การสื่อสารข้อมูลในงานอุตสาหกรรม 
ตอนที่ 6 มารู้จักสายสัญญาณทองแดง (ตอนที่ 1)

การสื่อสารข้อมูลโดยใช้สายสัญญาณที่ทำด้วยตัวนำไฟฟ้าหรือโลหะถูกใช้มาตั้งแต่ยุคแรกเริ่ม ไม่จะเป็นการส่งสัญญาณแบบสัญญาณเดี่ยว เช่น การปิดเปิดวงจรของอุปกรณ์ไฟฟ้า หรือ แบบส่งหลายชนิดสัญญาณโดยการเข้ารหัสของสัญญาณซึ่งเป็นวิธีที่ใช้กันทั่วไปในปัจจุบันเนื่องจากสามารถประหยัดจำนวนสายสัญญาณ

โดยทั่วไปแล้วสายสัญญาณที่ทำจากโลหะจะอ้างอิงหรือพูดโดยรวมว่าคือสายสัญญาณทองแดงเสมือนเป็นตัวแทนของสายสัญญาณโลหะทั้งหมด เนื่องจากทองแดงมีราคาถูก ยืดหยุ่น นำไฟฟ้าได้ดี และทนทานต่อการกัดกร่อนเมื่อเทียบกับโลหะชนิดอื่น

* มีสายตัวนำไฟฟ้าเส้นเดี่ยว หรือมากกว่าซึ่งทำหน้าเป็นสื่อสัญญาณโดยใช้พลังงานไฟฟ้าเป็นพาหะสัญญาณ
* มีฉนวนป้องกันซึ่งห่อหุ้มตัวนำไฟฟ้าเพื่อช่วยในการรักษาสัญญาณและป้องกันการรบกวนจากภายนอก
* มีชีทด้านนอก (Outer Sheath) หรือ แจ็คเก็ต (Jacket) เพื่อห่อหุ้มป้องกันตัวสายสัญญาณ ชีทจะรักษาสายสัญญาณจากน้ำ ของเหลว, แรงกดทับหรือความเสียหายทางกลชนิดอื่น ๆ
* ตัวนำไฟฟ้า (Conductor) 

สำหรับสายสัญญาณทองแดง ตัวนำไฟฟ้าที่ใช้นำพาสัญญาณอาจเป็นเส้นเดี่ยว (Single) หรือหลายเส้นที่เรียกว่าสายสแตรนด์ (Strand) สายเดี่ยวหรือสายตัน (Solid) จะเป็นสายทองแดงเส้นเดี่ยวหนา ๆ สายสแตรนด์จะประกอบด้วยสายตัวนำไฟฟ้าบาง ๆ หลายเส้นอยู่ด้วยกัน บ้างก็ถักพันกันอย่างแน่น บ้างก็เกาะกันอย่างหลวม ๆ

* ชนิดของวัตถุตัวนำไฟฟ้า
* สายสัญญาณเป็นแบบโซลิด หรือสแตรนด์
* เส้นผ่านศูนย์กลางของตัวนำสัญญาณโดยส่วนใหญ่จะระบุในหน่วย นิ้ว, เซนติเมตร, มิลลิเมตร หรือบางทีในหน่วย AWG (American Wire Gage)

* เส้นผ่านศูนย์กลางของของสายตัวนำฝอยในสายสแตรนด์ซึ่งใช้ในการประเมินคุณสมบัติทางไฟฟ้าเช่นค่าความต้านทานหรืออิมพีแดนซ์ คุณสมบัติเหล่านี้ช่วยในการประเมินประสิทธิภาพของสายสัญญาณ WFH

