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1、第4章網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)10/5/20214.1雙絞線(xiàn)4.1.1雙絞線(xiàn)的組成和結(jié)構(gòu)4.1.2屏蔽雙絞線(xiàn)和非屏蔽雙絞線(xiàn)的區(qū)別4.1.3雙絞線(xiàn)的類(lèi)別和應(yīng)用4.1.1雙絞線(xiàn)的組成和結(jié)構(gòu)雙絞線(xiàn)(TwistedPair)也稱(chēng)為雙扭線(xiàn),是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中使用最為普遍的傳輸介質(zhì);現(xiàn)在雙絞線(xiàn)廣泛應(yīng)用于模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)的傳輸,尤其是模擬信號(hào)的傳輸在幾公里之內(nèi)都不需要使用放大器。雙絞線(xiàn)電纜中封裝著一對(duì)或一對(duì)以上的雙絞線(xiàn),為了降低信號(hào)的干擾程度,每一對(duì)雙絞線(xiàn)一般由兩根絕緣銅導(dǎo)線(xiàn)相互扭繞而成,每根銅導(dǎo)線(xiàn)的絕緣層顏色各不相同,以示區(qū)別。如圖
2、4-1(a)所示的是一根5類(lèi)4對(duì)非屏蔽雙絞線(xiàn)(UTP)的結(jié)構(gòu)圖,圖4-1(b)所示的是其截面示意圖。圖4-15類(lèi)4對(duì)UTP結(jié)構(gòu)及截面圖雙絞線(xiàn)一般可以分為非屏蔽雙絞線(xiàn)(UTP)和屏蔽雙絞線(xiàn)(STP)兩大類(lèi)。其中,STP又分為3類(lèi)(Category3)和5類(lèi)兩種,而UTP分為3類(lèi)、4類(lèi)、5類(lèi)、超5類(lèi)、6類(lèi)及7類(lèi)幾種。在這兩大類(lèi)中又分為:100Ω電纜、雙體電纜、大對(duì)數(shù)電纜、150Ω屏蔽電纜,具體分類(lèi)如圖4-2所示。其中雙體電纜和150Ω屏蔽電纜在國(guó)內(nèi)較少使用。另外,圖中:·AWG表示美國(guó)線(xiàn)纜規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)?!?4表示線(xiàn)
3、芯為24號(hào)(另外,線(xiàn)芯還有22號(hào)、23號(hào)和26號(hào)三種)在STP中還有一種采用整體屏蔽的屏蔽雙絞線(xiàn),將這類(lèi)屏蔽雙絞線(xiàn)稱(chēng)為鋁箔屏蔽雙絞線(xiàn)(FTP)。金屬屏蔽利用的是金屬對(duì)電磁波的反射、吸收和趨膚效應(yīng)原理。所謂趨膚效應(yīng),是指電流在導(dǎo)體截面的分布隨頻率的提高而趨于導(dǎo)體表面分布,頻率越高,趨膚深度越小。即頻率越高,電磁波的穿透能力越弱。因此,使用金屬屏蔽能夠有效地防止外部電磁干擾進(jìn)入電纜,同時(shí)阻止內(nèi)部信號(hào)輻射出去,干擾其他設(shè)備的工作,起到防止失密的作用。電纜的這種抗干擾、防輻射的能力,就是所謂的電磁兼容性(EMC)。
4、4.1.2屏蔽雙絞線(xiàn)和非屏蔽雙絞線(xiàn)的區(qū)別屏蔽雙絞線(xiàn)電纜的外面由一層金屬材料包裹,以減小輻射,防止信息被竊聽(tīng),同時(shí)具有較高的數(shù)據(jù)傳輸速率(5類(lèi)STP在100m內(nèi)可達(dá)到155Mbit/s,而5類(lèi)UTP只能達(dá)到100Mbit/s)。但屏蔽雙絞線(xiàn)電纜的價(jià)格相對(duì)較高,安裝時(shí)要比非屏蔽雙絞線(xiàn)困難,必須使用特殊的連接器,技術(shù)要求也比非屏蔽雙絞線(xiàn)電纜高。與屏蔽雙絞線(xiàn)相比,非屏蔽雙絞線(xiàn)電纜外面只需一層絕緣膠皮,因而重量輕、易彎曲、易安裝,組網(wǎng)靈活,非常適用于結(jié)構(gòu)化布線(xiàn),所以在無(wú)特殊要求的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)布線(xiàn)中,常使用非屏蔽雙絞線(xiàn)電
