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  • 同轴电缆传输容易出现哪些干扰?

    千次阅读 2020-10-28 22:20:31
    基带传输的一个缺点就是抗干扰能力差,同轴电缆的屏蔽层对频率越低的电磁波的屏蔽作用越差,因此易受到广播干扰和低频电磁波的干扰。那么,同轴电缆传输容易出现哪些干扰呢?一 广播干扰同轴电缆在架...

    基带传输的一个缺点就是抗干扰能力差,同轴电缆的屏蔽层对频率越低的电磁波的屏蔽作用越差,因此易受到广播干扰和低频电磁波的干扰。那么,同轴电缆传输容易出现哪些干扰呢?

    一 广播干扰


    同轴电缆在架空设置时,电缆线本身就成了一根很长的天线,在受到广播电磁波感应时,感应出电位差,这个电位差产生在电缆线屏蔽层两端(芯线也存在感生电位差,但很小),那么,屏蔽层、信号源内阻、芯线及芯线、75欧姆负载、屏蔽层形成了回路,这个电位差通过回路形成干扰电流,并在负载电阻75欧姆上形成干扰压降叠加到视频信号上。这种干扰一般在几百KHz到几MHz,对图像产生较为稳定的网纹干扰,干扰频率越高,网纹越细越密,大于10MHz的干扰基本上不影响观看效果。

    抑制这种干扰的最好办法是电缆埋地铺设,或采用铅包电缆,也可以采用具有外屏蔽层的对称平衡电缆作为传输线。当只能采用同轴传输时,应使电缆线屏蔽层单端接地,同时在接收端设置对称输入的电缆补偿器。采用高电平传输方法也可以很好地抑制广播干扰,方法是将1Vp-p的视频信号放大到5至8Vp-p后再进行传输,在接收端干扰电平相对于视频信号就减小了,传输的距离也可以更远。 

    二 低频干扰


    低频干扰主要是指50Hz工频干扰。这种干扰使图像产生水平黑色滚条,严重时使图像无法观看并失步。形成50Hz干扰的主要原因是地电位差。在用电设备多、设备功率大的地方会因三相不平衡或接地方式不同时,就会形成较大的地电流,这个电流通过具有地电阻的大地时就会在两地之间形成电压降,如果电缆两端接地,就会通过信号源内阻在电缆上形成电流,产生干扰。

    抑制这种干扰的最好方法是电缆单端接地。

    三 特性阻抗失配


    同轴电缆的特性阻抗为75欧姆,由于视频带宽很宽,同轴电缆在低频和高频所表现的阻抗不是完全相同的,无法做到完全的匹配。但图像的细节都在1MHz以上的频域内,所以保证高频段阻抗匹配就基本能够满足传输要求,即使在低频段有微小的失配,也不会对图像造成明显的重影失真。

    阻抗失配常常会出现若干条间距相等的竖条干扰,频率基本上是行频的整数倍。解决方法一般为“始端串接电阻”或“终端并接电阻”方法改善。

    四 其它干扰


    使用同轴电缆传输常常会因传输距离过长、损耗过大、电缆质量不高、大功率可控硅设备使用造成电源不洁净等原因造成的干扰,这些干扰相对来说比较容易解决,如加装电缆补偿器、使用净化电源、选用高质量电缆等。


    以上就是同轴电缆传输容易出现哪些干扰。由于图像信号的信息量大,带宽宽,监视时直观性强,因此传输的重点就是视频图像信号的传输。

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  • 这一节,我们介绍第二种有线的传输介质——同轴电缆,但是同轴电缆目前在计算机的网络中应用的不算太多,它主要用于CATV的网络中,也就是有线电视网,所以我们简要了解几个知识点即可。 ...

    学习完上一节的知识,我们已经对双绞线有了各个方面的了解,包括它的分类、线序、连接头和制作步骤。这一节,我们介绍第二种有线的传输介质——同轴电缆,但是同轴电缆目前在计算机的网络中应用的不算太多,它主要用于有线电视网,所以我们简要了解几个知识点即可。

    同轴电缆的“同轴”体现在它有内外两层导体,内导体是单股或多股的铜芯线,外导体是一层薄的网状编织的屏蔽层,内外导体之间有一层塑胶的绝缘层,最外层是整个线缆的绝缘外皮。我们通过一个实物图来看看它的样子:

     上图就是最典型的同轴电缆的实物图。


    基带同轴电缆

    基带同轴电缆一般用于传输基带信号,也就是数字信号。基带电缆的特征阻抗是50欧姆,类型分为两种,一种是细缆,一种是粗缆。

    细缆最大的传输距离是185米,接头使用BNC接头。细缆安装的特点是不可绞接,安装过程中必须要切断电缆,两头装上BNC的接头。另外,如果希望电缆埋在光照不到的地方,最好把电缆埋在冰点以下的地层里,如果不想地下埋线,最好用电线杆来架设,必要时每隔20米对电缆进行支撑。

    粗缆最大的传输距离是500米,接头使用AUI接头。粗缆和细缆不同,在安装过程中不需切断电缆,但必须要安装收发器。还需要知道的是,粗缆的特征阻抗不再是50欧姆,它是75欧姆。


    宽带同轴电缆

    宽带同轴电缆通常用于传输模拟信号,特征阻抗是75欧姆。宽带同轴电缆最主要的应用就是有线电视,所以也把宽带同轴电缆叫做CATV电缆,可以在一根电缆中同时传输多路电视信号。一个有线电视网络可以负载几十个甚至上百个电视频道,传播范围可达几十千米。

    宽带系统与基带系统的主要区别是模拟信号经过放大器后只能单向传输,但为了实现节点间的双向连通,有时要把带宽划分为两个频段,分别在两个方向上传送信号,这叫分裂配置;有时直接用两根电缆分别收发,这叫双缆配置

    总体来说,同轴电缆在计算机网络中应用不算太多,所以这些知识点,我们简要了解即可。下一节,我们学习应用最广泛和最重要的光缆。


    参考教材:王书旺《网络集成与综合布线》

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  • 同轴电缆

    千次阅读 2020-03-26 23:10:47
    编辑 本词条由“科普中国”科学百科词条编写与应用工作项目审核 。 同轴电缆(Coaxial Cable)是指有两个同心导体,而导体和屏蔽...同轴电缆可用于模拟信号和数字信号传输,适用于各种各样的应用,其中最重要的有...

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    本词条由“科普中国”科学百科词条编写与应用工作项目 审核 。

    同轴电缆(Coaxial Cable)是指有两个同心导体,而导体和屏蔽层又共用同一轴心的电缆。最常见的同轴电缆由绝缘材料隔离的铜线导体组成,在里层绝缘材料的外部是另一层环形导体及其绝缘体,然后整个电缆由聚氯乙烯或特氟纶材料的护套包住 [1]  。

    同轴电缆可用于模拟信号和数字信号的传输,适用于各种各样的应用,其中最重要的有电视传播、长途电话传输、计算机系统之间的短距离连接以及局域网等。同轴电缆作为将电视信号传播到千家万户的一种手段发展迅速,这就是有线电视。一个有线电视系统可以负载几十个甚至上百个电视频道,其传播范围可以达几十千米。长期以来同轴电缆都是长途电话网的重要组成部分。今天,它面临着来自光纤、地面微波和卫星的日益激烈的竞争 [2]  。

    中文名

    同轴电缆

    外文名

    Coaxial Cable

    种类数

    两种

    构成材料

    绝缘材料隔离的铜线导体

    组    成

    由绝缘材料隔离的铜线导体

    应    用

    电视用户和社区天线之间

    目录

    1. 历史发展
    2. 发展概况
    3. 主要分类
    4. ▪ 基带同轴电缆
    1. ▪ 宽带同轴电缆
    2. 工作原理
    3. 优缺点
    4. 安装方法
    1. 参数指标
    2. 质量检测
    3. 应用

    历史发展

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    同轴电缆的发展主要分为四代:第一代是19世纪中期开始利用聚乙烯材料作为实芯绝缘介质;第二代是利用化学发泡PE材料作为绝缘介质;第三代是藕芯纵孔PE材料作为绝缘介质;第四代是利用物理发泡PE材料作为绝缘介质。同轴电缆按照结构可分为:泄漏同轴电缆、多芯同轴电缆、细径化同轴电缆、复合同轴电缆 [3]  。

    同轴电缆行业发展至今经历了一系列的变迁。由于全球电子产业在2000年进入高峰期,作为电子产业一部分, 同轴电缆市场规模也达到历史的高峰期。在随后的三年内,随着全球经济增长率进入低谷,同轴电缆产业也随着下游需求的萎缩而进入低迷期,直到2003年下半年才出现复苏迹象。从2004年开始,全球同轴电缆行业进入新一轮的增长期。随着移动通信信号覆盖面的不断扩大,基站数扩增,以及交通、能源、医疗等领域对移动信号要求的不断提高,全球射频同轴电缆行业的市场发展前景依然看好 [4]  。