ฉนวนป้องกันจะรักษาสัญญาณไม่ให้หนีออกจากตัวสายสัญญาณ เช่น การลัดวงจร หรือ ป้องกันสัญญาณจากสิ่งรบกวนภายนอก ฉนวนป้องกันโดยทั่วไปจะสร้างมาด้วยวัตถุที่ทำตัวเป็นไดอิเล็กตริก (Dielectric) เช่น โพลีเอทิลีน (Polyethylene) บางชนิดของสายโคแอคซ์มีการป้องกันหลายชั้นรอบ ๆ ตัวสายสัญญาณ ขนาดของชั้นฉนวนป้องกันจะใช้เพื่อประเมินระยะห่างระหว่างตัวนำในสายสัญญาณรวมทั้งคำนวณค่าคาปาซิแตนซ์ และอิมพีแดนซ์

เปลือกห่อหุ้มด้านนอกของสายสัญญาณหรือชีทจะรักษาตัวสายสัญญาณจริงภายใน ชนิดของตัวชีทนั้นมีความแตกต่างกันสำหรับสายภายใน (Indoor) และสายภายนอก (Outdoor) สำหรับสายภายนอกโดยทั่วไปมักจะใช้ชีทสีดำพร้อมคุณสมบัติทนต่อรังสีอัลตราไวโอเลต (UV: Ultraviolet) จากดวงอาทิตย์ รวมทั้งคุณสมบัติทนต่อน้ำ ส่วนสายภายในจะมีสองคลาสหลักนั้นคือใช้เดินในฝ้าและเดินนอกฝ้า 

ถ้าต้องการสภาพแวดล้อมที่คงที่สมควรที่จะเดินสายสัญญาณอยู่ในฝ้า โดยทั่วไปถ้าเป็นสายสัญญาณอย่างดีก็ไม่จำเป็นที่จะต้องร้อยท่อภายในกำแพงหรือเพดานหรือฝ้า 

ชนิดชีทที่เดินสายบนฝ้าต้องถูกสร้างโดยใช้วัตถุฟลูออโรโพลีเมอร์ที่ไม่ติดไฟ เช่น เทฟลอน (Teflon) หรือ คายนาร์ (Kynar) ซึ่งมันมีคุณสมบัติทนไฟ และไม่ก่อให้เกิดไอระเหยที่เป็นพิษเมื่อเผาไหม้ แต่อย่างไรตามก็มีราคาแพงมากกว่าสายสัญญาณที่ลากภายนอกฝ้า ตัวอย่างสายสัญญาณที่ลากในฝ้าที่ใช้ระบบเครือข่ายที่ติดตั้งในประเทศสหรัฐอเมริกาจะต้องทำตามมาตรฐานข้อกำหนด NEC (National Electrical Code), CMP (Communication Plenum Cable) หรือ CL2P (Class 2 Plenum Cable) 

สำหรับระบบเครือข่ายที่ถูกติดตั้งในประเทศอื่น ๆ อาจต้องทำตามมาตรฐานความปลอดภัยที่เทียบเคียงและสิ่งเหล่านี้ควรถูกประเมินและวิเคราะห์ก่อนทำการติดตั้งเพราะอาจจะโดนสั่งรื้อทำใหม่ได้ ชนิดสายสัญญาณที่ใช้ควรอยู่ในรายชื่อของ UL (Underwriters Laboratories) ในรหัส UL-910 ซึ่งได้ระบุสายสัญญาณที่เดินใต้ฝ้าที่ผ่านการทดสอบความสามารถในการทนไฟ

สายสัญญาณภายนอกฝ้าจะใช้วัสดุที่ถูกกว่าสำหรับทำเป็นตัวชีท ดังนั้นสิ่งที่ได้ก็คือราคาที่ถูกกว่าแต่อย่างไรก็ตามมันก็สามารถถูกใช้ในสภาพเงื่อนไขที่จำกัด ชีทของสายภายนอกฝ้าจะถูกสร้างจากวัสดุ PE (Polyethylene) หรือ PVC (Polyvinyl Chloride) ที่เมื่อถูกเผาไหม้และจะให้ควันพิษ สาย PVC ที่ถูกใช้ในระบบเครือข่ายควรจะเป็นไปตามข้อกำหนด NEC CMR (Communication Riser Cable) หรือ CL2R (Class 2 Riser Cable) สายสัญญาณควรอยู่ในรายการของ UL ในรหัส UL-1666 ในหัวข้อเกี่ยวกับสายไรเซอร์ที่ถูกทดสอบความสามารถในการทนไฟ 

