同轴电缆(1)
⑵ SC型光纤连接器
⑸ MT-RJ型连接器
⑶ 双锥型连接器(Biconic Connector)
⑷ DIN47256型光纤连接器 ⑹ LC型连接器
⑺ MU型连接器(Miniature unit Coupling)
4.影响连接器的性能的因素 (1)纤芯(或模场)尺寸失配:如图11所示。发射光纤纤
芯直径为DS,接收光纤纤芯直径的Dr, DS!=DR
3同轴电缆的主要特性
1)物理特性 2)传输特性 3)连接性 4)地域范围 5)抗干扰性 6)相对价格
2.1.3 光纤
学习目标:了解光纤的特性,掌握不同连接器的应用 学习重点:不同连接器的应用 学习难点:光纤的性能
一、光纤的结构及性能指标
1.光纤的结构
• 1)光纤的定义
光纤:即用玻璃制成光导纤维,是一种的细小、柔韧并 能传输光信号的介质。
2.缺点:(1)弯曲半径不宜过小; (2)光纤的切断和连接操作技术复杂(光纤熔接机); (3)分路、耦合麻烦; (4)造价高。
五、 光纤连接器
1.光纤连接器的一般结构 :采用高精密组件(由两个插针
和一个耦合管共三个部分组成)实现光纤的对准连接。
2.光纤连接器的性能
⑴ 光学性能:主要是插入损耗和回波损耗这两个最基本的
电缆系统:粗缆(RG-11 A/U): (10毫米,50欧姆) N-系列连接器插头:(安装在两端) N-系列桶型连接器:(连接两段) N-系列终端匹配器:(50欧姆) 中继器:(干线段的长度不超过500米,最多四个)
粗缆以太网的硬件连接图如下:
图3同轴粗缆网络
2.主要技术参数:(1)最大干线段长度:500米。 (2)最大网络干线电缆长度:2500米。 (3)每条干线段支持的最大结点数:100。 (4)收发器之间最小距离:2.5米。 (5)收发器电缆的最大长度:50米。
三、 光纤的分类
按照模数分:单模、多模; 按照折射率分布分:跳变式光纤 、渐变式光纤
1. 单模/多模(SMF:Single Mode Fibre) 单模光纤中光的传输如图9所示:
图9 单模光纤
TIA/TIS-568A规范规定的单模光纤电缆的主要特征如表1
表1 标准中的单模光纤规格
属性 主干段的最大长度 一水平段(到桌面)的最大长度 每段上结点的最大数目
参数。
插入损耗(Insertion Loss):是指因连接器的导入而引
起的链路有效光功率的损耗。
回波损耗(Return Loss, Reflection Loss)是指连接器
对链路光功率反射的抑制能力,
⑵ 互换性、重复性
⑶ 抗拉强度(不低于90N)
⑷ 温度 (-40oC ~ +70oC)⑸ 插拔次数(1000次以上)
最大衰减
段的最大数目
值或特征 2000m 100m 2
850nm波长下传输的衰减为3.75 dB/Km 1300nm波长下传输的衰减为1.5 dB/Km
1024
带有结点的段的最大数目 菊花链集线器的最大数目
缆线类型 连接器
1024 4
62.5/125μ m ST或SC连接器
2. 折射率分布
纤芯
跳变式光纤 常数
3.部分常见光纤连接器
按传输媒介分;单模光纤连接器和多模光纤连接器;
按结构分:FC、SC、ST、D4、DIN、Biconic、MU、LC、MT;
按连接器的插针端面分:FC、PC(UPC)和APC;
按光纤芯数分:单芯、多芯。
目前比较常见的光纤连接器:
⑴ FC型光纤连接器(Ferrule Connector)
2)光纤的结构
光纤典型的结构是多层同轴圆柱体. 自内向外为:纤芯、 包层和涂敷层。
3).光纤的工作原理
• (1).光的全反射
图4 许可角示意图
许可角:许可角是指特定的光纤能接受光信号作为其入 射角信号的角度。如图
2.光纤的性能指标
主要性能指标:衰减(传输损耗)、许可角、数值孔径、 色散、光纤模式。
(2)数值孔径失配:数值孔径失配产生的插入损耗如图12
图11 纤芯尺寸失配
图12 数值孔径失配
(3)折射率分布失配:g为折射率分布指数,折射率分布失 配产生的插入损耗如图13所示。
图13 折射率分布失配
图14 端面间隙过大
(4)端面间隙:因为端面不重合而造成的损耗。如图14。
(5)轴线倾角:因为插入的两端轴线不同轴且不平行而造成
2.1.2 同轴电缆
同轴电缆:以硬铜线为芯,外包一层用密织的网状导体环绕的绝缘材料。网状 导体外又覆盖一层保护性材料。用于数字传输。 特性:(1)高带宽;
(2)极好的噪声抑制。 同轴电缆的带宽取决于电缆长度。 线缆中间还须要使用中继器.
