传输介质

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常用传输介质
  双绞线
  同轴电缆
  光缆
  无线与卫星通信信道
双绞线
  最常用的传输介质
  由两条相互绝缘的铜导线组成,两条线扭绞在一起,可以减少对邻近线对的干扰。由若干对双绞线构成的电缆称为双绞线电缆。
  可用于模拟传输,也可用于数据传输
  非屏蔽双绞线UTP(Unshielded Twisted Pair)(有3类和5类),屏蔽双绞线(STP)。
  对电磁干扰较敏感,也不能支持非常高速的数据传输。
同轴电缆
  抗干扰性好,较高带宽。内外导体同轴,均采用铜质材料。
  基带同轴电缆
    50欧姆,用于数字数据传输,如计算机局域网,在局域网发展初期广泛使用。
    带宽取决于电缆长度。
  宽带同轴电缆
    75欧姆,用于模拟传输。
    Cable TV技术,300MHz或450MHz,高达900MHz。
    主要用于有线电视网的居民小区中。
光纤
  光导纤维材料(纤芯,包层,外套),一根光缆中可含多根光纤。
  纤芯的折射率高于包层,当光线在纤芯上的入射角大于临界值时会发生全反射现象
  光传输系统的组成
    光纤传输介质、光源、检测器。
    光源:
      发光二极管或激光二极管,通电时都发出光脉冲。
    检测器:
      光电二极管,遇光时,产生一个电脉冲。
    用光脉冲的出现表示“1”,不出现表示“0”。
    目前,在试验室中光纤带宽超过50Tbps;实用光纤100 Gbps。
  光纤的工作原理
  在这里插入图片描述
  光纤分类:单模光纤和多模光纤
    模式(mode):是一个与很多参数有关的量,不同的光线在介质内部以不同的模式传播
    多模光纤
      纤芯较粗,光纤中可能有多种沿不同途径同时传播的模式。
    单模光纤
      将纤芯直径减小到光波波长大小的时候,光在光纤中的传输没有反射,而沿直线传播。
    单模光纤与多模光纤的比较
      在这里插入图片描述
    目前实际使用的单模光纤系统能以100Gbps的速率传输100km,而且不需要中继。
  光纤传输的优点
    频带宽,传输容量大。
    衰减低,传输距离远(大约100km,铜线大约5km)。
    重量轻,尺寸小。
    不受电磁干扰和静电干扰。
    安全保密性强。
    原料丰富,生产成本低。
无线与卫星通信
  电磁波的传播方式:
    一种是在自由空间中传播,即通过无线方式传播;另一种是在有限制的空间区域内传播,即通过有线方式传播。
  从电磁波谱中可知:
    无线,微波,红外线,可见光,紫外线,x-射线,γ-射线
    (频率)低                  高
  不同的传输介质可以传输不同频率的电磁波信号,双绞线可传输低频–中频信号,同轴电缆可传输低频–特高频信号,光纤可传输近红外区及可见光信号等。
  无线通信系统由发送设备、接收设备、无线信道组成,利用无线电磁波实现数据传输。按照使用频率不同分为中波通信、短波通信、超短波通信、微波和卫星通信等。
  固定物体之间的通信可以使用有线传输介质,也可以使用无线通信系统来实现。
  实现移动通信需要通过无线通信系统
  分组无线网是一种利用无线信道进行分组交换的通信网络。
微波通信
  微波:波长为1m—1mm,或频率为300MHz—300GHz范围内的电磁波。
  微波通信:用微波波段的电磁波进行的通信。
  微波通信的特点:
    微波波段的频带宽。通信容量大,可容纳同时工作的通信设备多,并且可减少设备相互之间的干扰。
    适用于传输宽频带信号。一套微波通信设备可容纳几千个话路同时工作,或用于传输电视图象等宽频带信号。
    天线增益高。当天线面积给定时,其增益与波长的平方成反比。微波波段的波长短,很容易制成高增益天线。
    外界干扰小。频率高于100MHz时,各种干扰如工业干扰、天电干扰及太阳黑子的变化基本不起作用。通信传输的稳定性和可靠性得到保证。
    投资少,见效快,灵活性大。
    中继通信方式。(有很多中继站)
    可传输数字和模拟信号。
卫星通信
  地球上的微波通信站之间利用人造地球卫星作中继站而进行的通信。
  卫星上多个转发器的作用是接收、放大与发送信息。几个转发器拥有一个36MHz的信道,不同转发器使用不同的频率,地面发送站使用uplink向通信卫星发射微波信号;卫星接收、放大、变频,再使用downlink发送回地面接收站。 uplink和downlink使用不同的频率。
  卫星通信的特点:
    覆盖区域大,通信距离远。
    具有多址连接特性。
    卫星通信机动灵活。
    频带宽,通信容量大。
    通信线路稳定,质量好,可靠性强,系统运转率高。
    可自发自收,有利于检测。
    成本与距离无关。
  卫星通信的缺点:
    要有高可靠、长寿命的通信卫星。
    要求地球站有大功率发射机,高灵敏度接收机和高增益天线。
    有较大信号延迟和回声干扰。
      单程8万公里,往返16万公里,约需0.5秒左右。电磁波在真空传播按光速每秒30万公里。
无线局域网使用的 ISM 频段
  在这里插入图片描述

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转载自blog.csdn.net/xingyangs/article/details/84933773
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