计算机网络和数据通信7传输介质课件.ppt

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1、第七章传输介质17.1导向传输媒体传输媒体分两大类：导向传输媒体和非导向传输媒体导向（有向，guidedmedia）传输媒体指有线媒体，电磁波被导向沿着固体媒体传播，包括双绞线、同轴电缆、光缆。非导向传输媒体指无线媒体，电磁波在自由空间中传播，包括短波、微波、卫星通信、红外通信等。27.1导向传输媒体(续1)无线电微波红外线可见光紫外线X射线射线双绞线同轴电缆卫星地面微波调幅无线电调频无线电海事无线电光纤电视(Hz)f(Hz)fLFMFHFVHFUHFSHFEHFTHF波段10410510610

2、7108109101010111012101310141015101610010210410610810101012101410161018102010221024移动无线电电信领域使用的电磁波的频谱37.1.1双绞线把两根互相绝缘的铜导线并排在一起，然后用规则的方法绞合(twist)起来构成。绞合可减少对相邻导线的电磁干扰。多根双绞线再绞合成电缆状。双绞线既可用于模拟传输，也可用于数据传输。其通信距离一般为几到十几公里。带宽依赖于线的粗细和传输距离。商用建筑物电信布线标准EIA/TIA-568-

3、A规定了用于室内传送数据的无屏蔽双绞线和屏蔽双绞线的标准。常用3类线和5类线。其主要区别在于单位长度的绞合次数不同。47.1.1双绞线(续1)双绞电缆的种类UTP无屏蔽双绞缆FTP屏蔽双绞缆SFTP屏蔽金属箔双绞电缆STP屏蔽双绞电缆57.1.1双绞线(续2)近端串扰(指线对间的耦合干扰)是衡量双绞线性能的重要指标。无论是哪种类别的线，衰减都随频率的升高而增大。使用更粗的导线可以降低衰减，但却增加了导线的价格和重量。使用更大的和更精确的绞合度，就可以获得更高的带宽。67.1.1双绞线(续3)常用的

4、绞合线的类别、带宽和典型应用绞合线类别带宽典型应用316MHz低速网络；模拟电话420MHz短距离的10BASE-T以太网5100MHz10BASE-T以太网；某些100BASE-T快速以太网5E(超5类)100MHz100BASE-T快速以太网；某些1000BASE-T吉比特以太网6250MHz1000BASE-T吉比特以太网；ATM网络7600MHz可能用于今后的10吉比特以太网77.1.2同轴电缆同轴电缆是一种对地不对称的同轴管，由一个金属园管(外导体)和一根位于园管中心的导线(内导体)所构

5、成。内导体采用半硬铜线，外导体采用软铜带或铝带纵包而成。内外导体间用介质填充，介质可以是空气或聚乙烯等塑料制成的绝缘材料。同轴电缆具有寿命长、容量大、传输稳定、外界干扰小、维护方便等优点。87.1.2同轴电缆(续1)同轴电缆的结构97.1.2同轴电缆(续2)同轴电缆的特性同轴电缆应用于较高频率范围时，它的一次参数和二次参数可近似计算。特性阻抗衰减常数传输速度为内导体半径，为外导体半径，是介质的相对介电常数107.1.2同轴电缆(续3)同轴电缆按其特性阻抗的不同，主要分为两类：一类是基带同轴电缆(5

6、0Ω)。这种同轴电缆用来传送基带信号，其距离可达1km，传输速率为10Mb/s。另一类是宽带同轴电缆(75Ω)。这种同轴电缆可作为有线电视的标准传输电缆，传送频分复用的宽带信号。宽带同轴电缆用于传送模拟信号时，其信号频率可高达300-400MHz，而距离可达100km。在局域网发展的初期曾广泛地使用同轴电缆作为传输媒体。但随着技术的进步，在局域网领域基本上都是采用双绞线作为传输媒体。目前同轴电缆主要用在有线电视网的居民小区中。同轴电缆的带宽取决于电缆的质量。目前高质量的同轴电缆的带宽已接近1GHz

7、。117.1.3光缆在通信领域，信息的传输速率相当于每10年提高100倍。光纤通信已成为现代通信技术中的一个十分重要的领域。光纤是一种新型的光波导。其结构一般是双层或多层的同心园柱体，由纤芯、包层和护套组成。护套包层(d<125m)纤芯(d=2-120m)127.1.3光缆(续1)光纤通信的优点：频带宽，容量大。传输衰耗很小。在很宽的运用频带范围内，因衰减与频率无关，接收端无需采取均衡措施。抗干扰能力强，保密性好。制造原料丰富，且用料极省。体积小，重量轻，便于施工、扩容。光纤通信的缺点：连接需

8、用专用设备。目前光电接口较贵，但价格在逐年下降。137.1.3光缆(续2)光线在光纤中的折射纤芯（直径只有2至120m（1m=10–6m）高折射率的媒体）折射角入射角包层（低折射率的媒体）包层纤芯由于纤芯折射率大于包层的折射率，使得折射角大于入射角。当入射角足够大时，就会引起全反射，光线重新折回纤芯，从而不断向前传播。147.1.3光缆(续2)157.1.3光缆(续3)三种实用光纤多模突变光纤(又称阶跃光纤)指光纤的纤芯和包层的折射率沿光纤的径向分布是均匀的，而在两者的交界面上