- 同軸電纜
簡介
同軸電纜(Coaxial)是指有兩個同心導(dǎo)體,而導(dǎo)體和屏蔽層又共用同一軸心的電纜。最常見的同軸電纜由絕緣材料隔離的銅線導(dǎo)體組成,在里層絕緣材料的外部是另一層環(huán)形導(dǎo)體及其絕緣體,然后整個電纜由聚氯乙烯或特氟綸材料的護套包住。
目前,常用的同軸電纜有兩類:50Ω和75Ω的同軸電纜。75Ω同軸電纜常用于CATV網(wǎng),故稱為CATV電纜,傳輸帶寬可達1GHz,目前常用CATV電纜的傳輸帶寬為750MHz。50Ω同軸電纜主要用于基帶信號傳輸,傳輸帶寬為1~20MHz,總線型以太網(wǎng)就是使用50Ω同軸電纜,在以太網(wǎng)中,50Ω細同軸電纜的最大傳輸距離為185米,粗同軸電纜可達1000米。
工作原理
同軸電纜由里到外分為四層:中心銅線(單股的實心線或多股絞合線),塑料絕緣體,網(wǎng)狀導(dǎo)電層和電線外皮。中心銅線和網(wǎng)狀導(dǎo)電層形成電流回路。因為中心銅線和網(wǎng)狀導(dǎo)電層為同軸關(guān)系而得名。
同軸電纜傳導(dǎo)交流電而非直流電,也就是說每秒鐘會有好幾次的電流方向發(fā)生逆轉(zhuǎn)。
如果使用一般電線傳輸高頻率電流,這種電線就會相當于一根向外發(fā)射無線電的天線,這種效應(yīng)損耗了信號的功率,使得接收到的信號強度減小。
同軸電纜的設(shè)計正是為了解決這個問題。中心電線發(fā)射出來的無線電被網(wǎng)狀導(dǎo)電層所隔離,網(wǎng)狀導(dǎo)電層可以通過接地的方式來控制發(fā)射出來的無線電。
同軸電纜也存在一個問題,就是如果電纜某一段發(fā)生比較大的擠壓或者扭曲變形,那么中心電線和網(wǎng)狀導(dǎo)電層之間的距離就不是始終如一的,這會造成內(nèi)部的無線電波會被反射回信號發(fā)送源。這種效應(yīng)減低了可接收的信號功率。為了克服這個問題,中心電線和網(wǎng)狀導(dǎo)電層之間被加入一層塑料絕緣體來保證它們之間的距離始終如一。這也造成了這種電纜比較僵直而不容易彎曲的特性。
分類
同軸電纜可分為兩種基本類型,基帶同軸電纜和寬帶同軸電纜。目前基帶常用的電纜,其屏蔽線是用銅做成的網(wǎng)狀的,特征阻抗為50(如RG-8、RG-58等);寬帶同軸電纜常用的電纜的屏蔽層通常是用鋁沖壓成的,特征阻抗為75(如RG-59等)。
同軸電纜根據(jù)其直徑大小可以分為:粗同軸電纜與細同軸電纜。粗
纜適用于比較大型的局部網(wǎng)絡(luò),它的標準距離長,可靠性高,由于安裝時不需要切斷電纜,因此可以根據(jù)需要靈活調(diào)整計算機的入網(wǎng)位置,但粗纜網(wǎng)絡(luò)必須安裝收發(fā)器電纜,安裝難度大,所以總體造價高。相反,細纜安裝則比較簡單,造價低,但由于安裝過程要切斷電纜,兩頭須裝上基本網(wǎng)絡(luò)連接頭(BNC),然后接在T型連接器兩端,所以當接頭多時容易產(chǎn)生不良的隱患,這是目前運行中的以太網(wǎng)所發(fā)生的最常見故障之一。
無論是粗纜還是細纜均為總線拓撲結(jié)構(gòu),即一根纜上接多部機器,這種拓撲適用于機器密集的環(huán)境,但是當一觸點發(fā)生故障時,故障會串聯(lián)影響到整根纜上的所有機器。故障的診斷和修復(fù)都很麻煩,因此,將逐步被非屏蔽雙絞線或光纜取代。
最常用的同軸電纜有下列幾種:
RG-8或RG-11 50Ω
RG-58 50Ω
RG-59 75Ω
RG-62 93Ω
計算機網(wǎng)絡(luò)一般選用RG-8以太網(wǎng)粗纜和RG-58以太網(wǎng)細纜。RG-59 用于電視系統(tǒng)。RG-62 用于ARCnet網(wǎng)絡(luò)和IBM3270網(wǎng)絡(luò)。
優(yōu)點和缺點
同軸電纜的優(yōu)點是可以在相對長的無中繼器的線路上支持高帶寬通信,而其缺點也是顯而易見的:一是體積大,細纜的直徑就有3/8英寸粗,要占用電纜管道的大量空間;二是不能承受纏結(jié)、壓力和嚴重的彎曲,這些都會損壞電纜結(jié)構(gòu),阻止信號的傳輸;最后就是成本高,而所有這些缺點正是雙絞線能克服的,因此在現(xiàn)在的局域網(wǎng)環(huán)境中,基本已被基于雙絞線的以太網(wǎng)物理層規(guī)范所取代。
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