Cavo UTP: guida completa a tipi, categorie, PoE e specifiche

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Immagine rappresentativa del cablaggio strutturato

Il cavo UTP rimane il re silenzioso delle reti locali: discreto, conveniente e incredibilmente efficiente. Nonostante l'emergere delle tecnologie wireless, connessioni in rame a doppino intrecciato non schermato Grazie alle loro prestazioni, compatibilità e facilità di installazione, continuano a supportare milioni di reti in case, uffici e data center.

Se vi state chiedendo cosa lo rende così versatile, la risposta sta nel suo design e negli standard che lo supportano. Quattro coppie di fili di rame intrecciatiI connettori RJ-45 e gli standard consolidati consentono una trasmissione affidabile di dati, voce, video e persino alimentazione (PoE). In questa guida, esamineremo approfonditamente il funzionamento, le tipologie, le categorie, il PoE, le specifiche effettive e come scegliere uno di questi dispositivi, senza tralasciare alcun dettaglio.

Cos'è un cavo UTP e come funziona?

UTP sta per Unshielded Twisted Pair, ovvero, doppino intrecciato non schermatoÈ costituito da diverse coppie di conduttori in rame intrecciati a spirale e ricoperti di isolante; l'intero assemblaggio è rivestito da una guaina esterna (solitamente in PVC o composti privi di alogeni). Questa trecciatura riduce la captazione e l'emissione di interferenze e consente una trasmissione più stabile.

La chiave è l'uso di segnali in modalità differenziale su ciascuna coppia: se un conducente trasporta A(t) e l'altro −A(t), il rumore esterno n(t) si accoppia in modo simile a entrambi. Sottraendo al ricevitore, il rumore comune viene annullato e il segnale utile viene amplificato (reiezione di modo comune). Questa proprietà spiega la sua robustezza in ambienti elettrici impegnativi.

Inoltre, poiché attraverso ciascuna coppia scorrono correnti opposte, i campi magnetici di entrambi i conduttori tendono ad annullarsi a vicendaQuesta simmetria riduce la radiazione elettromagnetica proveniente dal cavo e attenua l'induzione di correnti parassite nei cavi vicini, diminuendo la diafonia tra le coppie.

I cavi UTP solitamente incorporano quattro coppie (8 fili), identificati da codici coloreSebbene l'intrecciatura attenui gran parte del rumore, poiché non c'è schermatura complessiva, in ambienti con forti EMI/RFI, potrebbe valere la pena passare a varianti schermate (STP, FTP o S/FTP) per una maggiore immunità.

Un po' di storia: dal telegrafo alle reti LAN

La coppia intrecciata divenne popolare alla fine del XIX secolo come risposta ai problemi di interferenza in linee telefoniche e telegraficheCon l'elettrificazione delle città e l'arrivo dei tram, il rumore indotto rese impraticabile continuare a utilizzare cavi a terra aperta. La soluzione fu l'adozione di circuiti bilanciati e, in seguito, di tecniche come la trasposizione periodica dei conduttori.

Negli anni 1880, le compagnie telefoniche migrarono verso circuiti bilanciati per ridurre l'attenuazione e l'interferenzaLa trasposizione (scambio di posizione ogni pochi poli) garantiva che entrambi i fili ricevessero disturbi simili su tratti alternati, compensando il rumore. All'inizio del XX secolo, gran parte della rete elettrica americana utilizzava già linee a doppino intrecciato o a circuito aperto con trasposizioni.

L'invenzione del doppino intrecciato è attribuita ad Alexander Graham Bell (1881). L'idea di equilibrio e intreccio Ancora oggi persiste in milioni di chilometri di cavi installati dagli operatori telefonici, soprattutto nelle linee aeree rurali e nelle reti di accesso voce e dati.

Tipi di doppino intrecciato: UTP, STP, FTP e S/FTP

A seconda della schermatura distinguiamo diverse famiglie. UTP (non schermato) Questa è la variante più comune per via del suo costo e della facilità di installazione; la sua impedenza caratteristica tipica è di 100 Ω. In ambienti rumorosi, entrano in gioco altre varianti:

• STP (Shielded Twisted Pair): ogni coppia è circondata da uno schermo, maggiore immunità e costo; impedenza tipica 150 Ω.
• FTP (Foiled Twisted Pair): schermatura in alluminio che ricopre interamente le coppie; ampiamente utilizzato all'aperto e in ambienti con EMI moderate; impedenza tipica 120 Ω.
• S / FTP: schermatura complessiva più schermatura individuale per coppia (doppia protezione contro EMI/RFI).

