数据通信电缆传输性能精品文稿.ppt

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1、数据通信电缆传输性能第1页，本讲稿共39页第2页，本讲稿共39页局域网络电缆(LocalArea Network)l按结构分有:UTP/FTP/STP/S-STP或UTP/FTP/ScTP/STP或UTP/STP/S-UTP/S-STPUTP:Un-shieldedTwistedPair线对及电缆缆芯都无屏蔽FTP:Foil-shieldedTwistedPair铝箔总屏蔽STP:Shielded(Screened)TwistedPair铝/铜箔+铜线编织总屏蔽S-STP:线对单独采用铝/铜箔屏蔽及电缆缆芯采用铜线编织总屏蔽l由于该电缆线对外径及结构相同,对地对称的排列,线对就是信号的传输回路

2、,电位幅值相同,只是相位相反,因此属于对称电缆.l按线对数分有:2对,4对,8对,16对,25对,50对,100对,其中4对用量占90%.第3页，本讲稿共39页第4页，本讲稿共39页CAT 3传输性能第5页，本讲稿共39页CAT5性能指標第6页，本讲稿共39页超5类缆的传输指标(4对,100,EIA/TIA568A第7页，本讲稿共39页标准说明lEIA/TIA:ElectronicIndustriesAlliance/TelecommunicationsIndustryAssociationlCENELEC:TheEuropeanCommitteeforElectrotechnicalStan

3、dardlNEMA:NationalElectricalManufacturersAssociationlCENELECEN50173与ISO/IEC11801是一致的,但是一般更严格些.lANSI/EIA/TIA568A与ISO/IEC11801的主要差别在于对阻抗的规定,EIA/TIA568A采用特性阻抗曲线匹配法,即控制电缆的标称阻抗,并通过测量结构回波损耗SRL来测定其粗糙度,ISO/IEC11801测试方法指定测量输入阻抗,其对阻抗的要求可转换为对回波损耗的要求第8页，本讲稿共39页综合布线系统结构综合布线系统结构包括6个独立的系统(模块)l工作区子系统:由终端设备(PC,电话等)和

4、信息插座之间的联机组成l水平区子系统:实现信息插座和管理子系统(配线架)间的连接,一般处在同一楼层l垂直干线子系统:将主配线架与各楼层配线架系统连接起来l管理子系统:由配线架和色标规则组成,用于连接垂直干线子系统与各楼层水平区子系统l设备间子系统:将各种公共设备(如计算主机,数字程控交换机,各种控制系统,网络互连设备)等与主配线架连接起来l建筑子系统:实现室外连接第9页，本讲稿共39页带宽与通信速率l应用主要参数:通信速率C(Mb/S)C=B*Log(1+SNR),其中:B:带宽,是指能够以适当保真度传输信号的频率范围,为信道本身固有的,在物理上受到限制,与所载信号即与应用无关.SNR:Sig

5、naltoNoiseRation信噪比,指最坏线对的近端串音和最坏线对衰减的差值,它由系统的发收设备以及传输系统所处的电磁环境共同决定,依赖于应用.SNR=NEXTWC-ATTWC由以上可知,为提高通信速率,有两个途径可以考虑:1.提高线缆系统的传输性能,即增加线缆系统的带宽2.选择合适的信息编码系统,即提供系统的转换因子最新技术的发展趋势:电缆制造商设计更先进带宽更大的线缆产品;网络设备制造商在有限带宽的基础上进一步提高系统传输速率.第10页，本讲稿共39页网络应用l网络应用的标准化组织:IEEE802或ATM论坛l一个布线系统的好坏,并不取决于支持哪一种应用,而在于其对标准的满足程度如何,

