数据通信媒体

1、2.6 数据通讯媒体2.6.1 双绞线2.6.2 同轴电缆2.6.3 光缆2.6.4 自由空间第第2 2章章 数据通信数据通信22.6.1 双绞线把两根互相绝缘的铜导线用规则的方法扭绞起来就构成了双绞线，如图2.24所示。互绞可以使线间及周围的电磁干扰最小。电话系统中使用双绞线较多，差不多所有的电话都用 双绞线连接到电话交换机。通常由一对或多对双绞线组成，在其外面包上硬的护套。图2.24 双绞线 第第2 2章章 数据通信数据通信32.6.1 双绞线双绞线用于模拟传输或数字传输，其通信距离一般为几公里到十几公里。对于模拟传输，当传输距离太长时要加放大器，以将衰减了的信号放大到合适的数值。对于数字

2、传输则要加中继器，以将失真了的数字信号进行整形放大。双绞线主要用于点到点的连接，如星形拓扑结构的局域网中，计算机与集线器Hub之间常用双绞线来连接，但其长度不超过100米。双绞线也可用于多点连接。作为一种多点传输介质，它比同轴电缆的价格低，但性能要差一些。双绞线按其是否有屏蔽，可分为屏蔽双绞线和无屏蔽双绞线。双绞线还可以按其电气特性进行分级或分类。电气工业协会/电信工业协会（EIA/TIA） 将其定义为7种型号。局域网中常用第5类和第6类双绞线，它们都为无屏蔽双绞线，均由 4对双绞线构成一条电缆。第第2 2章章 数据通信数据通信42.6.2 同轴电缆同轴电缆由内导体铜质芯线、绝缘层、网状编织的

3、外导体屏蔽层以及保护塑料外层所组 成，如图 2.25 所示。这种结构中的金属屏蔽网可防止中心导体向外辐射电磁波，也可用来 防止外界电磁场干扰中心导体的信号，因而具有很好的抗干扰特性，被广泛用于较高速率的 数据传输。通常按特性阻抗数值的不同，将其分为基带同轴电缆（50同轴电缆）和宽带同轴电缆（75同轴电缆）。图2.25 同轴电缆 第第2 2章章 数据通信数据通信52.6.2 同轴电缆基带同轴电缆的特性阻抗为50 ,仅用于传输数字信号，并使用曼彻斯特编码方式和基 带传输方式，即直接把数字信号送到传输介质上，无需经过调制，故把这种电缆称为基带同 轴电缆。宽带同轴电缆的特性阻抗为75 , 带宽可达30

4、0500MHz, 用于传输模拟信号。它是公用天线电视系统CATV 中的标准传输电缆，目前在有线电视中广为采用。在这种电缆上传送的信号采用了频分多路复用的宽带信号，故75 同轴电缆又称为宽带同轴电缆。第第2 2章章 数据通信数据通信62.6.3 光缆光导纤维电缆，简称光缆，是网络传输介质中性能最好、应用前途广泛的一种。以金属 导体为核心的传输介质，其所能传输的数字信号或模拟信号，都是电信号。而光纤则只能用光脉冲形成的数字信号进行通信。有光脉冲相当于1,没有光脉冲相当于0。光纤通常由极透明的石英玻璃拉成细丝作为纤芯，外面分别有包层、吸收外壳和防护层等构成，图2.26是一根光纤剖面的示意图。 图2.

5、26 光纤剖面的示意图 第第2 2章章 数据通信数据通信72.6.3 光缆包层较纤芯有较低的折射率。当光线从高折射率的媒体射向低折射率的媒体时，其折射角将大于入射角，如图 2.27（a）所示。因此，如果入射角足够大，就会出现全反射，即光线碰到包层时就会折射回纤芯。这个过程不断重复，光也就沿着光纤向前传输。图 2.27（b）画出了光波在纤芯中传输的示意图。图2.27 光线射入到光缆和包层界面时的情况 第第2 2章章 数据通信数据通信82.6.3 光缆典型的光纤传输系统的结构如图 2.28 所示。光纤传输速率可达几千Mbps。目前投入使用的光纤在几公里范围内速率可达几百Mbps。在1km范围内，能

6、以1000Mbps的速率发送数据，大功率的激光器可以驱动100km长的光纤而不带中继器。图2.28 光缆传输系统结构示意图 第第2 2章章 数据通信数据通信92.6.4 自由空间 1. 微波信道和卫呈信道微波信道和卫呈信道 （1）微波信道）微波信道微波通信是把微波信号作为载波信号，用被传输的模拟信号或数字信号来调制它，故微波通信是模拟传输。由于微波的频率很高，故可同时传输大量信息。又由于微波能穿透电离层而不反射到地面，故只能使微波沿地球表面由源向目标直接发射。微波在空间是直线传播，而地球表面是个曲面，因此其传播距离受到限制，一般只有50km左右。但若采用100m高的天线塔，则距离可增大到l00

7、km。此外，因微波被地表吸收而使其传输损耗很大。 第第2 2章章 数据通信数据通信102.6.4 自由空间（2）卫星信道）卫星信道为了增加微波的传输距离，应提高微波收发器或中继站的高度。当将微波中继站放在人造卫星上时，便形成了卫星通信系统，如图 2.29所示。 例如可以利用位于36000km高的人造同步地球卫星作为中继器，进行微波通信。图2.29 卫星微波通信 地面接收/发送站第第2 2章章 数据通信数据通信112.6.4 自由空间2. 红外线信道和激光信道红外线信道和激光信道（1）红外线信道）红外线信道红外线是一种较新的无线传输介质，它利用红外线来传输信号。常见于电视机等家电中的红外线遥控器，在发送端设有红外线发送器，接收端有红外线接收器。发送器和接收器可任意安装在室内或室外，但需使它们处于视线范围内，即两者彼此都可看到对方，中间不允许有障碍物。第第2 2章章 数据通信数据通信122.6.4 自由空间（2）激光信道）激光信道在空间传播的激光束可以调制成光脉冲以传输数据，和地面微波或红外线一样，可以在视野范围内安装两个彼此相对的激光发射器和接