Cosa sono i cavi di segnale o di dati

Intuitivamente, la differenza tra un cavo per la trasmissione di segnali o dati e un cavo di alimentazione è insita nel nome stesso: il primo tipo è preposto a trasportare segnali audiovisivi sia analogici che digitali e informazioni digitali (dati), il secondo fornisce l’alimentazione elettrica a impianti, macchinari e apparecchiature, in ambito industriale ma anche commerciale e domestico.

In termini strettamente tecnici ciò significa che mentre nei cavi di segnale transita un’informazione (un segnale elettrico a bassi livelli di voltaggio), nei cavi di alimentazione scorre energia anche a diverse centinaia di volt.

In questa guida ci concentreremo esclusivamente sul primo tipo di cavi.

Sebbene appartengano alla storia del cablaggio audio e video, i cavi RCA sono tuttora largamente impiegati per l’affidabilità e la semplicità nella trasmissione analogica di un segnale, e non di rado sono presenti anche su televisori moderni e dispositivi audio come gli amplificatori in sostituzione dei cavi digitali.

In genere, un cavo RCA è in grado di trasmettere un segnale singolo; per tale motivo, la trasmissione di un segnale audio stereo richiede due cavi RCA.

Malgrado l'introduzione di sistemi video HD stia segnando una marcata diminuzione dell’uso dei cavi RCA per la trasmissione dei segnali video, il cablaggio RCA rappresenta ancora la tecnologia di connessione dominante in campo audio Hi-Fi, nei sistemi televisivi a circuito chiuso, nei lettori DVD e VHS, e nelle console dei videogiochi.

I cavi HDMI (acronimo di High-Definition Multimedia Interface) presentano il vantaggio di trasportare i segnali audio e video con un unico cavo grazie a un’interfaccia per la riproduzione di segnali digitali.

Oltre al costo inferiore e alla riduzione dell’ingombro per la possibilità di trasportare entrambi i segnali audio e video con un unico cavo, i punti di forza della tecnologia HDMI includono anche la versatilità (il cavo HDMI è una soluzione “smart”, perché consente a diversi dispositivi di selezionare in automatico e reciprocamente i parametri e i formati più idonei) e la qualità del segnale (a differenza di altre tecnologie, il segnale digitale audiovisivo non viene compresso).

Anche se in commercio l’offerta di cavi HDMI diversi tra loro è vasta, la tecnologia comprende cinque cavi principali:

• cavo HDMI standard
• cavo HDMI standard con Ethernet
• cavo HDMI High-Speed con Ethernet
• cavo HDMI High-Speed
• cavo HDMI Automotive standard

I cavi HDMI standard sono concepiti per il trasporto dei segnali HD (non sono adatti per quelli Ultra HD), i segnali satellitari e per il collegamento di lettori DVD e videoproiettori.

Un cavo HDMI High-Speed è la soluzione migliore per i segnali ad alta definizione 4K, a differenza del cavo HDMI standard con Ethernet che è compatibile con alcuni lettori Blu-Ray o segnali in streaming ma non con i segnali 4K, mentre i cavi HDMI High-Speed con Ethernet sono ideali per i contenuti Ultra HD e 3D.

Un’altra caratteristica fondamentale nella scelta del cavo HDMI adatto allo scopo è rappresentata dallo standard dell’interfaccia: ad esempio, lo standard HDMI 1.4 è compatibile con la definizione 4K e un supporto Ethernet, mentre lo standard HDMI 2.0 è compatibile con con la definizione HDR statica e i video UHD fino a 18 Gbps di banda.

Il tipo di connettore del cavo HDMI è un altro fattore importante di selezione; infatti, un modello di connettore HDMI di tipo A (19 pin) è adatto per console di videogame, PC e apparecchi televisivi convenzionali, a differenza del tipo B a 29 pin (raramente utilizzato in applicazioni domestiche), del tipo C (adatto per tablet e notebook) e del connettore HDMI tipo D, che supporta smartphone e fotocamere.