สายสัญญาณสามารถถูกแพ็คเก็ตหรือถูกประกอบได้ด้วยหลาย ๆ วิธี ขึ้นอยู่กับว่ามันถูกใช้เพื่อระบบงานอะไรและบริเวณการเดินสายอยู่ที่ไหน

* ซิมเพล็กซ์ (Simplex) สายสัญญาณเพียงหนึ่งเส้นภายใน ท่อชีทหนึ่งท่อ โดยส่วนใหญ่วิธีการนี้ถูกใช้สำหรับสายใยแก้วนำแสงที่หนึ่งท่อชีทมีใยแก้วเพียง 1 เส้น

* ดูเพล็กซ์ (Duplex) สองสายสัญญาณหรือสองใยแก้วอยู่ภายใน ท่อชีทมีเพียงหนึ่งท่อ สำหรับสายใยแก้วนำแสงพบว่าเป็นแบบที่นิยมใช้โดยเฉพาะสายแพทช์ ใยแก้วแต่ละเส้นใช้ส่งข้อมูลในทิศทางที่ตรงกันข้ามกัน

* มัลติไฟเบอร์ มีสายสัญญาณหลายเส้นหรือ หลายใยแก้วภายอยู่ในหนึ่งท่อชีท สำหรับสายใยแก้วนำแสง หนึ่งท่อชีทอาจจะมีใยแก้วเป็นพันเส้น สำหรับสายไฟฟ้าหนึ่งชีทอาจจะประกอบด้วยคอร์สายจำนวนเป็นโหล

สายทองแดงใช้งานได้ดีสำหรับการส่งสัญญาณแต่ก็ยังไม่สมบูรณ์แบบ ตามอุดมคติแล้วสัญญาณที่ด้านปลายทางของสายสัญญาณควรต้องเหมือนกันทุกประการกับที่ทางด้านจุดเริ่มต้นหรือฝั่งกำเนิดสัญญาณ โชคไม่ดีที่ความจริงแล้วไม่สามารถเป็นไปได้เลยตามอุดมคติในทางปฏิบัติ ไม่ว่าจะเป็นสายสัญญาณประเภทใดก็เพราะว่าระดับแอมพลิจูด (Amplitude) ของสัญญาณจะลดลงเนื่องจากพฤติกรรมต่อต้านการไหลของพลังงานในสื่อสัญญาณ และยิ่งกว่านั้นสัญญาณอาจบิดเบือนได้ โดยเฉพาะสัญญาณความถี่สูงจะถูกลดทอนหรือรบกวนได้ง่ายกว่าสัญญาณความถี่ที่ต่ำกว่า

การส่งสัญญาณใดใดจะประกอบด้วยสัญญาณข้อมูลและสัญญาณรบกวน คุณภาพของสัญญาณอาจถูกลดโดยหลาย ๆ สาเหตุ เช่น การลดทอน, ครอสทอล์ก และค่าความต้านทานที่ไม่สอดคล้องกัน

การลดทอนของสัญญาณคือการลดของความเข้มของระดับสัญญาณซึ่งถูกวัดในหน่วยเดซิเบล (dB: Decibel) ต่อหนึ่งหน่วยความยาวของสาย การลดทอนของสัญญาณจะเกิดอย่างรวดเร็วเมื่อมีความถี่สูงและเมื่อความต้านทานของสายสัญญาณมีค่าสูง ในระบบเครือข่าย ตัวรีพีตเตอร์ (Repeater) มีไว้สำหรับสร้างสัญญาณใหม่ก่อนที่จะส่งสัญญาณผ่านตัวมันไป

