Confronto tra cavi coassiali, fibra ottica e cavi LAN

Nell'infrastruttura di un edificio moderno convivono tre famiglie di cavi, ciascuna progettata per un principio di trasmissione diverso: il cavo coassiale, che trasporta segnali a radiofrequenza; la fibra ottica, che trasmette impulsi luminosi; il cavo LAN in rame (comunemente chiamato anche "cavo Ethernet"), che utilizza segnali elettrici differenziali su coppie twistate. Non si tratta di tecnologie in competizione fra loro, ma di soluzioni complementari: ognuna eccelle in un ambito specifico e, in molti impianti, tutte e tre sono presenti contemporaneamente.

Micro Tek produce e distribuisce cavi per tutte e tre le tecnologie — coassiali, fibre ottiche e cavi LAN in rame — e ha dedicato a ciascuna una serie di guide tecniche di approfondimento: la guida ai cavi coassiali (di cui questo articolo fa parte), la guida ai cavi LAN e la guida alla fibra ottica. Chi desidera approfondire una singola tecnologia può consultare la serie dedicata; in questa sede ci concentreremo sul confronto: quali sono le differenze di prestazione, dove conviene usare una tecnologia piuttosto che un'altra e come le tre si integrano nella pratica impiantistica.

Tre principi di trasmissione a confronto

La differenza fondamentale tra le tre famiglie di cavi risiede nel modo in cui il segnale viaggia al loro interno.

Il cavo coassiale è costituito da un conduttore centrale circondato da un dielettrico, una schermatura metallica e una guaina esterna. Il segnale è un'onda elettromagnetica a radiofrequenza che si propaga nello spazio fra il conduttore interno e lo schermo. Questa struttura garantisce un'ottima protezione dalle interferenze esterne (tanto maggiore quanto più elevata è la classe di schermatura) e consente di trasportare segnali su un ampio spettro di frequenze — dai pochi MHz fino a diversi GHz — con perdite contenute. La Guida 1 di questa serie ne descrive in dettaglio la struttura e il funzionamento.

La fibra ottica trasmette informazioni sotto forma di impulsi luminosi che viaggiano all'interno di un nucleo in vetro ultrapuro (silice), confinati dal fenomeno della riflessione totale interna. Poiché il mezzo di trasporto è la luce e non un segnale elettrico, la fibra è completamente immune alle interferenze elettromagnetiche e consente di raggiungere distanze e larghezze di banda molto superiori a qualsiasi cavo in rame. La guida introduttiva alla fibra ottica pubblicata da Micro Tek ne illustra il principio fisico e la classificazione in fibre monomodali e multimodali.

Il cavo LAN in rame è composto da quattro coppie di conduttori intrecciati (twisted pair) che trasmettono segnali elettrici differenziali. L'intreccio delle coppie riduce la diafonia (crosstalk) e le interferenze, mentre l'eventuale schermatura (presente nelle costruzioni F/UTP, U/FTP, S/FTP) aggiunge un'ulteriore protezione. I cavi LAN sono classificati in categorie (Cat.5e, Cat.6, Cat.6A, Cat.7, Cat.7A, Cat.8.2) che ne definiscono la frequenza operativa massima, la larghezza di banda supportata e gli standard Ethernet compatibili.

Prestazioni: banda, distanza, attenuazione

Il parametro che più influenza la scelta di un cavo è il rapporto tra la larghezza di banda (o la velocità di trasmissione) che deve sostenere e la distanza che deve coprire. Le tre tecnologie si differenziano nettamente su questo asse.

Il cavo coassiale a 75 Ω, impiegato nella distribuzione TV-SAT, opera su uno spettro che si estende tipicamente fino a 2.150 MHz (e oltre, fino a 3.000 MHz per i cavi di classe superiore). La distanza massima dipende dalla frequenza del segnale e dalla classe del cavo: un cavo di Classe A come l'H399A presenta un'attenuazione di 16,5 dB/100 m a 860 MHz e di 26,8 dB/100 m a 2.150 MHz, il che consente tratte di diverse decine di metri prima di dover ricorrere ad amplificazione. I cavi coassiali a 50 Ω, usati nelle radiocomunicazioni, operano a frequenze anche superiori ma su tratte generalmente più brevi.

La fibra ottica monomodale può raggiungere distanze dell'ordine di 80-100 km senza necessità di rigenerazione del segnale, con un'attenuazione tipica di circa 0,2 dB/km a 1550 nm. La fibra multimodale, impiegata nelle reti locali e nei data center, copre distanze più contenute (da 300 m a 2 km a seconda dello standard e della classe OM) ma con larghezze di banda che arrivano a 100 Gbps e oltre.