La scelta tra le varianti UTP e schermate dipende dall'ambiente elettromagnetico. Nessun rumore ad alta frequenzaDi solito, il cavo UTP è sufficiente e più economico; in presenza di motori, linee elettriche o radiofrequenze intense, la schermatura garantisce la robustezza necessaria.

Categorie e applicazioni dei cavi

Gli standard EIA/TIA e ISO/IEC suddividono i cavi a doppino intrecciato in categorie in base alle prestazioni. Le categorie definiscono la larghezza di banda, l'utilizzo e i limiti parametri come diafonia, attenuazione o perdita di ritorno. Di seguito è riportato un riepilogo con applicazioni tipiche e note chiave:

Categoria	Velocità massima teorica	Banda (MHz)	Applicazioni	Osservazioni
Gatto 1	-	<1	Telefonia e modem vecchia banda larga	Non descritto da EIA/TIA. Non adatto ai sistemi moderni.
Gatto 2	-	4	Terminali più vecchi (ad esempio, IBM 3270)	Non descritto da EIA/TIA. Obsoleto.
Gatto 3	10 Mbps	16 (Classe C)	10BASE-T, 100BASE-T4; telefonia	Standard EIA/TIA-568; non supera i 16 Mbit/s di dati.
Gatto 4	20 Mbps	20	Token Ring a 16 Mbit/s	Oggi poco utilizzato.
Gatto 5	100 Mbps	100 (Classe D)	10/100 / 1000BASE-T	Comune in Ethernet eredità tra le apparecchiature di rete.
Cat 5e	1000 Mbps	100 (Classe D)	100BASE-TX e 1000BASE-T	Miglioramento della Cat 5, ora sostituita dalla Cat 6/6A.
Gatto 6	1000 Mbps	250 (Classe E)	1000BASE-T	Esteso nelle strutture attuali.
Cat 6A	10.000 Mbps	Fino a 500	10GBASE-T	Testato a 500 MHz; portata tipica fino a 100 m.
Gatto 7	10.000 Mbps	600 (Classe F)	Telefono, TV via cavo, 1000BASE-T sullo stesso cavo	Corazzato secondo ISO/IEC 11801; non riconosciuto da EIA/TIA.
Cat 7A	10.000 Mbps	1000 (Classe F)	Telefonia, TV via cavo, 1000BASE-T	S/FTP a 4 coppie; non riconosciuto da EIA/TIA.
Gatto 8	40.000 Mbps	2000	Multiservizio 40GBASE-T o 1000BASE-T	S/FTP a 4 peer; definito da ANSI/TIA-568-C.2-1 e ISO/IEC 11801-1:2017.
Gatto 9	-	25.000	Norma UE in fase di sviluppo	S/FTP a 8 paia con Mylar e poliammide.
Gatto 10	-	75.000	Standard in fase di sviluppo (GERA, IEEE)	S/FTP a 8 coppie con Mylar e poliammide; citazione necessaria.

Oltre alle categorie, le prestazioni effettive dipendono dalla distanza, dalla larghezza di banda e dalla qualità dell'installazione. Per collegamenti fino a 100 m Nelle LAN vengono gestite velocità da 10 Mbps a 10 Gbps, con attenuazione e diafonia che aumentano con la frequenza.

Cat 6 oggi: perché è ancora una scommessa sicura

La Categoria 6 coniuga disponibilità, prezzo e prestazioni. Supportando velocità fino a 250 MHz e 1 Gbps (Gigabit Ethernet), è retrocompatibile con Cat 5/5e e Cat 3. Molti marchi offrono AWG 23 (anche tra 22–24 AWG) secondo ANSI/TIA/EIA-568-B.2-1, in genere fornito in bobine da 305 m e, in alcuni casi, da 500 e 1000 m.