    同轴电缆同轴电缆

    发展概况

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    中国经济持续快速的增长,为线缆产品提供了巨大的市场空间,中国市场强烈的诱惑力,使得世界都把目光聚焦于中国市场,在改革开放短短的几十年,中国线缆制造业所形成的庞大生产能力让世界刮目相看。随着中国电力工业、数据通信业、城市轨道交通业、汽车业以及造船等行业规模的不断扩大,对电线电缆的需求也将迅速增长,未来电线电缆业还有巨大的发展潜力 [5]  。

    主要分类

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    同轴电缆可分为两种基本类型,基带同轴电缆和宽带同轴电缆 [6]  

    基带同轴电缆

    基带同轴电缆的屏蔽层通常是用铜做成的网状结构,其特征阻抗为50Ω。该电缆用于传输数字信号,常用的型号一般有RG-8(粗缆)和RG-58(细缆)。粗缆与细缆最直观的区别在于电缆直径不同。粗缆适用于比较大型的局部网络,它的标准距离长,可靠性高;但是粗缆网络必须安装收发器和收发器电缆,安装难度也大,因此总体造价高。相反,细缆则比较简单,造价较低;但由于安装过程中要切断电缆,因而当接头较多时容易产生接触不良的隐患 [6]  。

    无论是使用粗缆还是细缆连接的网络,故障点往往会影响到整根电缆上的所有机器,故障的诊断和修复都很麻烦。因此,基带同轴电缆已逐步被非屏蔽双绞线或光缆所取代 [6]  。

    宽带同轴电缆

    宽带同轴电缆的屏蔽层通常是用铝冲压而成的,其特征阻抗为75Ω。这种电缆通常用于传输模拟信号,常用型号为RG-59,是有线电视网中使用的标准传输线缆,可以在一根电缆中同时传输多路电视信号。宽带同轴电缆也可用作某些计算机网络的传输介质 [6]  。

    同轴电缆同轴电缆

    工作原理

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    同轴电缆由里到外分为四层:中心铜线(单股的实心线或多股绞合线),塑料绝缘体,网状导电层和电线外皮。中心铜线和网状导电层形成电流回路。因为中心铜线和网状导电层为同轴关系而得名 [7]  

    同轴电缆传导交流电而非直流电,也就是说每秒钟会有好几次的电流方向发生逆转 [7]  。

    如果使用一般电线传输高频率电流,这种电线就会相当于一根向外发射无线电天线,这种效应损耗了信号的功率,使得接收到的信号强度减小 [7]  。

    同轴电缆的设计正是为了解决这个问题。中心电线发射出来的无线电被网状导电层所隔离,网状导电层可以通过接地的方式来控制发射出来的无线电 [7]  。

    同轴电缆也存在一个问题,就是如果电缆某一段发生比较大的挤压或者扭曲变形,那么中心电线和网状导电层之间的距离就不是始终如一的,这会造成内部的无线电波会被反射回信号发送源。这种效应减低了可接收的信号功率。为了克服这个问题,中心电线和网状导电层之间被加入一层塑料绝缘体来保证它们之间的距离始终如一。这也造成了这种电缆比较僵直而不容易弯曲的特性 [7]  。

    同轴电缆的屏蔽材料实质上主要是对外导体进行改进,从最初的管状外导体,依次发展为单层编织、双层金属。管状外导体虽然屏蔽性能非常好,但不易弯曲,使用不方便。单层编织的屏蔽效率最差,双层编织比一层编织的转移阻抗减少3倍,可见双层编织的屏蔽效果比单层有了很大的改善。各大同轴电缆制造商都在不断改进电缆的外导体结构以保持其性能 [7]  。

    同轴电缆同轴电缆

    优缺点

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    同轴电缆的优点是可以在相对长的无中继器的线路上支持高带宽通信,而其缺点也是显而易见的:一是体积大,细缆的直径就有3/8英寸粗,要占用电缆管道的大量空间;二是不能承受缠结、压力和严重的弯曲,这些都会损坏电缆结构,阻止信号的传输;最后就是成本高,而所有这些缺点正是双绞线能克服的,因此在现在的局域网环境中,基本已被基于双绞线的以太网物理层规范所取代 [8]  。

    安装方法

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    同轴电缆一般安装在设备与设备之间。在每一个用户位置上都装备有一个连接器,为用户提供接口。接口的安装方法如下 [9]  

