زوج به‌هم‌تابیده
زوج به هم تابیده (به انگلیسی: Twisted pair)، فرمی از سیمکشی است که در آن سیمهای هادی دو به دو به هم پیچ خورده‌اند تا اختلالات الکترومغناطیسی حاصل از منابع خارجی را خنثی سازند.
در رشته‌های به هم تابیده حلقه‌های بین سیم‌ها باعث تبدیل زوج‌های مغناطیسی به سیگنال می‌شود. در رشته سیمهای متوازن، معمولاً دو رشته سیم سیگنال‌های مساوی و مخالف را به صورت جدا انتقال داده و در انتها با هم ترکیب می‌کنند. از آنجا که این دو رشته سیم دارای مقدار اختلالات الکترومغناطیسی (EMI) مشابه ولی با اختلاف فاز ۱۸۰ درجه‌ای هستند این امر باعث کاهش قدرت سیگنال‌های اخلال‌گر مغناطیسی در این ترکیب می‌شود.
میزان چرخش (که به آن زاویه پیچش نیز می‌گویند pitch of the twist) مشخصه این نوع کابل‌ها را به وجود می‌آورد که مقیاس آن بر حسب تعداد دورها در هر متر محاسبه می‌شود. هنگامی که جفت سیم‌ها به هم تابیده نباشند، این امکان وجود دارد که یکی از اعضای زوج سیم به منبع نیرو نزدیکتر باشد؛ و باعث القای مقدار اندکی نیروی محرک الکتریکی (EMF) در آن رشته سیم شود.
تاریخچه
در گذشته تلفن‌ها از خطوط تلگراف بهره می‌بردند، در دهه‌های ۱۸۸۰ ترامواهای برقی در اقصی نقاط شهر نصب شد شدند، که باعث القای اختلالاتی درون خطوط ارتباطی می‌شدند. استفاده از خطوط قبلی بیهوده بود و شرکت‌های مخابراتی سیستم‌های خود را به مدارهای بالانس تبدیل کردند که به‌طور اتفاقی باعث کاهش دراختلالات و افزایش برد سیگنال‌ها شد.
مدار بالانس یکی از متدهای متداول برای انتقال انواع گوناگون سیگنال‌های ارتباطی بین دونقطه توسط دو رشته سیم می‌باشد، در مدار بالانس هر سیگنال در هریک از سیم‌ها باعث وارونگی سیگنال‌ها می‌شود و بنابراین از اختلالات کاسته می‌شود.
با افزایش استفاده از وسایل الکتریکی، تأثیرات منفی آن به صورت اختلالات رادیوئی درون خطوط ارتباطی به چشم می‌خورد تا آنجا که شرکت‌های تلفن تصمیم به عبوردادن ضربدری سیم‌ها در دکل‌ها شدند. در این صورت دو کابل مقداری مساوی اختلالات مغناطیسی به وجود آمده ار خطوط نیرو را می‌گرفتند و مشکل رفع می‌شد.
انواع زوج به هم تابیده
زوج به هم تابیده روکش دار
- زوج سیمهای به هم تابیده معمولاً توسط غلافی در برابر افزایش اختلالات الکترو مغناطیسی محافظت می‌شوند؛ و از آنجا که این غلافها فلزی هستند می‌توانند نقش زمین‌کننده نیز ایفا کنند. اما معمولآ این نوع کابل‌ها دارای رشته سیمی به همین منظور دارند که به آن سیم تخلیه (drain wire) نیز می‌گویند.
- زوج به هم تابیده غربال شده(Screened unshielded twisted pair)
- در این نوع هر رشته به‌طور جداگانه دارای روکش می‌باشد.
- زوج به هم تابیده غلاف دار(Shielded twisted pair)
- در این حالت غلافی فلزی برای هر رشته سیم مسی وجوددارد تا آن را در مقابل سیگنال‌های اخلال گر الکترومغناطیسی حفاظت کند. این سیستم توسط سیستم کابل آی بی ام معرفی شد و در شبکه توکن رینگ مورد استفاده قرار گرفت.
- زوج‌های به هم تابیده تمامآ غلافدار(Screened Fully shielded Twisted Pair)
- در این نوع علاوه بر غلاف موجود در رشته سیمهای به هم تابیده غربال شده روکش فلزی به‌طور مجزا تمامی زوج هارا در بر می‌گیرد. این نوع کابل بهترین حفاظت را در برابر اختلالات الکترو مغناطیسی ارائه می‌دهد و همچنین در برابر تداخلات تماس‌ها بسیار مؤثر می‌باشد.
زوج به هم تابیده بدون روکش
U/FTPها کابلهایی هستند که در شبکه‌های اترنت(ethernet)و سیستم‌های تلفن یافت می‌شوند. در مصارف داخلی utp هادر گروه‌های بیست و پنج تایی طبق قوانین بین‌المللی که توسط شرکت AT&T ایجاد شده دسته‌بندی می‌شوند. غالب معمول رنگ این کابل‌ها به صورت (سفید/آبی-آبی/سفید-سفید/نارنجی-نارنجی/سفید) می‌باشد.
کابل‌های جفت به هم تابیده اولین بار در سیستم تلفن توسط بل در سال ۱۸۸۱ به کار گرفته شد و در ۱۹۰۰ تمام شبکه تلفن آمریکا از این کابل‌ها یا از کابلهایی باز با ساختاری مشابه برای محافظت در برابر تداخل تشکیل شده بود. میلیاردها خطوط تلفن موجود (میلیون‌ها کیلومتر) از این جفت‌های به هم تابیده در دنیا وجود دارند که در تملک شرکت‌های مخابراتی هستند و فقط توسط آنان مورد بازبینی قرار می‌گیرند.
کابل‌های UTP یا جفت به هم تابیده بدون محافط دارای حفاظ نیستند. این ویژگی موجب انعطاف بالای این کابل‌ها و ماندگاری پایین آن‌ها می‌گردد.
مزایا و معایب
این نوع کابل‌ها بسیار نازک، انعطاف‌پذیر وآسان برای ایجاد رشته در دیوارها هستند، از آنجا که بسیار کوچکند داکتهای سیمکشی در ساختمان‌ها را سریع پر نمی‌کنند همچنین از هزینه بسیار کمتری برخوردارند.
اما در مقابل از آسیب‌پذیری بسیاری برخوردار بوده طرح پیچش آن‌ها بر نحوه دفع امواج الکترومغناطیسی بسیار مؤثر می‌باشد، از این رو مراحل ساخت آن حساسیت خاصی را شامل می‌شود.
منابع
- مشارکت‌کنندگان ویکی‌پدیا. «Twisted pair». در دانشنامهٔ ویکی‌پدیای انگلیسی.
- در مورد زوج به هم تابیده
- سیمهای به هم تابیده بایگانی‌شده در ۷ سپتامبر ۲۰۱۷ توسط Wayback Machine
- خطوط بالانس