ในความเป็นจริงแล้วมีอุปกรณ์จำนวนมากมายที่ทำหน้าที่เป็นตัวรีพีตเตอร์โดยที่ชื่อของมันไม่ได้บ่งบอกว่ามันมีฟังก์ชั่นการทำรีพีตเตอร์ อีกอย่างถ้าการลดทอนมีความอ่อนไหวกับความถี่มาก บางสถานการณ์อาจต้องการใช้ตัวอีควอไลเซอร์ (Equalizer) เสริม 

ค่าอิมพีแดนซ์ของสายสัญญาณ คือค่าความต้านทานที่ถูกเกิดขึ้นเมื่อมีการไหลของกระแสไฟฟ้าที่ความถี่ใด ๆ คุณลักษณะอิมพีแดนซ์ของสายในอุดมคติคือค่าอิมพีแดนซ์ของสายสัญญาณที่มีความยาวไม่สิ้นสุด ดังนั้นสัญญาณไม่สามารถไปถึงปลายอีกด้านหนึ่งได้ ซึ่งส่งผลให้สัญญาณไม่สามารถสะท้อนกลับ ในสภาพจำลองสายสัญญาณจะถูกเทอร์มิเนต

สายสัญญาณที่สั้นที่ถูกเทอร์มิเนตจะมีคุณลักษณะของอิมพีแดนซ์เสมือนมีความยาวไม่สิ้นสุดและจะไม่เกิดสัญญาณสะท้อนจากปลายด้านไกล แต่อย่างไรก็ตามถ้าสายสัญญาณถูกเชื่อมต่อเข้าหากันแต่มีค่าคุณลักษณะเฉพาะของอิมพีแดนซ์ที่แตกต่างกันแล้วจะเกิดการสะท้อนของสัญญาณที่จุดเชื่อมต่อ การสะท้อนนี้สามารถรบกวนสัญญาณข้อมูลและควรที่จะต้องถูกแก้ไข ดังรูปที่ 1

รูปที่ 1 แสดงคุณลักษณะอิมพีแดนซ์ ZL=ZO

ครอสทอล์ก คือการรบกวนรูปแบบหนึ่งทางไฟฟ้าจากการรบกวนจากสายสัญญาณข้างเคียงหรือวงจรข้างเคียง ตัวอย่าง สัญญาณบนสายชนิดหลายคอร์สายเช่นสาย UTP อาจจะรบกวนซึ่งกันและกันเองได้

* Near–end Crosstalk: NEXT การวัดค่า NEXT (ในหน่วย dB) บ่งบอกระดับของสัญญาณที่ไม่ต้องการที่ถูกคัปปลิ้งจากคู่สายข้างเคียง สัญญาณที่ไม่ต้องการจากสายสัญญาณหนึ่งไปยังอีกสายสัญญาณสามารถรบกวนสัญญาณที่ต้องการได้ จากความหมายของคำเป็นนัยว่า NEXT ถูกวัดที่ "ปลายด้านใกล้" หรือปลายที่ใกล้ที่สุดของสัญญาณที่ถูกส่ง ค่า NEXT จะถูกอ่านค่าคู่สายถึงคู่สาย (Pair–to–pair) ที่สายแต่ละคู่ถูกทดสอบหาความสัมพันธ์แบบครอสทอล์กกับคู่สายคู่อื่น ระดับค่าของ NEXT จะเพิ่มขึ้นถ้าความถี่ในการส่งข้อมูลสูงขึ้นดังรูปที่ 2

รูปที่ 2 เนียร์เอนด์ครอสทอล์ก

* Far–end Crosstalk: FEXT โดยทั่วไปแล้วมันมีคล้ายคลึงกับ NEXT แต่ค่าครอสทอล์กจะถูกวัดที่ตำแหน่งปลายด้านไกลตรงกันข้ามของแหล่งกำเนิดสัญญาณ การวัดค่า FEXT จะทำให้ทราบผลของการลดทอนสัญญาณได้ดีกว่า NEXT เพราะว่ามันถูกวัดที่ปลายด้านไกลของสัญญาณที่การลดทอนของสัญญาณจะมีมากที่สุด ดังนั้นค่าการวัดของ FEXT คือตัวชี้วัดที่สำคัญของประสิทธิภาพเพราะว่าสามารถบ่งบอกระดับการลดทอนได้

