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信号电缆的分类以及使用光纤的缺点

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信号电缆的分类以及使用光纤的缺点


电缆由于应用在很多不同的环境,以致在外形上看起来由很大的区别。但不论任何的电缆类型,它们都是作为信号传输的一种导体。电力电缆是用于传输和分配电能的电缆,电力电缆常用于城市地下电网、发电站引出线路、工矿企业内部供电及过江海水下输电线。在电力线路中,电缆所占比重正逐渐增加。电力电缆是在电力系统的主干线路中用以传输和分配大功率电能的电缆产品,包括1-500KV以及以上各种电压等级,各种绝缘的电力电缆。


电缆的类型

电缆由于应用在很多不同的环境,以致在外形上看起来由很大的区别。但不论任何的电缆类型,它们都是作为信号传输的一种导体。这些不同类型的电缆,在传输不同信号的质量表现也有区别,除了部分特殊的应用,目前应用于音视频传输的电缆大致以单根导线、双绞线、同轴线和光纤为主。


单根导线

单根导线是电缆最基本的一种类型(如电线),它由一条或一组在被塑料保护层包围的导线组成,这种电缆普遍用于传输低频的信号,比如电源、音频、计算机的ID码。


双绞线

双绞线是一个通用的称呼,导线的数量和绞合的类型并没有限制,但在电缆的结构上只有两种类型:带屏蔽网的双绞线(STP:ShieldedTwistedPair)和不带屏蔽网的双绞线(UTP:UunshieldedTwistedPair)。双绞线普遍在电信、互联网、专业音响中普遍应用,这种电缆由两条或两条以上独立的、互相绝缘的线缆连续绞合组成,被互相绞合的其中两条电缆称为组,传输阻抗一般为100_,单根导线的直径规格在20AWG(美国线缆标准:0.91mm)到24AWG(0.61mm)之间。双绞线是一种比较廉价的电缆,每一组导线具备同等的抗干扰能力,可以有效抑制外界的电磁干扰(EMI),也有效屏蔽了传输信号对外界的电磁干扰。


UTP电缆最普遍应用在电信传输和计算机网络环境,根据绞合的类型不同分为五类、超五类和六类电缆,一般可以达到100Mbps(每秒100百万位)的传输率。STP电缆在导线组的外围增加了一层编织金属网或锡箔,更有利于提高信号抑制外界无线电电波的冲击。STP电缆的每个连接头的金属外壳都必须保持与屏蔽网的良好接触。


信号电缆的分类以及使用光纤的缺点


同轴电缆

同轴电缆(Coaxial)是一种由两个导体组成的合成物,同轴电缆的中心导线用于传输信号,金属屏蔽网起了两个作用:一是作为信号的公共地线为信号提供电流回路,二是作为信号的屏蔽网,抑制电磁噪音对信号的干扰。中心导线与屏蔽网介于半发泡的聚丙烯绝缘层之间,绝缘层决定了电缆的传输特性,而且有效保护了中间的导线。


同轴电缆被广泛应用于音视频或射频的传输,传输阻抗一般为75_,已经成为视频的标准阻抗(早期也会利用50_阻抗特性进行视频传输)。优质标准的同轴电缆一般比双绞线的价格更昂贵,因为同轴电缆可靠的物理特性,能够提供优良的音视频表现。信号的频率、分辨率以及电缆的有效传输距离在音视频系统中起了决定作用。


光纤

光纤电缆(OpticCable)信号长距离传输的最好选择,光纤传输是一种基于光电转换取代电子传输的技术手段。光纤传输的简易原理是:模拟电信号传给光发射机,经信号缓冲电路和驱动电路,将输入的电压信号转变成电流信号,驱动发光管或者激光器。这样,输入的电信号转换为光信号,通过精确光对准和引导,耦合进入光纤。


光信号经光纤传输后,在接收端光信号被一个波长相配的光电二极管转换成原来的电子源,经低噪声线性放大器放大后再输出。


光纤信号传输避免了传统电缆传输的许多缺点,具备很多电缆传输无法比拟的优点;优异的抗电磁干扰:长距离电缆传输中,电缆自身就是一根巨大的天线,会拾取周围空间存在的电磁波信号,特别是在显示系统更为突出,这类干扰信号在图像显示中表现出无法消除的颗粒噪音,光纤电缆的核心是玻璃,而且传输的是光信号,不容易受外界电磁波的干扰。很小的体积:大多数的光纤与人体的头发一般粗细。


很低的衰减:因为光纤传输是依靠玻璃导管完成,不存在信号因为电缆电阻、容抗引起的大幅度衰减,光纤极大的提高了传输的带宽能力和传输距离。光纤的高度安全:光纤传输的信号内容不容易被窃听。


虽然光纤似乎是信号传输的终极方法,但也有一些不利点;


较高的价格:光缆、发射器、接收器价格昂贵


较高的人工:在光缆的布管布线过程,需要众多的人力资源和特殊工具。虽然光信号在光纤中传输损耗很低,但是在发射端和接收端进行的电光、光电转换对信号的衰减却很厉害。所以要保证无插损传输,就必须在传输中加入高增益多级放大器,还要保证电路能稳定工作。




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