Per l'uso esterno sono disponibili versioni con copertura in polietilene (PE) nero, resistente ai raggi UV, al calore e all'umidità, con o senza armatura (cinghia) a seconda dell'ambiente. Queste opzioni sono utili nella videosorveglianza e installazioni perimetrali in cui è richiesta la resistenza agli agenti atmosferici.

Nell'ecosistema di installazione è presente un'ampia gamma di accessori: Rack di comunicazione, pannelli di permutazione, prese RJ45, cavi di collegamento pre-terminati, organizer e altro ancora. L'integrazione di componenti di qualità semplifica il routing e la certificazione del sistema.

I produttori seri evidenziano anche i dettagli pratici nella Cat 6: riempimento a croce (crocifisso) per migliorare la separazione delle coppie, filo staccabile per una facile apertura del coperchio e controllo dell'impedenza di 100 Ω, fondamentale per tenere a bada la diafonia.

Caratteristiche essenziali dell'UTP nella pratica

Il cavo UTP standard integra quattro doppini di rame intrecciati e una guaina esterna, senza schermatura. L'impedenza tipica è 100 Ω, adatti per Ethernet e una moltitudine di altri dispositivi. Ogni conduttore è isolato e l'assemblaggio è in genere protetto con composti in PVC o LSZH (a bassa emissione di fumi e a basso contenuto di alogeni).

Tra i suoi principali vantaggi: è flessibile e facile da tirare nei tubi, offre un'elevata compatibilità con Connettori e apparecchiature RJ45, è conveniente rispetto alle alternative e consente elevate velocità di trasferimento con bassa latenza su distanze di impianto (fino a 100 m).

La produzione attuale tiene conto di parametri quali attenuazione e diafonia. Materiali e geometrie migliorati Consentono valori più rigorosi, con perdite di ritorno controllate e un margine ACR migliore, che si traduce in collegamenti stabili a frequenze più elevate.

Per quanto riguarda la portata, per il cablaggio orizzontale si consiglia non superare i 100 metri (inclusi i cavi di collegamento). In caso di trunk o ambienti con interferenze, è consigliabile prendere in considerazione FTP/STP o anche la fibra, a seconda dei casi.

Nelle applicazioni reali, UTP viene utilizzato in voce, dati e video, dalle reti domestiche agli uffici e ai data center (nelle categorie superiori). Per scenari rumorosi o con normative più severe, potrebbe essere più appropriato passare a varianti schermate.

PoE: dati e alimentazione sullo stesso cavo

Power over Ethernet consente la trasmissione di energia e dati sullo stesso cavo UTP, eliminando la necessità di alimentatori locali per molti dispositivi. Gli standard attuali sono IEEE 802.3af (PoE), 802.3at (PoE+) e 802.3bt (PoE++/4PPoE), con quattro livelli di potenza (tipi da 1 a 4).

Gli elementi che differenziano le tipologie PoE sono: potenza massima erogabile dal PSE (interruttore o iniettore), potenza disponibile per il PD (dispositivo alimentato) e numero di coppie utilizzate per l'alimentazione (2 o 4 coppie).

Standard	Modello	designazione	Potenza massima PSE	Potere per PD	Coppie usate
IEEE 802.3af	Tipo 1	PoE	15.4 W	12.95 W	2
IEEE 802.3at	Tipo 2	PoE +	30 W	25.5 W	2
IEEE802.3bt	Tipo 3	PoE++ / 4PPoE	60 W	51 W	4
	Tipo 4		90–100 W	71 W	4

Consigli utili: Tipo 1 (telefoni IP, telecamere di base, punti di accesso Wi-Fi a bassa richiesta e sensori); Tipo 2 (AP dual-band, telecamere PTZ, videotelefoni, allarmi); Tipo 3 (AP Wi-Fi 6/6E, telecamere PTZ riscaldate, videoconferenza); Tipo 4 (schermi touch, desktop, apparecchiature di rete ad alte prestazioni).

Vantaggi PoE nelle installazioni: meno cavi elettrici, rapida implementazione, maggiore flessibilità di ubicazione, gestione centralizzata dell'energia e riduzione dei costi, il tutto con tensioni sicure per ridurre al minimo i rischi.