5、纜。4.1.3雙絞線(xiàn)的類(lèi)別和應(yīng)用1.雙絞線(xiàn)的標(biāo)準(zhǔn)制定在北美,標(biāo)準(zhǔn)主要由以下三個(gè)組織頒布:·ANSI(AmericanNationalStandardInstitute,美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化組織);·TIA(TelecommunicationIndustryAssociation,電信工業(yè)聯(lián)合會(huì));·EIA(EngineeringInstituteAssociation,工程技術(shù)協(xié)會(huì))。2.雙絞線(xiàn)的類(lèi)別和特性(1)3類(lèi)雙絞線(xiàn)。3類(lèi)雙絞線(xiàn)的最高傳輸頻率為16MHz,最高傳輸速率為10Mbit/s,用于語(yǔ)音和最高傳輸速
6、率為10Mbit/s的數(shù)據(jù)傳輸。(2)4類(lèi)雙絞線(xiàn)。該類(lèi)雙絞線(xiàn)的最高傳輸頻率為20MHz,最高傳輸速率為16Mbit/s,可用于語(yǔ)音傳輸和最高傳輸速率為16Mbit/s的數(shù)據(jù)傳輸。(3)5類(lèi)雙絞線(xiàn)。5類(lèi)雙絞線(xiàn)電纜使用了特殊的絕緣材料,使其最高傳輸頻率達(dá)到100MHz,最高傳輸速率達(dá)到100Mbit/s。(4)超5類(lèi)雙絞線(xiàn)。與5類(lèi)雙絞線(xiàn)相比,超5類(lèi)雙絞線(xiàn)的衰減和串?dāng)_更小,可提供更堅(jiān)實(shí)的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ),滿(mǎn)足大多數(shù)應(yīng)用的需求。(5)6類(lèi)雙絞線(xiàn)。2002年6月,TIA/EIA委員會(huì)正式發(fā)布綜合布線(xiàn)6類(lèi)標(biāo)準(zhǔn),該標(biāo)準(zhǔn)也將被國(guó)際
7、標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)批準(zhǔn),標(biāo)準(zhǔn)號(hào)為ISO11801-2002。6類(lèi)雙絞線(xiàn)的最高頻率為200MHz頻率,連接千兆以太網(wǎng)時(shí)連接距離可以達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的100m。(6)7類(lèi)雙絞線(xiàn)。國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織在1997年9月開(kāi)始準(zhǔn)備制定7類(lèi)雙絞線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn),目前相關(guān)草案已完成。標(biāo)準(zhǔn)制定機(jī)構(gòu)和制造商正在考慮利用一種新型的銅纜系統(tǒng),其帶寬可以高達(dá)600MHz。4.2同軸電纜4.2.1同軸電纜的結(jié)構(gòu)4.2.2基帶同軸電纜4.2.3寬帶同軸電纜4.2.1同軸電纜的結(jié)構(gòu)同軸電纜(CoaxialCable)是由一根空心的圓柱網(wǎng)狀銅導(dǎo)體和一根位于中心軸
8、線(xiàn)位置的銅導(dǎo)線(xiàn)組成的,銅導(dǎo)線(xiàn)、空心圓柱導(dǎo)體和外界之間分別用絕緣材料隔開(kāi),如圖4-3所示。圖4-3同軸電纜的組成4.2.2基帶同軸電纜用于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的基帶同軸電纜的特征阻抗為50Ω,主要的型號(hào)有RG-8(或RG-11)和RG-58,其中RG-8稱(chēng)為粗同軸電纜(簡(jiǎn)稱(chēng)為粗纜),RG-58稱(chēng)為細(xì)同軸電纜(簡(jiǎn)稱(chēng)為細(xì)纜);用于有線(xiàn)電視模擬信號(hào)傳輸中的基帶同軸電纜的特征阻抗為75Ω,其型號(hào)為RG-59。1.細(xì)纜的連接方式在利