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浅析局域网中的几种传输介质

浏览183次时间：2015年7月08日 17:11

常国锋新乡学院计算机与信息工程学院河南新乡 453003

【文章摘要】

介绍了同轴电缆、双绞线、光纤和无线介质，为学习局域网中的传输介质提供了良好的帮助。

【关键词】

同轴电缆；双绞线；光纤；无线介质

在网络系统中，设备的连接，信息的传输，它们都是通过传输介质来实现的。局域网的传输介质可分为导向的（Guided）和非导向的（Unguided）两类，也可称为有线介质和无线介质。常用的有线介质有同轴电缆、双绞线和光纤，无线介质有微波、无线电波和红外线等。

1 同轴电缆（Coaxial Cable）

同轴电缆以硬铜线为芯，外包一层绝缘材料和网状的外屏蔽层，上面又覆盖一层保护性材料。单根同轴电缆的直径约为1.02 ～ 2.54cm，如图1 所示。

图1 同轴电缆结构示意图

同轴电缆有两种基本类型：一种类型是基带同轴电缆；另一种类型是宽带同轴电缆。其中，基带同轴电缆屏蔽线是用铜做成的，它的特征阻抗为50 的电缆，传输速率可达10Mbit/s，用于数字传输。宽带同轴电缆的屏蔽层通常是用铝冲压成的，特征阻抗为75 电缆，用于模拟传输，是使用有限电视电缆进行模拟信号传输的同轴电缆系统。

根据同轴电缆直径的大小来划分的话，50 的基带同轴电缆也可以分为两类：一类是粗同轴电缆；另一类是细同轴电缆，它们均用于总线型拓扑结构。其中，粗缆的标准距离长，并且可靠性也高，因此它主要适用于比较大型的局域网。相对来说，细缆在安装上比较简单，并且造价也低。

2 双绞线（Twisted Pairwire）

双绞线是综合布线工程中最常用的一种传输介质。它是由两根具有绝缘保护层的铜导线组成。如果把一对或多对双绞线放在一个绝缘套管中便成了双绞线电缆（也称双扭线电缆），如图2 所示。

双绞线主要是用来传输模拟声音信息的，但同样适用于数字信号的传输，特别适用于较短距离的信息传输。在传输期间，信号的衰减比较大，并且产生波形畸变。双绞线电缆主要用于星型拓扑结构，即以集线器或交换机为中心，各工作站均用双绞线与中心连接，可靠性比较高，若任一连线发生故障，都不会影响网络中的其他计算机，而且故障的诊断和修复较容易。采用双绞线的局域网的带宽取决于所用导线的质量、长度及传输技术。

3 光纤

光纤和同轴电缆非常相似，但是，光纤没有网状屏蔽层，并且中心是光传播的玻璃芯。光导纤维是一种细微而柔韧的媒质，芯的尺寸及纯度决定了光的传输质量。光导纤维电缆由一捆纤维组成，简称为光缆。光纤的结构如图3 所示。

图3 光纤的结构示意图

在数据传输的时候，最好的传输介质就是光纤，其优点主要有以下几点：

第一，频带较宽。

第二，在电磁绝缘上，其性能好，并且损耗较低。

第三，衰减较小，并且，在抗干扰上性能非常好。

第四，中继器的连接间隔较大，所以，在整个通道中，继器的数目可以相应的减少，进而就相应的降低了成本。

光纤可以分为两种：一种是单模光纤（Single Mode Fiber）；另一种是多模光纤（Multi Mode Fiber）。从传输性能上来说，多模光纤比单模光纤较差。

用光纤来传送电信号时，信号源有两种光源：一种光源是发光二极管（Light- Emitting Diode，LED）；另一种光源是半导体激光二极管（Injection Laser Diode， ILD）。光纤的接收端由光电二极管PIN 构成。光纤传输系统的原理如图4 所示。

4 无线介质

如果通信线路要越洋过海，翻山越岭，那么靠导向传输介质是很难实现的，只有通过非导向传输才可实现。通常，对无线介质的发送与接收是靠天线发射吸收电磁波来实现的。无线传输方向有两种类型：一种是定向的直线传输，另一种是全方位的传输。