I cavi Ethernet servono a collegare fisicamente i dispositivi digitali come computer, tablet, ma anche console di videogame e smart TV a una rete Internet, con il vantaggio di connessioni di rete normalmente più veloci e con latenze inferiori rispetto alla connessione wireless (WiFi).

I cavi Ethernet si dividono in sette categorie (5, 5e, 6, 6a, 7, 7a, 8), in base principalmente alla velocità di trasferimento dei dati e al livello di crosstalk, l’eventuale interferenza elettromagnetica che si genera tra elementi vicini di ogni cavo.

I cavi di categoria 5 offrono velocità di trasferimento dati tra 10 e 100 Mbps, con una banda di 100 MHz; la categoria 5e riduce al minimo il crosstalk a parità di prestazioni rispetto ai cavi della categoria 5; i cavi Ethernet della categoria 6 sono caratterizzati da velocità di trasferimento dei dati fino a 10 Gbps, come anche la categoria 6a, ma quest’ultima può lavorare a frequenze fino a 500 Mhz; infine le categorie 7, 7a e 8, che superano tutti i limiti delle precedenti categorie e consentono di arrivare a velocità fino a 100 Gbps.

Anche se in origine la finalità era quella della condivisione di informazioni, oggi i cavi USB consentono anche di alimentare dispositivi digitali quali computer portatili, tablet e smartphone.

Gli standard USB più recenti e innovativi si differenziano per velocità di trasferimento dei dati e funzione del cavo:

USB 2.0 - introdotto nel 2002 lo standard USB 2.0 aumenta la velocità di trasferimento dati di 40 volte rispetto allo standard USB 1.1 precedente, passando da 12 Mbps a 480 Mbps.

USB 3.0 - è uno standard del 2008 che ha rivoluzionato la versione USB precedente; infatti, può raggiungere velocità quasi 10 volte superiori rispetto all’USB 2.0, circa 4,8 Gbps.

USB 3.1 - di recente introduzione, fornisce al dispositivo a valle fino a 10 Gbps di larghezza di banda con una velocità effettiva di 3,4 Gbps. Lo standard USB 3.1 è retrocompatibile con gli standard 3.0 e 2.0 precedenti.

I cavi telefonici classici sono conosciuti come cavi a coppie o doppini e sono costituiti da due fili di rame dal diametro di circa dieci millimetri rivestiti da una membrana plastica in polietilene o PVC e avvolti tra loro a spirale con passo costante.

Il doppino può essere ricoperto con un rivestimento di materiale plastico, come protezione dall’usura e dagli agenti atmosferici, e schermato per evitare che il segnale venga attenuato da interferenze elettromagnetiche.

In origine i doppini erano un mezzo di trasmissione a banda molto ridotta (300- 3300 Hz, la banda di frequenza della voce umana), ma con l’avvento della rete Internet è stato necessario apportare miglioramenti e oggi la banda frequenziale dei doppini consente di raggiungere velocità di trasmissione superiori a 100 Mbps.

Il fattore distintivo delle principali versioni di doppini è rappresentato dalla presenza o meno di schermatura:

• Doppini non schermati, noti come cavi UTP (Unshielded Twisted Pair);
• Doppini schermati, che si dividono in cavi FTP e STP.

I cavi FTP (Foiled Twisted Pair) presentano un unico schermo per tutto il cavo, mentre nei cavi STP (Shielded Twisted Pair) è presente uno schermo per ogni coppia più un ulteriore schermo complessivo.

Per ragioni di costo e semplicità di posa, oggi la maggior parte dei doppini installati non sono schermati.

Ora che i cavi RCA, HDMI, Ethernet, USB e telefonici non hanno più segreti per te, visita le categorie della sezione cavi e fili di RS per trovare tutti i cavi per le tue esigenze di trasmissione e condivisione di segnali e dati.