传输介质
图 2.2 4线对对绞电缆和25对大对数电缆
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1、非屏蔽对绞线电缆UTP
第2章 传输介质
图 2.3 6类4对非屏蔽对绞线电缆
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2、屏蔽对绞线电缆STP
第2章 传输介质
根据防护要求,对于屏蔽电缆可分为F/UTP(电缆金属箔屏蔽)、 U/FTP(线对金属箔屏蔽)、SF/UTP(电缆金属编织丝网加金属箔屏 蔽)、S/FTP(电缆金属箔编织网屏蔽加上线对金属箔屏蔽)几种结 构。这是按照《用户建筑综合布线》ISO/IEC 11801中推荐的方法
b) Giga SPEED-XL1081A系列 图2.9 6类对绞线结构横截面
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4. 7类对绞线电缆
7类对绞线电缆的结构如图2.9所示 :
第2章 传输介质
图 2.9 7类对绞线电缆结构
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2.1.5 对绞电缆的标识
1.对绞电缆的颜色标识
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第2章 传输介质
第2章 传输介质
2.1 对绞电缆 2.2 同轴电缆 2.3 光纤和光缆 2.4 端接跳线
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第2章 传输介质
所谓传输介质是指网络连接设备间的中间介质,也就是信号传输的媒体。 传输介质的目的是将通信网络系统信号无干扰、无损伤地传输给用户设 备。 常用的传输介质可以分为导向传输介质和非导向传输介质。 导向传输介质通常为某种类型的电缆或光缆。所谓电缆就是由两根或 两根以上的绝缘导体集中装配在一起组成的缆线。 非导向传输介质包括卫星、无线电波、红外线等。在无线信号传输中, 非导向传输介质是大气。微波通信和卫星通信都是通过大气传输无线电 波的。其他的无线通信系统用光(可见光或不可见光)来传输通信系统信号。
图 2.15 光纤剖面芯层、包层及涂覆层尺寸
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第2章 传输介质
2.3.2 光纤的类型
光纤主要用于高质量数据传输及网络干线连接。光纤的种类很多,分类方法也 各种各样。可按照制作材料、工作波长、折射率分布和传输模式等对它们进行 分类。
按照制造光纤所用的材料分类,有石英系列光纤、多组分玻璃光纤、塑料包层 石英芯光纤、全塑料光纤和氟化物光纤等。
常见的对绞电缆绝缘外皮里面包裹着4对共8根线,每两根为一对相互 纽绞。也有超过4线对的大对数电缆,大对数电缆通常用于干线子系统 布线。在布线标准中,对绞电缆有时也称为平衡电缆。平衡电缆 (balanced cable)是指由一个或多个金属导体线对组成的对称电缆。 如图2.2所示,是4线对对绞电缆和25线对大对数电缆的外形图。
(American Wire Gauge)标准,如表2.1所列。
表 2.1 对绞电缆导体线规
缆线规格
线径
AWG(美国线规)
毫米(mm)
英寸(in)
19
0.9
0.0359
22
0.64
0.0253
24
0.511
0.0201
26
0.4
0.0159
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第2章 传输介质
66 64 55 49 46 44 42 37 34
直流阻抗
9.38Ω MAX.Per lOOm@20℃
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第2章 传输介质
2.5e类对绞电缆
5e类对绞线的主要用武之地是千兆位以太网。 5e类对绞线具有以下优点: ①能够满足大多数应用要求,并且满足低综合近端串扰的要求; ②可为将来高速数据传输提供解决方案; ③有足够的性能余量,为布线安装带来方便。
传播将呈行波状态。若线长为l,则末端电压(或电流)与始端电压
(或电流)之间存在如下关系:
Vi VO I i I o el e ( j )l
式中, j 称为传输常数。其实部α 称为衰减常数,虚
部β 称为相移常数。γ 与一次参数的关系为:
(R jL)(G jC)
3.6类对绞电缆
6类对绞线是一种标准的4线对缆线,用1对线实现500Mb/s,而其频率范 围可达到250MHz,1Hz(周期)上产生2bit(正好是一个周期的高电平和低 电平)便足够使用了,因此编码方式比较简单。
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第2章 传输介质
a) Giga SPEED-XL1071E系列
按光纤的工作波长分,有短波长光纤、长波长光纤和超长波长光纤。光纤布线 中使用光波的以下几个波段:800nm~900nm短波波段;1250nm~1350nm 长波波段和1500nm~1600nm长波波段。在这些波段中,光纤传输性能表现最 佳,尤其是运行于波段的中心波长之中。所以,多模光纤运行波长为850nm或 1300nm,而单模光纤运行波长则为1310nm或1550nm。 下面主要讨论按折射率分布和传输模式的分类方式。
导体结构