6、布线技术的发展与布线标准的制定息息相关,布线业朝什么方向发展,归根到底要取决于布线业有什么标准,什么标准能够广泛普及,标准永远落后于技术,由于布线技术的不断发展,特别需要更高一级别的标准.第11页，本讲稿共39页同轴电缆l某一导体经绝缘后,在绝缘体外以此导体为中心,均匀地加上一层外导体屏蔽,通以信号时,所产生的电磁波可以控制在外部导体内,而不影响其它电线,由于这种电缆在电气结构上,内外导体具有同一轴心,故称之为同轴电缆l同轴电缆外部导体是作为回路用,有规定的特性阻抗,使阻抗获得匹配,降低信号或输入能量之功率损失第12页，本讲稿共39页同轴电缆特点l传输频带宽l在高频下回路间及外界的干扰防卫度高

7、,传输高速数字信号时,可避免外部噪声的影响且信号的泄漏较少.(在高频段比对称电缆有较高的抗干扰性)l施工时,同轴电缆不需平衡l在大通路时整个通信体制较经济第13页，本讲稿共39页同轴电缆基本结构l内导体:(可为实心的,绞合的,编织或螺旋形的,裸的或有镀层的,材料及镀层应符合相关规定)l绝缘介质材料:(可为实心,半实心介質,要求最佳的物理完整性,均匀性,一致性,以保证电缆有优异的电气性能,即损耗,阻抗和电容的均匀性)l外导体或附加屏蔽:(可为编织的或整体的管状)l护套:(保护作用,料应不易磨损,柔软不吸潮,应紧密平整地包覆电缆,并与物理,机械,环境和尺寸方面的要求相一致)第14页，本讲稿共39页

8、同轴电缆的应用l主要用于射频传输和接收设备的天线馈线电缆和通讯设备的内连接和中间连接的电缆;也可作为电路组件,延迟线或阻抗匹配组件使用.l主要涉及移动,蜂窝状,微波,广播,电视,微波中继,互联网,雷达,领航,遥控和报警及仪表通讯等,传输音频和数据信号.l可以安装在隧道,地铁,矿山,地下建筑,建筑物和船内以及户外.第15页，本讲稿共39页常见同轴线型号lCATV公用天线电视宽带电缆lDBS卫星广播用电缆lCCTV闭路电视电缆lRG型射频电缆lJIS可挠性同轴电缆lSYV同轴射频电缆第16页，本讲稿共39页CATV公用天线电视宽带电缆lCATV:CommunityAntennaTelevision

9、Cablesl标准依据:SCTEIPS-SP-001,UL1655,UL444l用于CATV,MATV系统的接入电缆,测试频率到1GHzl常用规格75:RG11/U,RG6/U,RG59/USCTE:SocietyofCableTelecommunicationEngineers第17页，本讲稿共39页DBS卫星广播用电缆lDBS:DirectBroadcastingSatelliteCablel标准依据:UL1655,UL444l用作卫星系统电缆,测试频率到2.2GHzl常用规格75:RG11/U,RG6/U,RG59/U第18页，本讲稿共39页CCTV闭路电视用电缆CCTV:CloseCi

10、rcuitTelevisionCable标准依据:UL1655,UL444用于闭路电视系统的引入线,测试频率到400MHz常用规格75:RG11/U,RG6/U,RG59/U93:RG62/U第19页，本讲稿共39页RG型射频电缆RG:RadioFrequencyCable,GeneralSpecification标准依据:Mil-C-17G用于通信系统及信号控制力系统常用规格50:RG58A/U,RG174/U,RG5B/U75:RG59/U,RG6/U93:RG62/U其中:A,B.表示对基本型的修改U:GeneralUtility通用型第20页，本讲稿共39页JIS可挠性同轴电缆JIS:

11、JapaneseIndustrialStandardl标准依据:JISC3501l主要用于高频机器之配线.l尺寸表示:PE绝缘l绝缘径3C-2VCS导体种类l特性阻抗PVC被覆lC:75V:1层编织+PVC被覆lD:50W:2层编织+PVC被覆lS:内导体为绞线构成Z:1层编织(无被覆)lCS:内导体为铜包钢T:3层编织+PVC被覆第21页，本讲稿共39页SYV同轴射频电缆l型号表示同轴射频电缆PE绝缘(2,3,4,5)芯线绝缘外径SYV-75-21V:PVC护套特性阻抗(1,2,3)外导体(编织层数)Y:PE护套第22页，本讲稿共39页光缆l光缆是由一系列光纤及为防止光纤传输和机械性能受外力

