¿Por qué los pares UTP necesitan diferentes tonos?

¿Por qué los cables de par trenzado sin blindaje necesitan una relación de paso/torsión diferente para cada par de hilos en un cable? La mayor parte de mi lectura sobre UTP dice que los pares en un cable deben tener un tono diferente o, de lo contrario, se perderán los beneficios de UTP, que es la cancelación de ruido.

Por lo que entendí, torcer los cables esencialmente asegura que ambos cables estarán cerca del ruido que se cancelará ya que tiene una salida diferencial. No entiendo por qué cada par debe tener un tono diferente también.

Esta cualidad no es exclusiva de UTP, sino que también es importante en STP, como se explica en las respuestas.

Respuestas (3)

Pero no entiendo por qué cada par debe tener un tono diferente también.

Los diferentes pasos de torsión son para evitar que un par se cruce con otro par. Si fueran del mismo tono, producirían diafonía. No tiene nada que ver con la susceptibilidad a las fuentes de ruido locales externas.

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  • Arriba se muestran dos pares trenzados estrechamente acoplados.

  • El par superior tiene 4 giros por unidad de longitud y,

  • El par inferior tiene 5 giros por unidad de longitud.

  • Para el par inferior, su cable azul es inicialmente el más cercano al rojo (en el extremo izquierdo)

  • Luego, moviéndose a la derecha, el cable azul se vuelve más cercano a ninguno

  • Entonces es más cercano al azul,

  • Luego azul de nuevo y,

  • Finalmente es más cercano al rojo.

El efecto neto es que ningún par recibe una acumulación de diafonía de su vecino.

Oh, entonces, si tuvieran el mismo paso, ¿se colocarían uno al lado del otro continuamente a lo largo de todo el cable? Eso es interesante. Es realmente una cosa mecánica. Algo así como tener varillas roscadas una al lado de la otra. Si tienen el mismo tono, se entrelazarán. Pero si los tonos son diferentes, no pueden entrelazarse.
@mkeith una buena analogía.
"Oh, entonces, si tuvieran el mismo paso, ¿se colocarían uno al lado del otro continuamente a lo largo de todo el cable?" – No creo que eso sea del todo cierto. Pero suponga que tiene dos pares trenzados con el mismo paso uno al lado del otro, y suponga que un par tiene cables numerados A1 y A2, y el otro tiene B1 y B2. Luego, si hay un punto en el cable donde A1 está al lado de B1, entonces va a ser seguido por un punto donde A2 está al lado de B2, luego A1 estará al lado de B1 nuevamente, luego A2 estará al lado de B2 nuevamente, y así sucesivamente en toda la longitud del cable.
Pero si los tonos de los pares son diferentes entre sí, entonces A1 estará junto a B1 y B2 con la misma frecuencia.
@TannerSwett correcto, es mejor decir que si tuvieran el mismo tono, estarían "en fase" entre sí a lo largo de su longitud en lo que respecta a la corriente inducida. Pero con diferentes pasos, cada cable de un par pasa aproximadamente la misma cantidad de tiempo cerca de cualquiera de los cables del otro par, por lo que el resultado es una cancelación casi total.

El propósito de usar diferentes tasas de torsión es reducir la diafonía entre pares.

En términos generales, existen dos mecanismos de captación de interferencias, capacitivo y magnético, que es más significativo y dependerá de la frecuencia y la impedancia del sistema.

Los pares trenzados mitigan ambos, la captación capacitiva se mitiga alternando qué cable está más cerca de la fuente de interferencia, por lo que los dos cables captan la misma cantidad de interferencia que luego puede ser cancelada por un receptor diferencial.

la captación magnética se mitiga cambiando constantemente la dirección del área del bucle, por lo que cuando se coloca en un campo magnético uniforme, la captación magnética se cancelará.

Sin embargo, en ambos casos, tenemos un problema si colocamos dos o más pares trenzados de la misma tasa de torsión cerca uno del otro. La interferencia entre los dos pares no se cancelará porque los giros se alinearán entre sí.

La variación de las tasas de giro significa que los giros no permanecerán alineados en un cable largo y, por lo tanto, mitiga la diafonía.

Hola, ¿puede dar más detalles sobre "la captación magnética se mitiga cambiando constantemente la dirección del área del bucle, por lo que cuando se coloca en un campo magnético uniforme, la captación magnética se cancelará". Me cuesta visualizar esto.
Si colocamos un bucle plano de alambre en un campo magnético variable en el tiempo uniforme, captará la interferencia. Si rotamos el bucle de alambre, la captación de interferencia cambiará, si comenzamos con el bucle en la posición con máxima captación, luego de rotarlo 90 grados habrá cero captación. Después de una rotación adicional de 90 grados, la captación volverá a estar al máximo pero con polaridad opuesta.
Al torcer el par, terminamos con una proporción igual del par realizando captación magnética "positiva" y "negativa" en un momento dado, por lo que la captación neta es (idealmente) cero.

Como otros han señalado, se trata de diafonía.

Una forma más sencilla de verlo es simplemente considerar la fase: las diferentes tasas de torsión aseguran que cada par de pares tenga longitudes aproximadamente iguales en fase y antifase.

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