Il cavo LAN in rame ha un vincolo strutturale: lo standard ISO/IEC 11801 fissa a 100 metri la lunghezza massima di un collegamento orizzontale (channel), comprensivo di patch cord. Entro questo limite, le prestazioni variano in funzione della categoria del cavo. Il catalogo Micro Tek 2025 riporta i seguenti dati:

Dalla tabella emerge con chiarezza come le tre tecnologie coprano esigenze diverse. Il cavo coassiale gestisce segnali RF ad ampio spettro su distanze medio-lunghe; la fibra ottica offre larghezza di banda virtualmente illimitata su distanze che nessun cavo in rame può raggiungere; il cavo LAN in rame è ottimizzato per le reti dati locali entro i 100 metri, con il vantaggio di una connettorizzazione semplice (RJ45) e della possibilità di alimentare i dispositivi collegati tramite Power over Ethernet (PoE).

Quando scegliere il cavo coassiale

Il cavo coassiale resta la scelta d'elezione per tutte le applicazioni che richiedono il trasporto di segnali a radiofrequenza (RF), dove né la fibra ottica né il cavo LAN possono sostituirlo direttamente.

La distribuzione televisiva DTT e SAT è il campo di applicazione più diffuso. L'intera catena impiantistica — dall'antenna o dalla parabola al centralino, dal centralino ai derivatori di piano, dai derivatori alle prese utente — utilizza cavo coassiale a 75 Ω. Per il solo DTT è sufficiente un cavo di Classe A; per gli impianti SAT, dove il segnale SAT-IF si estende fino a 2.150 MHz e oltre, è consigliabile salire a Classe A+ o A++ per contenere l'attenuazione alle alte frequenze.

La videosorveglianza analogica e HD su coassiale (HD-SDI, AHD, HDCVI, HDTVI) è un altro ambito in cui il cavo coassiale è insostituibile. I sistemi HD su coassiale consentono di riutilizzare il cablaggio esistente, evitando il re-cablaggio completo in cavo LAN. I cavi TVCC Micro Tek, sia coassiali puri sia compositi con alimentazione integrata, sono progettati specificamente per queste applicazioni e utilizzano connettori BNC (standard e HD).

Nelle radiocomunicazioni, il cavo coassiale a 50 Ω collega trasmettitori e ricevitori alle antenne. Per le brevi distanze si utilizzano cavi della serie RG; per tratte più lunghe, dove l'attenuazione diventa critica, cavi Low Loss con diametri maggiori. La Guida 7 di questa serie approfondisce nel dettaglio ogni campo di applicazione, con le relative indicazioni su impedenza, tipo di cavo e connettore.

Quando scegliere la fibra ottica

La fibra ottica è la tecnologia preferita — e in molti casi l'unica praticabile — quando entrano in gioco almeno uno di questi fattori: lunghe distanze, larghezza di banda molto elevata o immunità totale alle interferenze elettromagnetiche.

Nei cablaggi verticali (backbone) di edifici e campus, la fibra collega i rack di piano al rack di edificio e i rack di edificio al centro stella di comprensorio. Lo standard ISO 11801 prevede distanze fino a 500 metri per il cablaggio verticale di edificio e fino a 2.000 metri per il cablaggio di comprensorio — distanze incompatibili con il limite dei 100 metri del cavo LAN in rame. La guida alla fibra ottica nel cablaggio strutturato descrive in dettaglio l'architettura e i criteri di scelta tra fibra monomodale e multimodale.

Nei data center, dove la densità di connessioni e la larghezza di banda sono requisiti primari, la fibra multimodale OM3, OM4 e OM5 consente collegamenti a 10, 40 e 100 Gbps su distanze fino a 300-550 metri con connettori LC e MPO/MTP ad alta densità.

In ambienti industriali con forti interferenze elettromagnetiche — prossimità di motori, saldatrici, impianti ad alta tensione — la fibra ottica elimina alla radice qualsiasi problema di compatibilità elettromagnetica, poiché il segnale luminoso non è influenzato dai campi elettrici e magnetici circostanti.

Infine, nelle reti di accesso FTTH (Fiber To The Home), la fibra monomodale ha progressivamente sostituito il rame nelle tratte più lunghe dell'ultimo miglio, in particolare nell'infrastruttura delle reti di telecomunicazione. In Italia il piano di copertura nazionale prevede l'estensione della fibra fino alle abitazioni nelle aree a maggiore densità e fino agli armadi stradali (FTTC) nelle zone meno densamente popolate.

Micro Tek offre una gamma completa di cavi in fibra ottica, sia monomodali che multimodali, in diverse classi CPR e con opzioni di armatura anti-roditore per la posa interrata. Per un confronto dettagliato tra le prestazioni della fibra ottica e quelle dei cavi in rame, è disponibile anche la guida dedicata ai vantaggi della fibra ottica.

