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大学信息技术基础教程
1.2.4.2.2 4.2.2 通信介质

4.2.2 通信介质

常用的通信介质分为有线介质和无线介质两类。有线介质包括双绞线、同轴电缆和光纤等,无线介质包括无线电波、微波、红外线和可见光等。

1)有线介质

(1)双绞线

双绞线是由两根绝缘导线按螺旋结构有规则扭合而成的传输线,如图4.6所示。双绞线既可以用来传输模拟信号,也可以传输数字信号。双绞线分为屏蔽双绞线和非屏蔽双绞线(UTP)。屏蔽双绞线在整个绝缘导线外部又增加了金属屏蔽层,因此抗干扰性好。使用双绞线布线容易,接口设计简单,安装方便,在局域网中应用广泛。

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图4.6 双绞线

(2)同轴电缆

同轴电缆有两根导体,分别称为“内导体”和“外导体”。内导体位于同轴电缆的中央,在内导体的外部包裹着一个绝缘层,在绝缘层外部包裹着外导体,在外导体的外部包裹着塑料保护层。内导体由铜芯线构成,外导体由金属丝网构成,如图4.7所示。常用的同轴电缆有阻抗为50Ω的基带同轴电缆和阻抗为75Ω的宽带同轴电缆。一般而言,对于较高频率的传输,同轴电缆的抗干扰性比双绞线好。同轴电缆的价格高于双绞线。

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图4.7 同轴电缆

(3)光缆

光缆由光纤、包层和外部保护层组成,如图4.8所示。光纤是一种细小、柔软并且能够传输光线的介质,光纤通过内部的全反射来传输光信号。一般以光脉冲的出现和消失代表二进制的“1”和“0”。光纤分为单模光纤和多模光纤。与多模光纤相比,单模光纤传输距离远、性能好,但成本高。

与双绞线和同轴电缆相比,光缆具有传输速率高、传输容量大、传输距离远、抗干扰性好和保密性强等特点。

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图4.8 光缆

2)无线介质

可用于无线通信的介质有无线电波、微波、红外线和可见光等。无线通信中常常使用微波通信。微波是直线传输的,分为地面微波通信方式和微波卫星通信方式。由于地球是一个曲面,地面微波通信方式的传输距离受到限制,对于远距离通信,需要在两个通信站点之间有中继站进行信号转发,因此若信号从一个站点传输到远距离的另一个站点,有时需要多个中继站进行信号的接力转发。微波卫星通信方式利用高空中的人造地球卫星作为中继站,由于卫星发射的电磁波所覆盖的地球上的区域极大,所以把三颗卫星等距离放置在地球赤道上空的同步轨道上,就可以实现全球无线通信。