Esempio reale: cavo Cat 6 U/UTP LSZH Dca e relative cifre

Un cavo residenziale/professionale di categoria 6 con guaina priva di alogeni (LSZH/LSFH) offre un buon equilibrio tra sicurezza e prestazioni. Caratteristiche tipiche: 4 coppie di rame solido AWG 23, traversa di separazione, filo a strappo, impedenza 100 Ω, resistenza per conduttore < 9,38 Ω/100 m, banda fino a 250 MHz (e fino a 400 MHz in alcuni riferimenti), velocità fino a 1 Gbps.

Scheda riassuntiva del modello di riferimento (DK6000): U/UTP, Euroclasse Dca s2 d2 a1, banda di trasmissione 400 MHz, diametro conduttore 0,55 mm, isolamento in polietilene, diametro guaina 6,2 mm (spessore 0,5 mm), tensione di lavoro 300 V, temperatura di esercizio −25…70 °C, velocità di propagazione nominale 72% e Spark Test 3000 Vac.

Modello		DK6000
Modello		U/UTP
Euroclass		Dca s2 d2 a1
Categoria		Gatto 6
Ancho de banda		Fino a 400 MHz
Velocità		1 Gbps
Conduttore		Rame pieno, 0,55 mm, AWG 23
Isolamento del conduttore		Polietilene (Ø ≈ 0,99 mm)
Riempimento		Croce (crocifisso) + filo strappato
Coprire		LSFH, Ø ≈ 6,2 mm, spessore 0,5 mm
impedenza	Ω	100
Resistenza del conduttore	Ω/100 m	<9,38
Velocità nominale	%	72
Tensione di trabajo	V	300
Temperatura	° C	−25 … 70

Le curve di prestazione (valori tipici e limite) a diverse frequenze consentono di dimensionare i collegamenti con precisione. L'attenuazione aumenta con la frequenza, mentre NEXT/PSNEXT e ACR diminuiscono, come previsto per il rame.

Frequenze	1 MHz 4 MHz 8 MHz 10 MHz 16 MHz 20 MHz 25 MHz 31,25 MHz 62,5 MHz 100 MHz 200 MHz 250 MHz 300 MHz 400 MHz
Attenuazione (max.) dB/100 m	2 3,8 5,3 6 7,6 8,5 9,5 10,7 15,4 19,8 29 32,8 - -
Attenuazione (tip.) dB/100 m	1,7 3,5 5 5,6 7,1 8 8,9 10 14,4 18,3 26,2 29,4 32,8 37,7
SUCCESSIVO (min.) dB/100 m	74,3 65,3 60,8 59,3 56,2 54,8 53,3 51,9 47,4 44,3 39,8 38,3 - -
SUCCESSIVO (tip.) dB/100 m	87,3 78,1 74,1 70,1 67,3 65,9 64,1 62,2 57,3 57 50,5 49,5 44 36,5
PSNEXT (min.) dB/100 m	72,3 63,3 58,8 57,3 54,2 52,8 51,3 49,9 45,4 42,3 37,8 36,3 - -
PSNEXT (tip.) dB/100 m	84,9 76,2 71,2 67,7 64,8 64,1 62,9 60,5 56,1 52,1 46,5 45,3 41,2 35,6
ACR‑N (min.) dB/100 m	72,3 61,5 55,5 53,3 48,6 46,3 43,8 41,2 32 24,5 10,8 5,5 - -
ACR‑N (tip.) dB/100 m	85,5 74,4 69,1 64 59,9 57,9 55,3 52,2 43 36,1 22,7 19,2 11,2 -1,2
PS ACR‑N (min.) dB/100 m	70,3 59,5 53,5 51,3 46,6 44,3 41,8 39,2 30 22,5 8,8 3,5 - -
PS ACR‑N (tip.) dB/100 m	83,2 71,8 66,2 62 57,6 56,2 54,1 50,5 41,5 34,4 20,3 16 9 -1,7
ACR‑F (min.) dB/100 m	67,8 55,8 49,7 47,8 43,7 41,8 39,8 37,9 31,9 27,8 21,8 19,8 - -
ACR‑F (tipico) dB/100 m	78,1 66 60,9 58,7 54,3 52,5 50,4 49 41,6 38,6 30,5 28,6 23,9 22,3
PS ACR‑F (min.) dB/100 m	64,8 52,8 46,7 44,8 40,7 38,8 36,8 34,9 28,9 24,8 18,8 16,8 - -
PS ACR‑F (tip.) dB/100 m	74,7 63,2 58,1 56,2 52,9 50,4 48,4 46,5 40,3 35,8 28,6 26,8 20,5 16,5
Perdita di ritorno (min.) dB	20 23 24,5 25 25 25 24,3 23,6 21,5 20,1 18 17,3 - -
Perdita di ritorno (tip.) dB	25,6 26,6 29,3 29,8 31,9 32,3 32,1 32,5 31,6 27,7 24,8 23,1 21,8 19,3