* Equal–level Far–end Crosstalk: ELFEXT เป็นค่าวัดเชิงเปรียบเทียบระหว่างค่า FEXT และค่าการลดทอนของสัญญาณโดยถูกเรียกว่าค่า ELFEXT ค่าวัด ELFEXT เป็นความแตกต่างแบบเรขาคณิตระหว่าง FEXT และค่าการลดทอน ค่า ELFEXT เป็นค่าสำคัญสำหรับการลากสายสัญญาณเพื่อสนับสนุนการส่งสัญญาณแบบฟูลดูเพล็กซ์แบบสายสี่คู่สาย

* Attenuation–to–Crosstalk Ratio: ACR ไม่ใช่วิธีการทดสอบเฉพาะแต่เป็นอัตราส่วนทางเรขาคณิตระหว่าง NEXT และประสิทธิภาพของการลดทอนซึ่งแสดงในหน่วยเดซิเบล (dB) ค่า ACR มีความสำคัญเพราะว่ามันอธิบายถึงความสามารถของสายสัญญาณได้ดีกว่าค่า NEXT หรือ การลดทอนเพียงอย่างเดียว ค่า ACR คือการวัดความเข้มของสัญญาณเปรียบเทียบกับสัญญาณรบกวนแบบครอสทอล์ก

* ผลรวมกำลังของ NEXT (Power sum NEXT): ผลรวมกำลังของ NEXT (ในหน่วยเดซิเบล) ถูกวัดหรือคำนวณจากการวัดกำลังสัญญาณของสายหกคู่ที่เป็นผลของครอสทอล์ก ผลรวมของกำลังของ NEXT แตกต่างจากค่า NEXT ที่เป็นคู่ ๆ โดยการหาครอสทอล์กที่ถูกเหนี่ยวนำบนคู่สายที่ถูกรบกวนจากอีกสามคู่สาย วิธีการนี้มีความสำคัญสำหรับงานที่สนับสนุนการส่งข้อมูลที่ใช้ประโยชน์ทั้งสี่คู่สายในสายเคเบิล เช่น จิกะบิตอีเทอร์เนต ดังรูปที่ 3

รูปที่ 3 ค่า PSNEXT และ PSFEXT

สายสัญญาณถูกใช้สำหรับการส่งกำลังและสัญญาณตามความต้องการที่หลากหลาย ชนิดของสายสัญญาณที่ถูกสั่งทำจะขึ้นอยู่กับตำแหน่งที่ติดตั้งของสายสัญญาณร่วมทั้งหน้าที่หรือฟังก์ชั่นการทำงานของมัน

* สายสัญญาณที่ถูกออกแบบให้ลากระยะทางไกล เช่น ระหว่างชั้นหรือระหว่างตึกควรมีความแข็งแรงและทนทานต่อปัจจัยสิ่งแวดล้อม (ความชื้น, การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ เป็นต้น) สายสัญญาณควรมีชีทแบบพิเศษหรือชีทที่ทำจากวัสดุชนิดพิเศษ

* สายสัญญาณต้องวิ่งหรือลากตามขอบมุมหลาย ๆ มุมควรสามารถถูกงอได้อย่างสะดวก และคุณสมบัติและประสิทธิภาพของสายสัญญาณไม่ถูกกระทบจากการบิดงอของสายสัญญาณ จากหลาย ๆ เหตุผลสายคู่พันเกลียวอาจจะเป็นสายสัญญาณที่ดีที่สุดสำหรับสถานการณ์หรือปัญหาเช่นนี้ แน่นอนยังมีวิธีการอื่นสำหรับวิ่งตามมุมโดยการตั้งเทอร์มินอล อย่างไรก็ตามตัวเทอร์มินอลอาจทำให้เกิดปัญหาการสูญเสียหรือลดทอนของสัญญาณ