类别 主干电缆 水平电缆 工作区缆线 设备 实心导体
绞合导体 铜皮导体电缆
表 2.6 对绞电缆型式代码
代号 HSG HS HSQ HSB 省略
划分方法 绝缘材料
护套材料
类别 聚烯烃 聚氯乙烯 含氟聚合物 低烟无卤热塑性材料 聚氯乙烯
R
含氟聚合物
TR
低烟无卤热塑性材料
代号 Y V W Z V
W Z
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第2章 传输介质
2.1对绞电缆
对绞(Twisted Pair,TP)对绞线、双扭电缆, 是由对绞线对组成的。它是最古老但又是最常用 的导向传输介质之一。
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2.1.1 对绞电缆的传输特性
第2章 传输介质
对绞电缆的物理模型是平行传输线,其传输特性可用一次 参数与二次参数来表征。
表 2.5 4线对对绞电缆的色彩编码
线对
1
2
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3
4
颜色编码
白/蓝,蓝
白/橙,橙
白/绿,绿
白/棕,综
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2.对绞线电缆型式代码的表示
第2章 传输介质
图 2.11 对绞电缆型式代码的标记
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第2章 传输介质
划分方法 用途
进行统一命名的,如图2.4所示。
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图 2.4 屏蔽电缆命名方法
综对绞电缆与非屏蔽对绞电缆一样,电缆芯是铜对绞线对,护套层 是绝缘塑橡皮,只不过在护套层内增加了金属屏蔽层。目前,在对绞 电缆产品中,通常按增加的金属屏蔽层数量和金属屏蔽层绕包方式, 将屏蔽对绞电缆分为铝箔屏蔽对绞电缆(Foil Twisted Pair,FTP)、铝 箔、铜网双层屏蔽对绞电缆(Shielded Foil Twisted Pair,SFTP)、独
立双层屏蔽对绞电缆(SSTP)三种形式。
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图 2.5 FTP屏蔽对绞电缆
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第2章 传输介质
图 2.6 SFTP屏蔽对绞电缆
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图 2.7 SSTP屏蔽对绞电缆
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第2章 传输介质
2.对绞电缆的分类
对绞电缆作为最常用的综合布线系统传输介质,有许多品种 类型,可以从不同的角度进行分类。 (1)按传输电气性能分 ①100Ω 屏蔽电缆 ②100Ω 非屏蔽电缆 (2)按缆线结构形式和应用场合分 对屏蔽对绞电缆和非屏蔽对绞电缆,按缆线结构形式和应用 场合又可分为垂直主干电缆、自承式电缆、加固自承式电缆、 架空电缆、直埋电缆等品种。
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2.1.3 对绞电缆的性能
第2章 传输介质
1.衡量对绞线电缆性能的主要指标 2.对绞线电缆的性能比较
表 2.3 对绞线电缆性能的综合比较
铜缆类型
项目 价格 安装成本 抗干扰能力 保密性 信号衰减
UTP
低 低 弱 一般 较大
STP
FTP/SFTP 较高 较高 较强 较好 较小
绝缘型式
最高传输 速率
实心绝缘 泡沫实心皮绝缘 16MHz(3类电缆) 20MHz(4类电缆) 100MHz(5类电缆)
省略 P 3 4 5
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总屏蔽 特征阻抗
有总屏蔽 无总屏蔽 100Ω 150Ω
P 省略 省略 150
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2.对绞电缆规格代码的表示
图 2.12 对绞线电缆规格代码的表示法
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第2章 传输介质
2.1.2 对绞线电缆的构成
对绞电缆是由两根具有绝缘层的铜导线按一定密度螺旋 状互相绞缠在一起构成的线对。
图 2.1 对绞线电缆的基本结构
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第2章 传输介质
对绞电缆的电导线是铜导体。铜导体采用美国线规尺寸系统,即AWG
一次参数是指单位长度传输线的分布电阻、电感、电容和漏电 导,可分别用R、L、C、G来表示。
二次参数是指传输线的特征阻抗和传输常数。特征阻抗Z。可 表示为:
Z0 (R jL) /(G jC)
式中,ω叫为传输信号的角频率
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第2章 传输介质
在阻抗匹配(指端接阻抗与特征阻抗相等)时,电信号在传输线上
256K 512K 772K
1M 4M 10M 16M 20M 31.25M 62.50M 100M