In termini di conformità normativa, cavi Cat 6 di qualità conforme a TIA/EIA-568B.2-1Molti includono il supporto di banda estesa (fino a 400 MHz su alcuni modelli) e caratteristiche meccaniche per facilitare l'installazione.

Compatibilità del connettore RJ45 in Cat 6 (esempio Televés)

Richieste di connettività affidabili combina connettori e cavi compatibiliA scopo di riferimento, la tabella seguente riassume la compatibilità meccanica/funzionale tra vari riferimenti di connettori RJ45 (femmina e maschio) e vari strumenti/elementi associati. Legenda: OK (compatibile), OK* (compatibile ma esistono opzioni migliori), X (incompatibile).

Riferimento		219602	219701	219910	212201	2123	212302	212305	212310	212101	219302	219312	219322
Connettori connettori femminile	209901/209907	OK	OK	OK	OK	OK	OK	OK	OK	X	X	X	X
	209905	OK	OK	OK	OK	OK	OK	OK	OK	X	X	X	X
	209921/209925	OK	OK	OK	OK	OK	OK	OK	OK	X	X	OK	X
	209926	OK	OK	OK	OK	OK	OK	OK	OK	X	X	OK	X
	209903	OK*	OK*	OK*	OK*	OK*	OK*	OK*	OK*	OK	X	X	X
	209923	OK*	OK*	OK*	OK*	OK*	OK*	OK*	OK*	OK	OK	OK*	OK
	209929/209501	OK*	OK*	OK*	OK*	OK*	OK*	OK*	OK*	OK	OK	OK*	OK
Connettori connettori Macho	209902	OK	OK	OK	OK	OK	OK	OK	OK	X	X	X	X
	209961/209962	OK	OK	OK	OK	OK	OK	OK	OK	X	X	X	X
	209904	OK*	OK*	OK*	OK*	OK*	OK*	OK*	OK*	OK	X	X	X
	209906	OK	OK	OK	OK	OK	OK	OK	OK	X	X	X	X
	209965/209966	OK	OK	OK	OK	OK	OK	OK	OK	X	X	X	X
	209922	OK*	OK*	OK*	OK*	OK*	OK*	OK*	OK*	X	X	OK	X
	209924	OK*	OK*	OK*	OK*	OK*	OK*	OK*	OK*	OK*	OK	OK*	OK

Ricordati di scegliere in modo appropriato connettore + cavo + utensile Evita i rifiuti di certificazione e le rilavorazioni sul campo, soprattutto dalla Cat 6/6A in poi, dove le tolleranze sono più rigorose.

Configurazioni di cablaggio: passante diretto e incrociato

La terminazione del connettore RJ45 può seguire due schemi a seconda dell'uso. Per unire dispositivi diversi (ad esempio, da PC a switch) utilizza un cavo diretto. Per dispositivi identici (ad esempio, da PC a PC senza switch), la configurazione classica è un crossover, che inverte le coppie di trasmissione e ricezione.

Oggi molte squadre supportano Auto MDI/MDI‑X, rilevando automaticamente il tipo; tuttavia, è buona norma seguire gli schemi standard T568A/T568B e documentare il cablaggio per evitare incidenti.