* สายสัญญาณที่ต้องวิ่งเข้าพื้นที่ที่มีมอเตอร์ขนาดใหญ่ทำงาน (และยิ่งแย่ถ้ามอเตอร์ปิดเปิดการทำงานถี่ ๆ) ต้องสามารถทนต่อการรบกวนทางสนามแม่เหล็ก กระแสไฟฟ้าปริมาณมากสามารถสร้างสนามแม่เหล็กขนาดใหญ่ที่สามารถเข้ารบกวนและทำความเสียหายของสัญญาณข้อมูลที่อยู่ใกล้เคียงได้ 

* ถ้าคุณต้องลากสายสัญญาณหลายเส้นเข้าไปในพื้นที่จำกัด น้ำหนักของสายสัญญาณอาจกลายเป็นประเด็นสำคัญได้ โดยเฉพาะถ้าสายสัญญาณถูกลากบนฝ้าเพดานเหนือหัว โดยทั่วไปแล้วสามารถใช้สายใยแก้วนำแสงและสายคู่พันเกลียวเพราะว่ามันมีน้ำหนักเบา

* สายสัญญาณที่ถูกติดตั้งในพื้นที่ที่ติดตั้งยากต้องมีความเชื่อถือได้สูงเป็นพิเศษจะเป็นการดีมากที่จะทำการติดตั้งสายสัญญาณสำรองในคราวเดียวกันเลย เพราะว่าค่าแรงงานและขั้นตอนการติดตั้งโดยปกติจะราคาแพงกว่าค่าวัสดุ การติดตั้งสายสัญญาณสำรองเพิ่ม โดยปกติจะเพิ่มค่าใช้จ่ายอีกเพียงเล็กน้อยเมื่อเทียบกับราคากับการติดตั้งเพิ่มเติมภายหลัง

* สายสัญญาณที่ถูกใช้เชื่อมต่อกับระบบอื่น ๆ เช่น ระบบเมนเฟรม หรือ ระบบที่ใช้ระดับสัญญาณหรือชนิดสัญญาณที่แตกต่างอาจต้องการคุณสมบัติพิเศษหรือต้องมีตัวอะแดปเตอร์ (Adapter) ชนิดของสายสัญญาณจะขึ้นอยู่กับรายละเอียดของสภาพแวดล้อมและสภาพที่ต้องเปลี่ยนแปลงระหว่างระบบ

* ประเภทของการติดตั้งที่ถูกวางแผน (เช่น อีเทอร์เนต หรือ RS-485) เป็นไปได้ที่ใช้สายสัญญาณเฉพาะประเภทในแต่ละชนิดของระบบเครือข่าย ในหลาย ๆ กรณีอาจจะระบุชนิดของสายสัญญาณที่แน่นอนหรือแม้กระทั้งระบุผู้ผลิต

- EIA/TIA–568 CATS Cable สำหรับ อีเทอร์เนต 100 Mbps
- Belden 9841–9844 หรือใกล้เคียง RS–485
- Furon 1T52–8820–234 หรือ Belden Data bus 3076F สำหรับ Foundation Fieldbus
- Belden 3082A, 3083A และ 3085A สำหรับ Devicenet
* จำนวนเงินที่มีสำหรับการติดตั้งระบบเครือข่าย ควรจดจำไว้ว่าค่าใช้จ่ายในการติดตั้งสามารถเป็นค่าใช้จ่ายหลักของค่าใช้จ่ายทั้งหมดได้
* ระบบสายที่มีอยู่แล้วในระบบเครือข่ายเดิมอาจจะนำมาใช้ได้ แต่อย่างไรก็ตามเกือบทุกครั้งจะมีสายชำรุดหรือไม่ก็ไม่ตรงกับความต้องการของระบบงานใหม่
* ติดตั้งตามกฎข้อบังคับในการติดตั้ง

