Počítačové káble sú špecializované káble používané na prenos digitálnych signálov, analógových signálov alebo riadiacich príkazov. Musia spĺňať požiadavky ako nízky útlm, odolnosť proti rušeniu a odolnosť voči prostrediu. Výber materiálov (vrátane vodiča, izolačnej vrstvy, tieniacej vrstvy a vrstvy plášťa) priamo ovplyvňuje výkon prenosu signálu, ako je podrobne uvedené nižšie: I. Materiál vodiča Hlavnou funkciou počítačových káblov je prenášať slabé signály (nízky prúd, vysoká frekvencia). Preto je mimoriadne dôležitá vodivosť, flexibilita a stabilita signálu vodiča.
Takmer vždy sa teda používajú medené vodiče. Špecifické formy zahŕňajú: Čistá meď (elektrolytická meď): Vysoká vodivosť (väčšia alebo rovná 58,5 % IACS), minimalizácia útlmu signálu počas prenosu a zabezpečenie presnosti údajov. Často sú vyrobené z viacvláknového mäkkého medeného drôtu (napríklad 7/0,16 mm, 19/0,32 mm atď. jemného medeného drôtu spojeného dohromady), ktorý ponúka dobrú flexibilitu vhodnú pre kabeláž v stojane a scenáre častého ohýbania a nedá sa ľahko zlomiť. Pocínovaná-meď: Vrstva cínu je pokovovaná na povrch čistej medi (hrúbka vrstvy cínu väčšia alebo rovná 1 μm), čím sa zvyšuje odolnosť voči oxidácii a spájkovateľnosť (zabránenie slabému kontaktu spôsobenému oxidáciou medi), čo je obzvlášť vhodné pre vlhké alebo mierne korozívne prostredie (ako sú priemyselné dielne, vonkajšie zariadenia). Je to hlavný vodivý materiál pre počítačové káble, vyrovnáva vodivosť a odolnosť voči prostrediu.
Materiál izolačnej vrstvy Izolačná vrstva potrebuje izolovať rôzne jadrové vodiče a zabrániť rušeniu signálu, pričom musí mať tiež vysoký izolačný odpor, nízke dielektrické straty a teplotnú odolnosť. Bežne používané materiály: Polyetylén (PE): Nízka dielektrická konštanta (ε≈2,3), nízke dielektrické straty, vhodné na vysoko-frekvenčný prenos signálu (napríklad digitálna komunikácia) a relatívne nízke náklady. Teplotný rozsah: -40 ~ 70 stupňov, vhodné pre normálnu teplotu a suché prostredie (ako sú počítačové miestnosti, kancelárie). Polyvinylchlorid (PVC): Dobrý izolačný výkon, vysoká mechanická pevnosť (odolné proti -opotrebeniu, roztrhnutiu{9}}) a určitá spomaľovač horenia (samozhášací). Rozsah teplôt: -15 ~ 70 stupňov (všeobecný typ), vhodný na pevnú inštaláciu v interiéri, vysoká{16}}hospodárnosť. Zosieťovaný polyetylén (XLPE): Vylepšená tepelná odolnosť a mechanická pevnosť prostredníctvom procesu zosieťovania s teplotnou odolnosťou až do 90 stupňov, vyššou izolačnou odolnosťou a lepšou odolnosťou proti starnutiu ako PE/PVC. Vhodné pre prostredia s vysokou teplotou (ako sú priemyselné riadiace skrine) alebo scenáre s vysokými požiadavkami na životnosť. Fluoroplasty (FEP, PFA, PTFE):
Extrémne vysoká teplotná odolnosť (-60~200, dokonca 260 stupňov), vynikajúca chemická stabilita (odolnosť voči olejom, kyselinám a zásadám) a dielektrické vlastnosti takmer neovplyvnené teplotou a frekvenciou. Vhodné do extrémneho prostredia (ako sú chemické dielne, zariadenia v blízkosti-vysokoteplotných zariadení), ale s vyššími nákladmi. III. Materiály tieniacej vrstvy Počítačové káble musia odolávať elektromagnetickému rušeniu (EMI) a rádiofrekvenčnému rušeniu (RFI), takže tieniaca vrstva je rozhodujúca. Medzi bežne používané materiály patria: Tienenie medeným drôtom: Opletené z viacerých