    (1)细缆:将细缆切断,两头装上BNC头,然后接在T型连接器两端 [9]  。

    (2)粗缆:粗缆一般采用一种类似夹板的Tap装置进行安装,它利用Tap上的引导针穿透电缆的绝缘层,直接与导体相连。电缆两端头设有终端器,以削弱信号的反射作用。用于传输速率为10Mbit/s的网络 [9]  。

    参数指标

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    电气参数

    (1)同轴电缆的特性阻抗:同轴电缆的平均特性阻抗为50±2Ω,沿单根同轴电缆的阻抗的周期性变化为正弦波,中心平均值±3Ω,其长度小于2米 [10]  

    (2)同轴电缆的衰减:一般指500米长的电缆段的衰减值。当用10MHz的正弦波进行测量时,它的值不超过8.5db(17db/公里);而用5MHz的正弦波进行测量时,它的值不超过6.0db(12db/公里) [10]  。

    (3)同轴电缆的传播速度:需要的最低传播速度为0.77C(C为光速) [10]  。

    (4)同轴电缆直流回路电阻:电缆的中心导体的电阻与屏蔽层的电阻之和不超过10毫欧/米(在20℃下测量) [10]  。

    物理参数

    同轴电缆是由中心导体、绝缘材料层、网状织物构成的屏蔽层以及外部隔离材料层组成 [10]  。

    同轴电缆具有足够的可柔性,能支持254mm(10英寸)的弯曲半径。中心导体是直径为2.17mm±0.013mm的实芯铜线。绝缘材料必须满足同轴电缆电气参数。屏蔽层是由满足传输阻抗和ECM规范说明的金属带或薄片组成,屏蔽层的内径为6.15mm,外径为8.28mm。外部隔离材料一般选用聚氯乙烯(如PVC)或类似材料 [10]  。

    同轴电缆同轴电缆

    质量检测

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    1、查绝缘介质的整度

    标准同轴电缆的截面很圆整,电缆外导体、铝泊贴于绝缘介质的外表面。介质的外表面越圆整,铝箔与它外表的间隙越小,越不圆整间隙就越大。实践证明,间隙越小电缆的性能越好,另外,大间隙空气容易侵入屏蔽层而影响电缆的使用寿命 [11]  

    2、测同轴电缆绝缘介质的一致性

    同轴电缆缘介质直径波动主要影响电缆的回波系数,此项检查可剖出一段电缆的绝缘介质,用千分尺仔细栓查各点外径,看其是否一致 [11]  。

    3、测同轴电缆的编织网

    同轴电缆的纺织网线对同轴电缆的屏蔽性能起着重要作用,而且在集中供电有线电视线路中还是电源的回路线,因此同轴电缆质量检测必须对纺织网是否严密平整进行察看,方法是剖开同轴电缆外护套,剪一小段同轴电缆编织网,对编织网数量进行鉴定,如果与所给指标数值相符为合格,另外对单根纺织网线用螺旋测微器进行测量,在同等价格下,线径越粗质量越好 [11]  。

    4、查铝箔的质量

    同轴电缆中起重要屏蔽作用的是铝箔,它在防止外来开路信号干扰与有线电视信号混淆方面具有重要作用,因此对新进同轴电旨应检查铝箔的质量。首先,剖开护套层,观察编织网线和铝箔层表面是否保持良好光泽;其次是取一段电缆,紧紧绕在金属小轴上,拉直向反向转绕,反复几次,再割开电缆护套层观看铝箔有无折裂现象,也可剖出一小段铝箔在手中反复揉搓和拉伸,经多次揉搓和拉伸仍未断裂,具有一定韧性的为合格品,否则为次品 [11]  。

    5、查外护层的挤包紧度

    高质量的同轴电缆外护层都包得很紧,这样可缩小屏蔽层内间隙,防止空气进入造成氧化,防止屏蔽层的相对滑动引起电性能飘移,但挤包太紧会造成剥头不便,增加施工难度。检查方法是取1m长的电缆,在端部肃去护层,以用力不能拉出线芯为合适 [11]  。