ภายในสายโคแอคเชี่ยลจะมีวัสดุสองชนิดหรือมากกว่าที่ทำเป็นแกนกลาง (Common Central Axis) ของสายสัญญาณ สายโคแอคซ์ถูกใช้สำหรับการส่งข้อมูลโดยใช้ระดับความถี่วิทยุ สายสัญญาณจะทำงานเสถียรได้ดีที่ระดับความถี่ต่ำกว่า 4 GHz และทำให้เป็นที่นิยมในการส่งสัญญาณโทรทัศน์รวมทั้งการใช้งานในระบบเครือข่ายท้องถิ่น

เส้นตัวนำหรือเส้นสัญญาณที่อยู่แกนกลางโดยปกติจะสร้างมาจากทองแดง อาจเป็นเส้นเดี่ยวหรือสแตรนด์ ปัจจัยที่สำคัญประการหนึ่งก็คือเส้นผ่านศูนย์กลางซึ่งสามารถใช้ในการประเมินการลดทอนของสัญญาณเมื่อส่งข้อมูลระยะทางไกล จำนวนเส้นของสแตรนด์ก็อาจจะส่งผลถึงการลดทอนของสัญญาณเช่นกัน

ชั้นฉนวนประกอบด้วยวัสดุไดอิเล็กทริกหุ้มรอบสายส่งสัญญาณ ไดอิเล็กทริกนี้โดยทั่วไปจะสร้างมาจากโพลีเอทีลีนหรือเทฟลอน

ชั้นชีลด์ที่เป็นฟอยล์บาง ๆ พันรอบไดอิเล็กทริกที่เป็นฉนวนโดยทั่วไปจะทำมาจากอะลูมิเนียมที่ถูกบอนด์ (Bond) ทั้งสองด้าน บางประเภทมีชั้นฟอยล์ชีลด์ 2 ชั้นโดยมีชั้นฟอยล์ทองแดงถักเพิ่มอีกชั้นหนึ่ง

รูปที่ 4 ภาพตัดขวางของสายโคแอคเชี่ยล

ตัวนำไฟฟ้าที่ทำเป็นเบรดชีลด์ หรือ เมช (Mesh) ส่วนใหญ่แล้วจะทำจากทองแดง หรือ อะลูมิเนียมที่พันห่อหุ้มชีลด์ฉนวนและฟอยล์ ตัวนำไฟฟ้านี้สามารถทำตัวเป็นกราวด์สำหรับสายนำ เบรดชีลด์สามารถป้องกันสายนำสัญญาณจาก EMI (Electromagnetic Interference) และ RFI (Radio Frequency Interference) ชีลด์ฟอยล์และเบรดให้การป้องกันที่ดีสำหรับ การรบกวนแบบ Electrostatic Interference เมื่อมีทำการต่อลงดินอย่างถูกต้องแต่สามารถป้องกัน EMI ได้เพียงเล็กน้อย

ชีทเป็นเปลือกด้านนอกของสายเคเบิลสัญญาณซึ่งมีทั้งแบบเดินภายในฝ้าและนอกฝ้าขึ้นอยู่กับองค์ประกอบ สายสัญญาณและชีลด์รวมกันเรียกว่า Concentric (Coaxial) และเป็นที่มาของชื่อสายสัญญาณ

คุณสมบัติสำคัญที่มีต่อประสิทธิภาพของสายโคแอคเชียลนั้น คือวัสดุที่ใช้ทำสายสัญญาณ ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง และความต้านทานของสายสัญญาณ องค์ประกอบของสายนำสัญญาณสามารถใช้ประเมินว่าสายสัญญาณนั้นจะมีคุณภาพดีแค่ไหน เส้นผ่านศูนย์กลางของสายสัญญาณช่วยประเมินปริมาณทางไฟฟ้าที่สามารถใช้งานได้บนสายสัญญาณ