Quando scegliere il cavo LAN in rame

Il cavo LAN in rame è la spina dorsale delle reti dati locali. Ovunque sia necessario collegare un dispositivo a una rete Ethernet — un computer, uno switch, un access point, una telecamera IP, un telefono VoIP — il cavo LAN è quasi sempre la soluzione più diretta, economica e versatile.

Il suo punto di forza principale, oltre all'affidabilità e al costo contenuto, è la capacità di fornire alimentazione elettrica ai dispositivi collegati attraverso la tecnologia Power over Ethernet (PoE). Questo significa che una telecamera IP, un access point wireless o un telefono VoIP possono ricevere dati e alimentazione su un unico cavo, semplificando notevolmente l'installazione e riducendo i costi. La fibra ottica, per sua natura, non può trasportare corrente elettrica; il cavo coassiale lo può fare in alcuni casi, ma con soluzioni meno standardizzate e meno diffuse.

La scelta della categoria del cavo dipende dalla velocità di rete richiesta e dalla lungimiranza dell'investimento. Per la maggior parte delle installazioni attuali — reti a 1 Gbps con supporto PoE — un cavo di categoria 5e è ancora sufficiente. Chi prevede un'evoluzione verso reti multi-gigabit (2.5G o 5G Ethernet) dovrebbe orientarsi almeno su Cat.6. Per le reti a 10 Gigabit Ethernet su tutto il percorso di 100 metri, la scelta ricade sulla categoria 6A o sulla Cat.7 (S/FTP), che offre anche una schermatura individuale di ciascuna coppia. La guida alle categorie di cavi Ethernet pubblicata da Micro Tek approfondisce le differenze fra le varie categorie, mentre la guida ai connettori LAN tratta nel dettaglio il connettore RJ45 e le tecniche di crimpatura.

Anche la costruzione del cavo merita attenzione. I cavi non schermati (U/UTP) sono adatti alla maggior parte delle installazioni in ambienti con basso livello di interferenze. In ambienti industriali o in presenza di sorgenti di disturbo è preferibile ricorrere a cavi schermati (F/UTP, U/FTP o S/FTP). Per la posa esterna o interrata, Micro Tek propone versioni con guaina FR-PE resistente ai raggi UV; per la posa interna in ambienti soggetti alla normativa antincendio, sono disponibili cavi in classe CPR B2ca con guaina LSZH (Low Smoke Zero Halogen), a bassa emissione di fumi e gas tossici.

Tecnologie complementari nell'infrastruttura moderna

Nella pratica impiantistica, le tre tecnologie non si escludono a vicenda: si completano. Un edificio direzionale, un ospedale, una scuola o un complesso residenziale di nuova costruzione utilizza tipicamente tutte e tre.

La dorsale di edificio — il collegamento fra il punto di ingresso della rete e i rack di distribuzione ai vari piani — è realizzata in fibra ottica, che garantisce banda abbondante e copre senza problemi le distanze verticali e orizzontali dell'edificio. Dai rack di piano partono i cavi LAN in rame verso le postazioni di lavoro, le telecamere IP, gli access point wireless e i telefoni VoIP, sfruttando il PoE per alimentare i dispositivi che lo supportano. In parallelo, l'impianto di distribuzione TV-SAT — dall'antenna e dalla parabola fino alle prese TV di ogni locale — viaggia su cavo coassiale, con una catena di distribuzione completamente indipendente dalla rete dati.

A queste tre reti si aggiunge, in molti edifici, l'impianto di videosorveglianza, che può essere realizzato in cavo coassiale (impianti analogici e HD su coassiale) o in cavo LAN (telecamere IP). E in alcuni casi, soprattutto negli edifici più recenti, il cablaggio strutturato integra cavi in rame e fibre ottiche in un'unica infrastruttura progettata secondo gli standard ISO 11801 e EN 50173, con armadi rack, componentistica passiva e strumentazione di test dedicata.

Un elemento trasversale a tutte le tecnologie è la classificazione CPR di reazione al fuoco. Il Regolamento Prodotti da Costruzione (CPR) impone che tutti i cavi installati in modo permanente negli edifici siano classificati secondo la norma EN 50575: dai cavi coassiali ai cavi LAN alle fibre ottiche, la classe CPR deve essere compatibile con le prescrizioni del progettista e le norme vigenti. Micro Tek offre cavi in diverse classi CPR — dalla Eca alla B2ca — in tutte e tre le famiglie di prodotto.

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Indice delle Guide Micro Tek ai cavi coassiali