12、作用娈坏的各种内外护套,加强芯,缓冲层等组成的用于光频波段(光波)传输的线缆.目前它主要用于传输光波信号,故通常也称作通信光缆.l光纤是一种细长纤维状的传输光波的介质波导.第23页，本讲稿共39页光纤的几本结构第24页，本讲稿共39页光纤的典型规格第25页，本讲稿共39页光纤的特点l衰减极低(目前最小0.2dB/km)l传输频带极宽l不受电磁干扰l保密性高l无串音l耐恶劣环境l可挠性高l径细,质轻l原材料丰富第26页，本讲稿共39页光纤之应用l通讯方面:-声音传输媒介应用-数据传输媒介应用-影像传输媒介应用l感测方面:-广泛应用于军事,医疗和各项工业上.第27页，本讲稿共39页声音传输媒介应用

13、l电话用户之通话线路l公共电话之通话线路l高压工厂内之通话线路l电气化铁路沿线之通话线路l电力线附属之通话线路等.其中后三项之应用主要是由于光纤可以避免电磁干扰,可以提升通话质量.第28页，本讲稿共39页数据传输媒介应用l局域网络系统l计算机网络系统l卫星地面台系统l雷达站与控制站之链路系统l飞机及船舰之通讯,指挥,控制链路系统等其中局域网络及计算机网络之应用可以使得计算机主机及各终端相互连结,达到资源充分共享与利用;而在军事方面之各项应用,不仅保密性及机动性相当高,而且可以确保人员的安全.第29页，本讲稿共39页影像传输媒介应用由于光纤之带宽相当大,非常适合作为影像信息的传输媒介.l有线电视

14、网络系统l影像通讯系统l光纤导引飞弹系统l遥控侦测系统及各工种监视系统,如:高压电厂之监视系统矿坑内之监视系统机场之监视系统水库之监视系统环境污染之监视系统,等第30页，本讲稿共39页光缆的使用分类l室内光缆(使用长度较短,多为多模光纤)-Simplex(Lightduty,Heavyduty)-Duplex(Lightduty,Heavyduty)-Multi-fiberdistributioncables-Breakoutcablesl室外光缆(长距离传输,多为单模光纤)-架空光缆-直埋光缆-海底光缆第31页，本讲稿共39页Simplex,Duplex应用l设备之内连接l室内设备间相互连接

15、l连接工作站至墙壁或地板插座l在配电盘与分电箱之间相互连接l对于耐燃等级为P级的Simplex,Duplex,可以使用在天花板夹层及凸起的地板下第32页，本讲稿共39页Multi-fiberdistribution应用l通常用于较长距离的安装布线,整个光缆终结于一点.第33页，本讲稿共39页Breakout cable应用第34页，本讲稿共39页l建筑物内分支干线,用作垂直与水平的光缆布线,每一个光缆子单元为一simplex或distributioncable,可独立使用,终端于不同位置.第35页，本讲稿共39页智能住宅布线的等级及用途l标准依据:ANSI/EIA/TIA570A住宅电讯布线标

16、准ResidentialTelecommunicationsCablingStandard第36页，本讲稿共39页绝缘体l同轴电缆需具备有低传输损失及能应用在较宽的频带特性,虽然低传送损失同轴电缆可通过增加中心导体径或加大绝缘厚度获得,但外径变,大不但费用增加,也增加了架设及维护的困难,最有效的方法是降低绝缘介电常数,在规定的衰减量下如要介电常数低,只有采用发泡绝缘,常用的材质为聚乙烯(PE),阻燃PE(FR-PE),发泡PE(FMPE),照射PE(XLPE),氟化乙烯丙烯(FEP)等第37页，本讲稿共39页外被l外被材质为聚氯乙烯(PVC),聚乙烯(PE),照射PE(XLPE),照射PVC(XLPVC),四氟乙烯(TFE),氟化乙烯丙烯(FEP)及玻璃纤维编织,尼龙编织等第38页，本讲稿共39页第39页，本讲稿共39页