应用:(1)有线电视; (2)某些局域网。
图1 同轴缆结构
1.同轴电缆的结构及性能指标
1.光纤余长
• 光缆设计和生产中所说的光纤余长是指单位长度光缆 中的光纤长度超出光缆部分与光缆的比值,一般以百 分率或千分率来表示。因为在光缆中的光纤是弯曲的, 这样可对抗光缆受拉伸和环境温度变化造成的应力 (光缆护套的塑料材料的热胀冷缩率远高于玻璃光 纤)。总之目的是使光缆受力长度变化的情况下,光 纤始终保持自由不受力的状态。至于在工程施工中的 余长是指在在线路上不能完全平铺,要在人井(管道 敷设时)或杆塔(架空敷设时)处盘绕一定长度的光 缆,按照一定的直径绕数十圈作为冗余备份,在意外 情况下(如线路附近被盗割、发生事故等)可从此处 引过去快速抢修,就不用再敷设新的光缆了。
2.技术参数:(1)最大的干线段长度:185米; (2)最大网络干线电缆长度:925米; (3)每条干线段支持的最大结点数:30; (4)BNC-T型连接器之间的最小距离:0.5米。
3.特点:(1)容易安装; (2)造价较低; (3)抗干扰能力强;(4)维护和扩展困难; (5)断点多,可靠性差。
4.网络实施时的注意事项:(1)不应绞结; (2)弯角半径应大于20cm; (3)各工作站点间的距离应大0.5米; (4)接头安装要牢靠,防止信号短路; (5)走线在电缆槽内,防止电缆损坏; (6)铺设时,不可用力拉扯,防止拉断; (7)两端一定要安装终端器,一个要接地; (8)一般不可在室外,在室外的加装套管。
2.同轴电缆的分类
按传输的信号分类: 1)基带同轴电缆
屏蔽线是用铜做网状的,特征阻抗是50 Ω ,用于数字传输。
2)宽带同轴电缆 屏蔽线是用 铝冲压的,特征阻抗是75 Ω ,用于模拟信号或数字
传输的传输。 使用有限电视电缆进行模拟信号传输的同轴电缆系统。
3宽带系统与基带系统的区别:覆盖的区域广。
按同轴电缆的直径大小分
(2)同轴粗缆
同轴粗缆:中心为铜导体或敷铜箔膜的铝导体。 10 Base 5:“10””代表10Mbps的吞吐量,
“Base”代表是基带传输, “5”代表了粗缆网的电缆最大网段长度为500米。 1.粗缆以太网硬件 硬件设备:网络接口适配器(AUI接口的以太网卡、PCMCIA卡)
收发器(Transceiver) (以太网(IEEE802.3)类型) 收发器电缆 (AUI电缆)
纤芯和保护层的 交界面
阶梯型变化
保护层 常数
渐变式光纤 随着半径的增加而按一定规律 保护层的折射率 减小,呈近似抛物线型变化
3 其它分类方法 表3 常见的网络类型与光纤的型号对照表
网络类型 以太网 高速以太网 令牌环网 ATM网 高速光纤环网
单模光纤波长-尺寸 1300nm-8/125微米 1300nm-8/125微米 专利-8/125微米 1300nm-8/125微米 1300nm-8/125微米
最大衰减 缆线类型
连接器
值或特征 3000米 不建议用于水平布线
2 不高于0.5dB/Km
8.3/125μ m ST或SC连接器
多模光纤(MMF:Multi Mode Fibre)中光的传输如图10:
图 10多模光纤
TIA/TIS-568A规范规定的多模光纤电缆的主要特征如表3-4:
属性 主干段的最大长度 一水平段(到桌心有一个铜的或敷铜箔膜的铝导线,
中轴上包围着一层绝缘泡沫材料。 10Base2 :“10”代表了它的数据传输速度为10Mbps,
“Base”代表了它使用基带传输, “2”代表了最大段长度为185(或粗略为200)米。
细缆结构图
细缆以太网的连接如下图所示:
图2 同轴细缆网络
绝缘的形式可分为:实芯绝缘、半空气绝缘、空气绝缘三钟。 (3)屏蔽层:可分为密集形的和网状的。 (4)塑料外皮:聚乙烯、聚氯乙烯。
2).同轴电缆的性能指标
主要电气参数:⑴ 特性阻抗;
⑵ 衰减;
⑶ 传播速度;
⑷ 直流回路电阻。
主要物理参数:⑴ 中心导体直径; ⑵ 屏蔽层的内外径;
⑶ 外部隔离材料的材质⑷ 最小弯曲半径。
1).数值孔径NA:表示一根特定的光纤网线容纳光信号能力。 如图5
图5 NA值高低的区别。
2).光纤模式
• 定义:光纤模式是指光沿着光纤传播的途 经和方式.
3.色散
色散:是指不同波长的光穿过光纤时的散射开的现象。 如图
图6 单模光纤的色散
4)传输损耗
1).衰减(传输损耗):作为数据载体的信号(这里是光信 号)在功率上的损失或减弱。它的单位是分贝。如图
1)同轴电缆的结构 (1)内芯:内芯通常由一根实心导体构成,也可采用空铜管或双
金属线或镀铜铝棒,对不需供电的用户网采用铜包钢线,对于需 要供电的分配网或主干线建议采用铜包铝线,这样既能保证电缆 的传输性能,又可以满足供电及机械性能的要求,减轻了电缆的 重量,也降低了电缆的造价。
(2)绝缘材料:主要有聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯(PVC)和氟 塑料等,常用的绝缘介质是损耗小、工艺性能好的聚乙烯。