili.

Applicazioni
Produzione di automazione industriale: utilizzata per il cablaggio di macchine, apparecchiature, strumenti e armadi di controllo.
Veicoli ferroviari: garantisce una trasmissione del segnale stabile e sicura nei sistemi di trasporto ferroviario.
Navi marittime: supporta la trasmissione efficiente dei dati nei sistemi di comunicazione navale.

Tipi e caratteristiche
Tipo A
Caratteristiche: Adatto per applicazioni fisse, conforme agli standard prestazionali di CAT5e.
Applicazioni: utilizzato principalmente per il cablaggio di macchine, apparecchiature, strumenti e armadi di controllo.

Tipo B
Caratteristiche: Progettato per installazioni soggette a flessione, in grado di resistere a movimenti o vibrazioni occasionali.
Applicazioni: adatto per ambienti con potenziale flessione, come alcune apparecchiature di automazione industriale.

Tipo C
Caratteristiche: Ideale per applicazioni con catene portacavi o ambienti con frequenti movimenti.
Applicazioni: adatto per situazioni di controllo del movimento, come bracci robotici e altre apparecchiature che richiedono movimenti frequenti.

Specifiche tecniche
Intervallo di temperatura:
Applicazioni fisse: da -45°C a 120°C;
Applicazioni mobili: da -40°C a 110°C.
Temperatura operativa del conduttore: 120°C.
Tensione di prova: 2000 V/min (CA).
Impedenza caratteristica: 100±15Ω.
Raggio di curvatura: per applicazioni fisse è 10D (D significa diametro del cavo).

Costruzione
Conduttore: conduttore in rame nudo solido, diametro 0,64 mm (22 AWG/1).
Isolamento: PE (Polietilene).
Guaina interna: TPE (elastomero termoplastico).
Schermatura: Schermatura in foglio di alluminio con calza di rame stagnato.
Guaina esterna: poliuretano PUR a base di polietere.