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Série 101 : Comprendre le Balancing Act du câble de cuivre

Mark Mullins

 Vous avez sans doute entendu parler du câble réseau en cuivre comme étant un câblage en cuivre à paire torsadée et peut-être avez-vous entendu parler du paramètre de test comme étant un déséquilibre de la résistance CC. Mais que signifie effectivement toute cette terminologie liée à l’équilibre et pourquoi cela devrait vous intéresser ?

Tout tourne autour de l’équilibre

Les signaux électriques se déplacent suivant l’un des deux modes : mode courant ou mode différentiel. Le mode différentiel est considéré comme « équilibré » lorsque le signal se déplace sur deux conducteurs situés l’un par rapport à l’autre, se déplaçant essentiellement sous l’action de forces opposées. En revanche, dans le mode courant, ou déséquilibré, les signaux se déplacent simultanément et sont référencés à la terre.

Comme les câbles équilibrés transportent des signaux qui font référence les uns aux autres, ils présentent généralement une configuration symétrique, comme les paires torsadées que vous voyez dans un câble réseau. Les câbles déséquilibrés sont ceux dont les conducteurs partagent un axe commun, comme le câble coaxial. Remarque : il important de comprendre que l’alimentation CC et le bruit électromagnétique provenant des sources externes sont injectés dans le câble en mode commun.

Lorsque le bruit du mode commun est associé à deux conducteurs dans une paire torsadée parfaitement équilibrée, le configuration équilibrée annule le signal pour obtenir une résistance aux interférences. Toutefois, les câbles à paires torsadées ne sont jamais « parfaitement » équilibrés, c’est pourquoi les normes du secteur indiquent des paramètres de performance pour l’équilibre.

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La question épineuse du PoE

Maintenant que vous comprenez peut-être la différence entre le mode commun (déséquilibré) et le mode différentiel (équilibré), examinons les rapports qui existent entre tout ceci et la transmission de l’énergie CC sur les câbles à paires torsadées dans les applications Power over Ethernet (PoE).

Lorsque le courant est fourni simultanément avec des données dans des applications à 4 paires, l’énergie est transmise sous forme de tension en mode commun qui est également répartie entre chaque conducteur de la paire. C’est à ce niveau que l’équilibre joue à nouveau un rôle.

Si les résistances CC de chaque conducteur de la paire sont parfaitement égales, il n’y aura aucune différence dans la résistance. C’est ce qui permet de répartir de manière égale la tension en mode commun de l’énergie. Une trop grande différence de résistance peut fausser les signaux de données, causant des erreurs, des retransmissions et même un non-fonctionnement des liaisons de données. Une nouvelle fois, réaliser un équilibre parfait est impossible et c’est la raison pour laquelle nous disposons également de paramètres de performance pour ce type d’équilibre.

Rupture de l’équilibre

Alors, qu’est-ce qui est à l’origine de ce déséquilibre qui peut affecter de manière négative les signaux de données ? Un déséquilibre peut être causé par une exécution technique médiocre, des raccordements incohérents et une mauvaise qualité de câble.

Les pratiques telles que le fait de garantir un rayon de courbure minimal et la conservation d’une torsion de la paire aussi proche que possible du point de raccordement sont essentiels à la conservation de l’équilibre. Et lorsqu’il s’agit d’éviter un déséquilibre lié à la résistance CC dans les applications PoE, la cohérence des raccordements individuels est cruciale.

La qualité globale et la conservation d’une géométrie appropriée du câble sont également importantes pour la conservation de l’équilibre. Quand un câble de mauvaise qualité présente des variations au niveau de son diamètre, concentricité (sa rondeur), contours et lissage de ses conducteurs en cuivre, il y a un risque plus élevé de déséquilibre.

Le tester

Lorsqu’il s’agit de conserver un équilibre approprié pour limiter au maximum les interférences causées par le bruit, la conversion du mode est notre préoccupation. Ce phénomène se produit lorsqu’un câble n’est pas équilibré et que le bruit injecté dans ce dernier en mode commun provoque une inégalité de tensions et dégrade le niveau de performance du réseau.

Les deux paramètres de conversion basés sur les normes qui indiquent l’équilibre sont l’affaiblissement de conversion transversale (TCL) et l’affaiblissement de conversion transversale à niveau égal (ELTCTL), qui sont mesurés par injection du signal du mode différentiel, puis en mesurant le signal du mode commun dans une paire. Pour les deux paramètres, plus le signal de mode commun est faible, meilleur sera l’équilibre.

Lorsqu’il s’agit de tester les différences en termes de résistance, le déséquilibre de la résistance CC est ce qui préoccupe et les normes du secteur spécifient un déséquilibre de résistance CC maximal entre les conducteurs. Ceci vérifie que les deux conducteurs d’une paire ont une résistance suffisante pour permettre le courant de mode commun nécessaire de prendre en charge efficacement la PoE et éviter une distorsion des signaux de données de transmission sur la même paire.

Heureusement, la capacité du DSX CableAnalyzer à mesurer aussi bien les signaux différentiels que les signaux du mode commun, signifie qu’il est capable de vérifier les deux types d’équilibre à travers le test de conversion des modes et le test de déséquilibre de la résistance CC. En outre, au fur et à mesure que les vitesses de données progressent, et que davantage de dispositifs PoE fournissent de l’énergie en même temps que des données, la vérification de l’équilibre devient plus importante que jamais.


 
 
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