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光纖、雙絞線(xiàn)、同軸電纜的介紹 - 武漢中紅達科技

光纖、雙絞線(xiàn)、同軸電纜各自使用方法和功能的知識要點(diǎn),以及它們之間的區別。

光纖、雙絞線(xiàn)、同軸電纜各自使用方法和功能的知識要點(diǎn),以及它們之間的區別。


1.光纖

光纜以光脈沖的形式傳輸信號,所以材料主要是玻璃或有機玻璃。它由纖芯、包層和保護套管組成。

光纖的結構與同軸電纜非常相似。它還以由玻璃或透明塑料制成的光纖為中心,由保護材料包圍,并且可以根據需要將多根光纖組合成一根光纜。根據光信號的不同產(chǎn)生模式,光纖可以分為單模光纖和多模光纖。(所謂的“模式”是指以一定角度進(jìn)入光纖的光束)。多模光纖通常用于同一辦公樓或相對封閉區域的網(wǎng)絡(luò )連接。然而,單模光纖具有更高的數據質(zhì)量和更長(cháng)的傳輸距離,通常用于連接辦公樓之間的網(wǎng)絡(luò )或地理上分散的網(wǎng)絡(luò )。如果光纜用作網(wǎng)絡(luò )傳輸介質(zhì),則需要增加光收發(fā)器和其他設備,因此成本更高,在一般應用中使用更少。

光纖的最大特點(diǎn)是傳導光信號,因此不受外部電磁信號的干擾,信號衰減速度非常慢。因此,信號的傳輸距離比上述用于傳輸電信號的各種網(wǎng)絡(luò )電纜長(cháng)得多,特別適合電磁環(huán)境惡劣的地方。由于光纖的光反射特性,單根光纖可以同時(shí)傳輸多個(gè)信號,因此光纖的傳輸速度可以非常高。目前,1Gbps1000Mbps光纖網(wǎng)絡(luò )已經(jīng)成為主流高速網(wǎng)絡(luò ),理論上,光纖網(wǎng)絡(luò )的最大速度可以達到50000Gbps50Tbps。


2.雙絞線(xiàn)

雙絞線(xiàn)通常分為3種導線(xiàn)、5種導線(xiàn)和5種以上的導線(xiàn)、6種導線(xiàn)和7種導線(xiàn)。前者的線(xiàn)徑較細,而后者的線(xiàn)徑較粗。模型如下:

1)一類(lèi)線(xiàn)路:主要用于語(yǔ)音傳輸(一類(lèi)標準主要用于20世紀80年代初以前的電話(huà)電纜),不同于數據傳輸。

2)二類(lèi)線(xiàn)路:傳輸頻率為1MHZ,用于語(yǔ)音傳輸和數據傳輸,最大傳輸速率為4Mbps。它通常用于使用4MBPS標準令牌傳輸協(xié)議的舊令牌網(wǎng)絡(luò )。

3)三種類(lèi)型的電線(xiàn):ANSI和EIA/TIA568標準中規定的電纜。該電纜的傳輸頻率為16MHz,主要用于語(yǔ)音傳輸和數據傳輸,最大傳輸速率為10Mbps,主要用于10BASE–T

4)四種電線(xiàn):這種電纜的傳輸頻率為20兆赫茲,用于語(yǔ)音傳輸和數據傳輸,最大傳輸速率為16兆比特/秒。主要用于基于令牌的局域網(wǎng)和10BASE-T/100BASE-T

5)5類(lèi)電纜:這種類(lèi)型的電纜繞組密度增加,并覆蓋有高質(zhì)量絕緣材料,傳輸速率為100兆赫茲。它用于語(yǔ)音傳輸和數據傳輸,最大傳輸速率為100Mbps。它主要用于100基站和100基站網(wǎng)絡(luò )。這是最常用的以太網(wǎng)電纜。

6)超5類(lèi)線(xiàn):超5類(lèi)線(xiàn)衰減小,串擾少,衰減串擾比(ACR)和結構回波損耗更高,時(shí)延差更小,性能大大提高。超5類(lèi)線(xiàn)路的最大傳輸速率為250Mbps。

7)6類(lèi)線(xiàn)路:該類(lèi)電纜的傳輸頻率為1兆赫~250兆赫。6類(lèi)布線(xiàn)系統在200兆赫茲時(shí)的綜合衰減串擾比(PS-ACR)應該有很大的余量,這提供了5類(lèi)帶寬的兩倍。6類(lèi)電纜的傳輸性能遠遠高于5類(lèi)標準,最適合傳輸速率高于1Gbps的應用。

第6類(lèi)和第5類(lèi)的一個(gè)重要區別是它提高了串擾和回波損耗的性能。對于新一代全雙工高速網(wǎng)絡(luò )應用,出色的回波損耗性能極其重要。六個(gè)標準中取消了基本鏈路模型,路由標準采用星型拓撲結構。所需路由距離為:永久鏈路長(cháng)度不能超過(guò)90m,通道長(cháng)度不能超過(guò)100m。