โดยทั่วไปสายสัญญาณโคแอคซ์แบบหนาสามารถสนับสนุนความต้องการปริมาณทางไฟฟ้าได้ดีกว่าสายแบบบาง ความต้านทานของสายนำสัญญาณและเบรดสามารถช่วยประเมินคุณลักษณะของค่าความต้านทานที่บ่งบอกข้อจำกัดที่สายสัญญาณและสามารถในการถูกใช้งานได้

สำหรับตัวอย่าง สถาปัตยกรรมอีเทอร์เนตและอาร์คเนต (Arcnet) สามารถใช้สายโคแอคเชียลแบบบางได้ แต่มันมีความแตกต่างของคุณลักษณะของอิมพีแดนซ์ ดังนั้นสายอีเทอร์เนตและอาร์คเน็ตจะไม่สามารถใช้งานเข้ากันได้ สาย LAN ส่วนมากจะใช้ระดับแบบ RG (Recommended Gage) และสายสัญญาณที่ระดับ RG เดียวกันถึงแม้ว่าจะมาจากต่างผู้ผลิตกันก็สามารถใช้งานร่วมกันอย่างไม่มีปัญหา ดังตาราง 1

ในระบบ LAN คุณลักษณะเฉพาะของอิมพีแดนซ์จะอยู่ในช่วง 50  (RG-8/u หรือ RG-58/u สำหรับอีเทอร์เนต) ถึง 93  (RG-59/u หรือ RG-62/u สำหรับ Arcnet) ความต้านทานของสายโคแอคเชียลจะสามารถคำนวณได้จากสูตรต่อไปนี้ 

 โดยที่ k คือ ค่าคงที่ของฉนวน

สายสัญญาณโคแอคเชียลมีข้อดีเหนือกว่าสายประเภทอื่นตรงที่มันสามารถถูกใช้สร้างเป็นระบบเครือข่ายได้ ข้อดีนี้อาจมีความสำคัญลดลงหรือหายไปตามกาลเวลาเนื่องจากการพัฒนาของเทคโนโลยีและการพัฒนาของผลิตภัณฑ์ที่ค่อนข้างก้าวกระโดด
* สายบรอดแบนด์โคแอคเชียลสามารถถูกใช้ส่งสัญญาณเสียง, ข้อมูล และแม้กระทั้งสัญญาณวิดีโอ
* สายสัญญาณค่อนข้างง่ายในการติดตั้ง
* ราคาของสายโคแอคเชียลค่อนข้างสมราคาเมื่อเทียบกับสายประเภทอื่น

สายโคแอคเชียลมีข้อด้อยเมื่อใช้ในระบบเครือข่ายดังต่อไปนี้
* ง่ายต่อการเสียหายและบางครั้งยากในการทำงานโดยเฉพาะสายโคแอคเชียลแบบหนา
* สายโคแอคเชียลยังถือว่าใช้งานยากมากกว่าสายคู่พันเกลียว
* สายโคแอคเชียลแบบหนาอาจจะมีค่าใช้จ่ายในการติดตั้งสูงโดยเฉพาะถ้าต้องลากสายร้อยท่อหรือทางเดินสายที่มีสายเก่าอยู่
* ตัวคอนเน็กเตอร์มีราคาค่อนข้างสูง

* สายสัญญาณขาดหรือลัดวงจร สายสัญญาณสามารถขาดหรือลัดวงจรหรือสัมผัสกับสายสัญญาณเส้นอื่นเนื่องจากการติดตั้งตัวคอนเน็กเตอร์ที่ไม่ดีหรืออาจเกิดจากการถูกบีบรัดในระหว่างการติดตั้ง

1. J.E Goldman and P.T Rawles, Applied Data Communications. Addison-Wesley, New York,2001
2. J. Fulcher, An Introduction to Microcomputer Systems: Architecture and Interfacing. Addison-Wesley, Sydney,1989
3. S. Mackay, E. Wright, D. Reynders and .J Park, Practical Industrial Data Network: Design, Installation and Troubleshooting. IDC Technologies, Perth,2004
4. J.R. Vacca, High-speed Cisco Networks: Planning, Design, and Implemention. CRC Press LLC, Florida,2001