Réseau numérique DANTE #5

par | 13 Avr 2023 | n°488, Tutoriel Son

EP 5 Câbles et connecteurs cuivre

Au fur et à mesure du développement de l’Ethernet, le débit théorique possible a augmenté. L’Ethernet standard (10base2 sur quatre câbles, puis 10Base-T à 10 Mbps) est devenu le Fast Ethernet (100Base-TX : transmission duplex à 100 Mbps), puis le gigabit (1000Base-T, en full duplex à un débit de 1 Gbps). Le 10G et même le 100G sont aussi exploités, en respectant des conditions particulières. Plus le débit augmente, plus les qualités électriques des liaisons ont de l’importance.

Apparus dans l’univers de l’informatique, les câbles Ethernet ont envahi peu à peu tous les métiers du spectacle, de l’événementiel au broadcast et à l’intégration, pour le son comme pour la lumière, la vidéo et les commandes. Vu de loin, tous ces câbles se ressemblent, utilisant comme connecteurs des fiches 8P8C, que l’on connaît mieux sous le nom RJ45, associées à des câbles à huit conducteurs.
À y regarder de plus près, il existe de multiples paramètres qu’il convient de comprendre pour réaliser, en conscience, le choix du câble adapté à son besoin.
Les huit conducteurs sont répartis en quatre paires. Ils existent en version STP, c’est-à-dire shielded twisted pair, ou paire torsadée blindée, qui présente une bonne protection aux perturbations électromagnétiques. On trouve aussi du UTP, pour unshielded twisted pair, sans blindage, donc. Câbles STP et UTP requièrent des connecteurs RJ45 différents.

Sur ces deux connecteurs RJ45 symbolisés, chacune des quatre paires de la liaison est identifiable par une couleur. La paire 1 est bleue, la 2, orange, la 3, verte et la 4, marron. La différence d’option de câblage s’obtient par permutation des paires verte et orange. Pour réaliser une liaison dite droite, on doit utiliser deux connecteurs câblés de la même façon. Pour une liaison dite croisée, un connecteur de chaque. Ces deux types de liaisons sont potentiellement utiles dans une configuration IP.

De CAT 1 à CAT 7 et au-delà

Les câbles et connecteurs se déclinent en différentes qualités (CAT), allant de 1 à 7. En audio professionnelle, on choisit au minimum du CAT 5, ou sa version améliorée CAT 5E, capable d’assurer des transmissions gigabit. Les catégories CAT 6 et CAT 7 sont encore plus performantes. Au sein des catégories, plusieurs spécificités sont disponibles, à choisir selon l’utilisation :
plus ou moins flexibles, plus ou moins blindés ou résistants.
À partir d’un certain degré d’exigence quant aux performances du câble, le blindage revêt une importance clé. Le CAT 7 requiert par exemple que les torsades soient entièrement blindées (S/STP ou S/FTP). Ces blindages éliminent complètement la diaphonie exogène et améliorent considérablement la résistance contre le bruit.
Et si augmenter la section des conducteurs améliore les performances de transmission, la tendance dispose d’un corollaire, l’augmentation de la rigidité du câble. Tout est donc affaire de compromis suivant l’usage préconisé du câble.
Une liaison installée en fixe peut se permettre une certaine rigidité tant qu’elle est posée dans les règles de l’art.
Une bretelle de patch, ou un câble destiné au touring, doivent rester souples en toutes circonstances. Les conducteurs devront être choisis en conséquence tant dans leur matériau que dans leur constitution. Par constitution, on entend mono ou multibrin.
Si elles jouent aussi un rôle dans la protection contre les perturbations électromagnétiques, les gaines englobant les conducteurs ont avant tout pour mission de protéger les fils et blindages des potentielles agressions extérieures. Contraintes mécaniques, humidité, poussière : les câbles déployés en événementiel et spectacle vont en voir des vertes et des pas mûres, particulièrement en utilisation en plein air.
Certains accessoires RJ 45 et câbles réseau sont d’ailleurs spécialement conçus pour l’extérieur. Ils se caractérisent par un niveau d’IP, soit la protection d’un matériel aux intrusions de corps solides et liquides.
Le classement IP des câbles en tant que tel n’est pas systématique. La plupart des produits sont capables de supporter l’humidité ambiante, voire une averse pendant un événement extérieur. L’attention sera à porter au niveau des connecteurs.

Les connecteurs RJ45

À chaque extrémité du câble, on retrouve une embase ou une fiche. Les connecteurs choisis doivent être adaptés aux diamètres externes du câble utilisé. Les informations nécessaires sont données sur les fiches techniques des fabricants de câbles et de connecteurs.
Notons par ailleurs que pour qu’un câble réseau réponde aux caractéristiques d’une catégorie donnée, il faut que non seulement celui-ci en respecte les spécificités, mais également que les deux connecteurs des extrémités soient compatibles avec la catégorie attendue. Comme dans d’autres domaines, la caractéristique d’une liaison Ethernet ne dépassera jamais au final celle du maillon le moins favorable de la chaîne. Un magnifique câble CAT 7 relié par des connecteurs classés CAT 5 ne constituera plus qu’une liaison CAT 5.
Mises à part les sollicitations mécaniques de type écrasement par exemple, nous comprenons aisément que les connecteurs restent le maillon faible concernant la protection de la liaison vis à vis de l’humidité, de la poussière et de tous leurs dérivés – pluie, boue, etc.

Les fabricants de connecteurs ont donc travaillé pour proposer des solutions de connexion répondant aux exigences IP nécessaires à l’exploitation. Il est avant tout important de retenir que les indices IP donnés par les fabricants n’ont de sens que lorsque fiches et embases sont branchées. Des joints assurent alors l’étanchéité, qui se perd dès lors que l’on débranche les connecteurs. Certains fabricants proposent en complément des bouchons caoutchouc pour protéger les connecteurs débranchés.

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