    应用

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    在有线电视传输中,由于同轴电缆造价低、易施工,在中、小传输系统中得到了广泛的应用。特别是在HFC(Hybrid Fiber-Coaxial,混合光纤同轴电缆)网络“最后1公里”传输中,是无法用其他电缆所代替的。许多无源器件、有源器件及用户都需电缆连接,凡是用同轴电缆连接的各个器件之间都需达到阻抗匹配。如果不匹配,会使信号在元器件与电缆之间产生反射,增加噪声及重影对传输图像的影响。现市场出售的不同厂家生产的同种规格电缆,质量相差很大。但是只要选择正规厂家生产的电缆(价格偏高),其原材料、电气性能及生产工艺都能得到保证,质量也值得信赖 [12]  。

    展开全文
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    2.2传输介质:双绞线、同轴电缆、光纤、无线传输介质

    传输介质:发送设备和接收设备之间的物理通路。分为导向传输介质和非导向传输介质。

    导向传输介质:电磁波被导向沿着固体媒介传播

    非导向介质可以是空气、真空或海水等。

    双绞线:绞合减少相邻导线的电磁干扰。为进一步提高抗电磁干扰能力,外面加上金属丝编织成的屏蔽层,这就是屏蔽双绞线局域网和传统电话网中普遍使用带宽取决于铜线的粗细和传输的距离模拟传输和数字传输都可使用双绞线,通信距离一般为几千米到数几千米。距离太远时,对于模拟传输,要用放大器放大衰减的信号,对于数据信号要用中继器将失真的信号整形。

    同轴电缆:由导体、绝缘层、网状编织屏蔽层和塑料外层构成基带同轴电缆用于传送基带数字信号;带宽同轴电缆用于传送宽带信号,主要用于有线电视系统。

    由于外导体屏蔽层的作用,同轴电缆具有良好的抗干扰能力,被广泛用于传输较高速率的数据,其传输距离更远,但价格较双绞线贵

    光纤:利用光导纤维传递到光脉冲来进行通信,带宽范围大,由纤心、包层组成,光波通过纤心进行传导,适合远距离传输。

    无线传输介质:

    无线电波 微波、红外线和激光

    物理层接口的特性:

    1. 机械特性:定义物理连接的边界点,即接插装置。指明接口所用的接线器的形状尺寸或引脚数目,排列、固定和锁定装置
    2. 电气特性:接口电缆上给条线的电压范围
    3. 功能特性:某条先上出现某一电平的意义
    4. 过程特性:对于不同功能的各种可能事件的出现顺序

    2、3物理层设备

    中继器:(转发器)将信号整形并放大并转发出去,以消除信号经过一长段电缆后,因造成或其他原因而造成的失真或衰减,原理,信号再生。端口仅作用于信号的电气部分,而不管数据中是否有错误数据或不适用网段的数据

    一般,局域网,中继器的两端连接的是相同媒体,但有的中继器也可完成不同媒体之间的转接工作,中继器两端的网络部分是网段不是子网。

    集线器:实质上是一个多端口的中继器,也工作在物理层,整形放大,使之再生,转发到其他所有工作状态的端口。在网络中只起信号放大和转发的作用,。目的是扩大网络的传输范围

     

     

    展开全文
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  • 同轴电缆常识

    千次阅读 2018-12-26 16:51:38
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  • 目前,在监控系统中用来传输视频信号的介质主要有同轴电缆、双绞线和光纤,对应的传输设备分别是同轴视频放大器、双绞线视频传输设备和光端机。  同轴电缆是较早使用,也是使用时间最长的传输方式。后来,由于远...
  • 目前,在监控系统中用来传输图象信号的介质主要有同轴电缆、双绞线和光纤,对应的传输设备分别是同轴视频放大器、双绞线视频传输设备和光端机。  同轴电缆从用途上分可分为基带同轴电缆和宽带同轴电缆(即网络同轴...
  • 之前介绍了宽带电缆、DSL、光纤的...同轴电缆曾经是网络传输的主要介质,随着时代发展,现在已经渐渐淘汰。在模拟监控中还有部分应用,当然现在模拟监控也越来越少了。如图,早年使用同轴电缆组网的以太网: 如图...
  • LVDS标准提供给用户的仅仅是LVDS信号的基本兼容规范,在实际的高速应用中,用户还必须了解在规定的电缆传输距离条件下所能达到的性能。Maxim公司生产的MAX9205/MAX9207 LVDS串行...
  • 目前,在监控系统中用来传输图象信号的介质主要有同轴电缆、双绞线和光纤,对应的传输设备分别是同轴视频放大器、双绞线视频传输设备和光端机。  同轴电缆从用途上分可分为基带同轴电缆和宽带同轴电缆(即网络同轴...

空空如也

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同轴电缆传输网络信号