物理层传输介质.ppt

同轴电缆同轴电缆可以分为基带同轴电缆与宽带同轴电缆两大类。宽带同轴电缆的阻抗为75欧电缆主要用于传输模拟信号，传输最大距离可以达100km。基带同轴电缆即同轴电缆，以硬铜线为芯，外包一层绝缘材料，再外一层为密织的网状导体环绕，最外面为一层保护性材料，如下图所示。单根同轴电缆直径约为1.02-2.54cm，可在较宽频率范围内工作。常用于直接传输数字信号，使用曼彻斯特编码，数据传输速率最高可达10Mbps，阻抗为50Ω，最大距离限制在几公里。最大优点是抗干扰性强，而且支持多点连接。缺点是物理可靠性不好，易出现故障，而且一点发生故障，整段局域网都无法通信。可以用于点到点连接或多点连接。为保持同轴电缆的正确电气特性，电缆必须接地，同时两头要有端接器来削弱信号反射作用。当它被用来传输数据时，其数据传输率可达每秒几百兆位。外导体屏蔽层绝缘层绝缘保护套层内导体同轴电缆50?同轴电缆75?同轴电缆同轴电缆同轴电缆示意图同轴电缆由一对导体按照“同轴”的形式构成。01两类同轴电缆：02基带同轴电缆：阻抗为50?，一般传输数字信号。传输距离较短，数据速率较低。曾被广泛用作电话系统的长途干线和用于传统局域网的组网，但现在基本上已被光纤和双绞线所替代。03宽带同轴电缆：阻抗为75?，一般传输模拟信号。传输距离长，速率高，最常用做有线电视电缆。采用有线电视网络提供因特网接入，是宽带住宅接入的另一种可选方式。04同轴电缆01可传输模拟信号和数字信号用于点到点链路和多点链路=185m细缆，=500m粗缆抗干扰性较好。价格相对居中。02光纤（结构和分类）光从一种物质传输到另一种物质将发生折射，当入射角度大于临界值时，光将被完全反射回来，这就是光纤传输信号的原理。一个光脉冲表示比特1，而无光脉冲表示比特0。光纤也是圆筒形的，光纤由能够传导光波的石英玻璃纤维组成的芯线、包层和外保护层三部分构成，如图2-29所示。按使用波长的不同，光纤可以分为单模光纤和多模光纤两种。对于多模光纤，芯的直径为50um，对于单模光纤，芯的直径为8-10um。按波长区的范围不同，光纤可以分为三种，它们分别为0.85um波长(0.8-0.9um)、1.3um波长(1.25-1.35um)和1.55um波长区(1.53-1.58um)。图2-29光纤的结构光纤的信号传送过程多模光纤采用发光二极管产生可见光作为光源，定向性较差。当光纤芯线的直径比光波波长大很多时，由于光束进入芯线中的角度不同传播路径也不同，这时光束是以多种模式在芯线内不断反射而向前传播。多模光纤的传输距离一般在2km以内。单模光纤采用注入式激光二极管作为光源，激光的定向性强。单模光纤的芯线直径一般为几个光波的波长，当激光束进人玻璃芯中的角度差别很小时，能以单一的模式无反射地沿轴向传播。在计算机网络中均采用两根光纤(一来一去)组成传输系统，采用点到点连接或者多点连接方式。光传输系统由三部分组成：光源(光发送机)、传输介质和检测器(光接收机)，其传输的具体过程如图2-30所示。在发信端，有两种不同类型的光源被用于光纤系统：发光二极管(LED)和激光发射管(ILD)，信息被转换成便于传输的电信号，电信号控制一个光源，使发出的光信号具有所要传输的信号的特点，从而实现信号的电—光转换，发信端发出的光信号通过光纤传输到远方的收信端，经光电二极管等光检测器和放大器转换成电信号，从而实现信号的光—电转换。电信号再经过处理和转换恢复为与原发信端相同的信息。图2-30光纤的电信号传送过程光导纤维示意图低折射率(包层)(纤芯)光线在纤芯中传输的方式是不断地全反射高折射率光纤的工作原理光线在光纤中的折射折射角入射角包层（低折射率的媒体）包层（低折射率的媒体）纤芯（高折射率的媒体）包层纤芯01高折射率02(纤芯)03低折射率04(包层)05光线在纤芯中传输的方式是不断地全反射光纤的工作原理多模光纤与单模光纤输入脉冲输出脉冲单模光纤输入脉冲输出脉冲多模光纤光纤传输系统由3个部分组成：光源，光纤和光检测器。1光源：发光二极管，激光。2光检测器：光电二极管，将光信号转换成电信号。3光纤：由两种折射系数不同的石英玻璃纤维组成，光线在光纤中全反射地向前传播。4单模光纤和多模光纤：纤芯直径分别为8-10?m和50?m。5光纤的最大优点是大容量、长距离