prameňov jemného medeného drôtu (pocínovaná-meď alebo holá meď), s hustotou tienenia zvyčajne medzi 85 % a 95 %. Má dobrú flexibilitu a silnú odolnosť voči nízkofrekvenčnému{14} rušeniu. Vhodné pre scenáre s častým ohýbaním (ako sú prepojovacie káble zariadení), ale jeho vysokofrekvenčný tieniaci účinok je o niečo horší ako medená páska. Tienenie medenou páskou: Používa tenkú medenú pásku (hrúbku 0,05 ~ 0,1 mm) špirálovito omotanú, ktorá poskytuje vysoké pokrytie tienenia (viac ako alebo rovné 90 %) a vynikajúci tieniaci účinok proti vysoko-frekvenčnému rušeniu (napríklad rádiofrekvenčným signálom). Má vysokú mechanickú pevnosť, ale nízku flexibilitu, vhodný pre pevné inštalácie (ako je vedenie v káblových žľaboch). Tienenie hliníkovo-plastovej kompozitnej pásky:
Je vyrobený z hliníkovej fólie a plastovej fólie, je ľahký a má nízke{0}}náklady a ponúka určité tienenie proti vysokofrekvenčnému-rušeniu, ale jeho tieniaci účinok je slabší ako čistá meď a väčšinou sa používa v prostrediach s nízkym-rušením. Dvojité{4}}tienenie (opletené + omotané): Kombináciou výhod opletenia medeným drôtom (anti-nízkofrekvenčné) a ovíjania medenou páskou (anti-vysokofrekvenčné) poskytuje najlepší účinok tienenia (napr. pre prostredia so silným rušením: rozvodne, blízko motorov). IV. Materiál plášťa Vrstva plášťa chráni izolačné a tieniace vrstvy a vyžaduje odolnosť proti opotrebovaniu, odolnosť voči vplyvom prostredia (olej, voda, UV žiarenie) a spomaľovanie horenia. Bežne používané materiály zahŕňajú: Polyvinylchlorid (PVC): Vysoká mechanická pevnosť, odolnosť proti opotrebovaniu, odolnosť voči kyselinám a zásadám a spomaľovač horenia (dosiahnuté pridaním retardérov horenia), nízke náklady. Teplotný rozsah: -15~70 stupňov, vhodné pre suché vnútorné alebo bežné priemyselné prostredie. Neoprén (CR): Dobrá elasticita, odolnosť voči olejom, starnutiu a silná odolnosť voči poveternostným vplyvom (odolná voči UV žiareniu), vhodný pre vonkajšie alebo mobilné aplikácie (napr. ťahanie káblov zariadení). Teplotný rozsah: -30~80 stupňov, ale cena je vyššia ako u PVC. Fluoroplasty (FEP, PFA): Zodpovedajú fluoroplastovým izolačným vrstvám, odolné voči extrémnym teplotám (-60~200 stupňov ), odolné voči chemickej korózii, vhodné do drsného prostredia (napr. chemické závody, vysokoteplotné dielne). Bezhalogénové polyolefíny s nízkou dymivosťou (LSZH):
Nízka emisia dymu pri spaľovaní, žiadne toxické plyny (napr. HCl), spĺňa požiadavky ochrany životného prostredia a požiarnej bezpečnosti (napr. výškové-budovy, podchody, nemocnice). Teplotný rozsah: -40~90 stupňov, dobrá mechanická pevnosť a odolnosť voči poveternostným vplyvom. Stručne povedané, výber materiálov pre počítačové káble sa zameriava na „stabilný prenos signálu“ a „prispôsobivosť prostredia“: Vodiče sú primárne pocínovaná meď, vyrovnáva vodivosť a odolnosť proti oxidácii; izolačné vrstvy sa vyberajú na základe teplotných požiadaviek: PE/PVC (normálna teplota), XLPE (stredná až vysoká teplota) a fluoroplasty (extrémne prostredia); tieniace vrstvy sú primárne opletené medeným drôtom/obalením medenou páskou, pričom dvojité tienenie sa používa v scenároch so silným rušením; vrstvy plášťa sa vyberajú na základe prostredia: PVC (univerzálne použitie), LSZH (ekologický spomaľovač horenia) a fluoroplasty (drsné prostredie).