8)超級6類(lèi)電纜:超級6類(lèi)電纜是6類(lèi)電纜的改進(jìn)版本,也是ANSI/EIA/TIA-568B.2和國際標準化組織6/E類(lèi)標準中規定的無(wú)屏蔽雙絞線(xiàn)電纜,主要用于千兆網(wǎng)絡(luò )。就傳輸頻率而言,為200~250MHz,與六種導線(xiàn)相同,最大傳輸速度可達1,000Mbps,但串擾、衰減和信噪比有顯著(zhù)改善。

9)7級電線(xiàn):該電線(xiàn)是國際標準化組織7/F級標準中最新的雙絞線(xiàn)。主要用于適應萬(wàn)兆以太網(wǎng)技術(shù)的應用和發(fā)展。然而,它不再是無(wú)屏蔽雙絞線(xiàn),而是屏蔽雙絞線(xiàn),因此其傳輸頻率可以達到至少500MHz,是6類(lèi)和超級6類(lèi)線(xiàn)路的2倍以上,傳輸速率可以達到10Gbps。

事實(shí)上,雙絞線(xiàn)已經(jīng)使用了很長(cháng)時(shí)間。電話(huà)傳輸使用雙絞線(xiàn)。雙絞線(xiàn)用于許多工業(yè)控制系統,高干擾和長(cháng)距離傳輸的地方。我們今天廣泛使用的局域網(wǎng)也使用雙絞線(xiàn)。雙絞線(xiàn)因其抗干擾能力強、傳輸距離長(cháng)、布線(xiàn)簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應用。由于雙絞線(xiàn)信號衰減大,傳輸距離長(cháng)時(shí)信號頻率不能太高,而以太網(wǎng)等高速信號只能限制在100米以?xún)?/span>

對于視頻信號,帶寬高達6MHz。如果視頻信號直接以雙絞線(xiàn)傳輸,它也會(huì )被大大衰減。因此,要實(shí)現視頻信號在雙絞線(xiàn)上的長(cháng)距離傳輸,必須進(jìn)行放大和補償。雙絞線(xiàn)視頻傳輸設備就是要完成這個(gè)功能。添加一對雙絞線(xiàn)視頻收發(fā)設備后,圖像可以傳輸到1到2千米。雙絞線(xiàn)和雙絞線(xiàn)視頻傳輸設備的價(jià)格非常便宜,不僅不會(huì )增加系統成本,而且當距離增加時(shí),其成本比同軸電纜低得多。因此,雙絞線(xiàn)傳輸在監控系統中具有明顯的優(yōu)勢。


3.同軸電纜

同軸電纜是一種在中心銅導體周?chē)p繞多層絕緣線(xiàn)的電纜。它具有抗干擾能力強、數據傳輸穩定、價(jià)格低廉的特點(diǎn),也廣泛應用于閉路電視線(xiàn)路等領(lǐng)域。市場(chǎng)上同軸細電纜線(xiàn)路的價(jià)格通常為每米幾元,這并不太貴。同軸電纜用于連接BNC頭。市場(chǎng)上銷(xiāo)售的同軸電纜一般都是與BNC頭相連的成品,每個(gè)人都可以直接選擇。

然而,根據對同軸電纜本身特性的分析,信號在同軸電纜中傳輸時(shí)的衰減與信號本身的傳輸距離和頻率有關(guān)。一般來(lái)說(shuō),信號頻率越高,衰減越大。視頻信號的帶寬非常大,達到6MHz,圖像的顏色部分在頻率的高端被調制。這樣,當視頻信號在同軸電纜中傳輸時(shí),不僅信號的總振幅被衰減,而且每個(gè)頻率分量的衰減量也非常不同,尤其是顏色部分衰減最大。因此,同軸電纜僅適用于圖像信號的短距離傳輸。當傳輸距離達到200米左右時(shí),圖像質(zhì)量會(huì )明顯下降,尤其是顏色會(huì )變得暗淡和失真。

在工程實(shí)踐中,為了擴大傳輸距離,應使用同軸放大器。同軸放大器可以將視頻信號放大到一定程度,并可以通過(guò)均衡調整來(lái)補償不同大小的不同頻率分量,從而使接收端輸出的視頻信號失真最小。然而,同軸放大器不能無(wú)限期級聯(lián)。通常,點(diǎn)對點(diǎn)系統中只能級聯(lián)2到3個(gè)同軸放大器。否則,視頻傳輸質(zhì)量無(wú)法保證,調整困難。因此,當在監控系統中使用同軸電纜時(shí),為了確保更好的圖像質(zhì)量,傳輸距離通常被限制在大約400米或500米。

此外,同軸電纜在監控系統中傳輸圖像信號有一些缺點(diǎn):

1)同軸電纜本身受氣候變化影響很大,圖像質(zhì)量也受到一定影響;

2)同軸電纜相對較厚,在密集監控應用中布線(xiàn)不太方便;

3)同軸電纜一般只能傳輸視頻信號。如果控制數據、音頻和其他信號需要在系統中同時(shí)傳輸,則需要額外布線(xiàn);

4)同軸電纜抗干擾能力有限,不能應用于強干擾環(huán)境;

5)同軸放大器仍然存在調整困難的缺點(diǎn)。


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