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信號(hào)電纜的分類以及使用光纖的缺點(diǎn)

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信號(hào)電纜的分類以及使用光纖的缺點(diǎn)


電纜由于應(yīng)用在很多不同的環(huán)境,以致在外形上看起來由很大的區(qū)別。但不論任何的電纜類型,它們都是作為信號(hào)傳輸?shù)囊环N導(dǎo)體。電力電纜是用于傳輸和分配電能的電纜,電力電纜常用于城市地下電網(wǎng)、發(fā)電站引出線路、工礦企業(yè)內(nèi)部供電及過江海水下輸電線。在電力線路中,電纜所占比重正逐漸增加。電力電纜是在電力系統(tǒng)的主干線路中用以傳輸和分配大功率電能的電纜產(chǎn)品,包括1-500KV以及以上各種電壓等級(jí),各種絕緣的電力電纜。


電纜的類型

電纜由于應(yīng)用在很多不同的環(huán)境,以致在外形上看起來由很大的區(qū)別。但不論任何的電纜類型,它們都是作為信號(hào)傳輸?shù)囊环N導(dǎo)體。這些不同類型的電纜,在傳輸不同信號(hào)的質(zhì)量表現(xiàn)也有區(qū)別,除了部分特殊的應(yīng)用,目前應(yīng)用于音視頻傳輸?shù)碾娎|大致以單根導(dǎo)線、雙絞線、同軸線和光纖為主。


單根導(dǎo)線

單根導(dǎo)線是電纜最基本的一種類型(如電線),它由一條或一組在被塑料保護(hù)層包圍的導(dǎo)線組成,這種電纜普遍用于傳輸?shù)皖l的信號(hào),比如電源、音頻、計(jì)算機(jī)的ID碼。


雙絞線

雙絞線是一個(gè)通用的稱呼,導(dǎo)線的數(shù)量和絞合的類型并沒有限制,但在電纜的結(jié)構(gòu)上只有兩種類型:帶屏蔽網(wǎng)的雙絞線(STP:ShieldedTwistedPair)和不帶屏蔽網(wǎng)的雙絞線(UTP:UunshieldedTwistedPair)。雙絞線普遍在電信、互聯(lián)網(wǎng)、專業(yè)音響中普遍應(yīng)用,這種電纜由兩條或兩條以上獨(dú)立的、互相絕緣的線纜連續(xù)絞合組成,被互相絞合的其中兩條電纜稱為組,傳輸阻抗一般為100_,單根導(dǎo)線的直徑規(guī)格在20AWG(美國(guó)線纜標(biāo)準(zhǔn):0.91mm)到24AWG(0.61mm)之間。雙絞線是一種比較廉價(jià)的電纜,每一組導(dǎo)線具備同等的抗干擾能力,可以有效抑制外界的電磁干擾(EMI),也有效屏蔽了傳輸信號(hào)對(duì)外界的電磁干擾。


UTP電纜最普遍應(yīng)用在電信傳輸和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境,根據(jù)絞合的類型不同分為五類、超五類和六類電纜,一般可以達(dá)到100Mbps(每秒100百萬位)的傳輸率。STP電纜在導(dǎo)線組的外圍增加了一層編織金屬網(wǎng)或錫箔,更有利于提高信號(hào)抑制外界無線電電波的沖擊。STP電纜的每個(gè)連接頭的金屬外殼都必須保持與屏蔽網(wǎng)的良好接觸。


信號(hào)電纜的分類以及使用光纖的缺點(diǎn)


同軸電纜

同軸電纜(Coaxial)是一種由兩個(gè)導(dǎo)體組成的合成物,同軸電纜的中心導(dǎo)線用于傳輸信號(hào),金屬屏蔽網(wǎng)起了兩個(gè)作用:一是作為信號(hào)的公共地線為信號(hào)提供電流回路,二是作為信號(hào)的屏蔽網(wǎng),抑制電磁噪音對(duì)信號(hào)的干擾。中心導(dǎo)線與屏蔽網(wǎng)介于半發(fā)泡的聚丙烯絕緣層之間,絕緣層決定了電纜的傳輸特性,而且有效保護(hù)了中間的導(dǎo)線。


同軸電纜被廣泛應(yīng)用于音視頻或射頻的傳輸,傳輸阻抗一般為75_,已經(jīng)成為視頻的標(biāo)準(zhǔn)阻抗(早期也會(huì)利用50_阻抗特性進(jìn)行視頻傳輸)。優(yōu)質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的同軸電纜一般比雙絞線的價(jià)格更昂貴,因?yàn)橥S電纜可靠的物理特性,能夠提供優(yōu)良的音視頻表現(xiàn)。信號(hào)的頻率、分辨率以及電纜的有效傳輸距離在音視頻系統(tǒng)中起了決定作用。


光纖

光纖電纜(OpticCable)信號(hào)長(zhǎng)距離傳輸?shù)淖詈眠x擇,光纖傳輸是一種基于光電轉(zhuǎn)換取代電子傳輸?shù)募夹g(shù)手段。光纖傳輸?shù)暮?jiǎn)易原理是:模擬電信號(hào)傳給光發(fā)射機(jī),經(jīng)信號(hào)緩沖電路和驅(qū)動(dòng)電路,將輸入的電壓信號(hào)轉(zhuǎn)變成電流信號(hào),驅(qū)動(dòng)發(fā)光管或者激光器。這樣,輸入的電信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào),通過精確光對(duì)準(zhǔn)和引導(dǎo),耦合進(jìn)入光纖。


光信號(hào)經(jīng)光纖傳輸后,在接收端光信號(hào)被一個(gè)波長(zhǎng)相配的光電二極管轉(zhuǎn)換成原來的電子源,經(jīng)低噪聲線性放大器放大后再輸出。


光纖信號(hào)傳輸避免了傳統(tǒng)電纜傳輸?shù)脑S多缺點(diǎn),具備很多電纜傳輸無法比擬的優(yōu)點(diǎn);優(yōu)異的抗電磁干擾:長(zhǎng)距離電纜傳輸中,電纜自身就是一根巨大的天線,會(huì)拾取周圍空間存在的電磁波信號(hào),特別是在顯示系統(tǒng)更為突出,這類干擾信號(hào)在圖像顯示中表現(xiàn)出無法消除的顆粒噪音,光纖電纜的核心是玻璃,而且傳輸?shù)氖枪庑盘?hào),不容易受外界電磁波的干擾。很小的體積:大多數(shù)的光纖與人體的頭發(fā)一般粗細(xì)。


很低的衰減:因?yàn)楣饫w傳輸是依靠玻璃導(dǎo)管完成,不存在信號(hào)因?yàn)殡娎|電阻、容抗引起的大幅度衰減,光纖極大的提高了傳輸?shù)膸捘芰蛡鬏斁嚯x。光纖的高度安全:光纖傳輸?shù)男盘?hào)內(nèi)容不容易被竊聽。


雖然光纖似乎是信號(hào)傳輸?shù)慕K極方法,但也有一些不利點(diǎn);


較高的價(jià)格:光纜、發(fā)射器、接收器價(jià)格昂貴


較高的人工:在光纜的布管布線過程,需要眾多的人力資源和特殊工具。雖然光信號(hào)在光纖中傳輸損耗很低,但是在發(fā)射端和接收端進(jìn)行的電光、光電轉(zhuǎn)換對(duì)信號(hào)的衰減卻很厲害。所以要保證無插損傳輸,就必須在傳輸中加入高增益多級(jí)放大器,還要保證電路能穩(wěn)定工作。




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