Certificazione TIA/EIA‑568‑B.2: cosa viene misurato e perché

Per considerare un impianto “certificato” è necessario verificare, tramite strumentazione specifica, i parametri definiti dalla norma. Gli articoli usuali includere:

• Mappa del cablaggio: continuità, ordine dei fili e pinout secondo lo standard.
• lunghezza: misurato su tutte le coppie in base al ritardo di propagazione e NVP.
• Perdita di inserzione (attenuazione): caduta del segnale lungo il collegamento.
• AVANTI (Near-End Crosstalk): diafonia tra una coppia e l'altra all'estremità vicina, in coppia e in banda.
• PSNEXT: effetto combinato di tutte le coppie vicine su una data coppia.
• FEXT/ELFEXT: diafonia remota, riferita al segnale attenuato (24 possibili combinazioni).
• PSELFEXT: somma combinata di FEXT di più coppie rispetto a una.
• Perdita di rendimento (Return Loss): energia riflessa da disadattamenti.
• Ritardo inclinato: differenza di ritardo tra coppie (sincronizzazione inter-thread).

I test devono essere superati in tutti bocche di reteIl processo può essere laborioso nelle installazioni di grandi dimensioni, ma garantisce che il cablaggio soddisfi i margini della categoria di destinazione.

Vantaggi e limiti del doppino intrecciato

I punti di forza più notevoli del doppino intrecciato in una LAN: elevata densità di posizioni per segmento, facilità di analisi delle prestazioni e risoluzione dei problemi, capacità di preinstallazione e facilità di terminazione sul campo.

Tra i suoi pedaggi: ad alta velocità il rischio di errori se l'installazione non è controllata, la larghezza di banda è limitata rispetto alla fibra, l'immunità al rumore e alla diafonia è inferiore rispetto ai cavi schermati o coassiali, le apparecchiature attive possono essere costose e la distanza tipica è limitata a 100 m per segmento.

Come scegliere il cavo UTP giusto

Il primo filtro è la necessità di velocità e larghezza di banda. Se l'ambiente richiede 10GBASE-T, Cat 6A con 500 MHz Si tratta di un minimo ragionevole; per reti Gigabit in uffici e abitazioni, la Cat 6 è più che adeguata. Considerate anche la crescita a medio termine.

L'uso e l'attrezzatura stabiliscono lo standard: telecamere IP PTZ con PoE ad alta potenza, punti di accesso Wi-Fi 6/6E o videoconferenza possono giustificare categorie superiori e schermature più efficaci. Tuttavia, le reti domestiche più semplici funzioneranno bene con cavi Cat 6 UTP.

Le regole dell'ambiente: se c'è rumore elettromagnetico (motori, ascensori, linee elettriche) o lunghe linee elettriche parallele, prendere in considerazione FTP/STP/S/FTP. All'esterno, cercare una guaina in PE nero resistente ai raggi UV e, se applicabile, un'armatura.

Considerare anche le normative e la sicurezza: Euroclassi di reazione al fuoco (ad esempio, Dca s2 d2 a1) e guaine LSZH per spazi pubblici o evacuazione. Assicurarsi che il cavo sia conforme agli standard TIA/EIA e ISO/IEC per la sua categoria.

Infine, verificare la compatibilità del connettore, la disponibilità di bobine (305/500/1000 m) e accessori (rack, pannelli, cavi di collegamento, prese), nonché supporto PoE se si intende alimentare i dispositivi tramite il cavo stesso.

Varianti e concetti correlati

Esistono varianti meno comuni ma interessanti: la doppino intrecciato carico aggiunge induttanza (bobine Pupin) per ridurre la distorsione a determinate frequenze, il doppino intrecciato migliora la robustezza meccanica mantenendo le specifiche elettriche e il cavo a nastro intrecciato combina il formato a nastro con sezioni intrecciate.

Nella vita di tutti i giorni appariranno termini correlati come RJ‑45, codici colore a 25 coppie e concetti di compatibilità elettromagnetica (EMC/CEM) applicati alla progettazione e all'installazione per prevenire accoppiamenti con l'ambiente e tra sistemi.

Tutto quanto sopra delinea un quadro chiaro: scegliendo la categoria, la schermatura e i componenti giusti, il cavo UTP continua a offrire una soluzione robusta, economica e scalabile per voce, dati e video, con opzioni come PoE che semplificare l'alimentazione dei dispositivi e strumenti di certificazione che garantiscano le prestazioni richieste per ogni progetto.