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    影響通信線纜傳輸距離的因素

    2020-05-25  啟程的男孩
    我們各行各業用到的線纜類型很雜,有雙絞線、射頻纜、光纜等等,在用這些纜的時候,我們都會留意纜的有效傳輸距離,其實從大面上都好理解,傳輸距離越遠,能量損耗越大,所以必然影響著信號的傳輸質量。下面就針對常用的幾類纜來說說影響其傳輸距離的因素。



    一、雙絞線 


           雙絞線是由一對相互絕緣的金屬導線絞合而成。采用這種方式,不僅可以抵御一部分來自外界的電磁波干擾,也可以降低多對絞線之間的相互干擾。把兩根絕緣的導線相互絞合在一起,干擾信號作用在這兩根相互絞纏在一起的導線上是一致的(這里說的干擾信號叫做共模信號),在接收信號的差分電路中可以將共模信號消除,從而提取出有用信號(差模信號)。

           雙絞線的作用是使外部干擾在兩根導線上產生的噪聲相同,以便后續的差分電路提取出有用信號,差分電路是一個減法電路,兩個輸入端同向的信號(共模信號)相互抵消(m-n),反向的信號相當于x-(-y),得到增強。理論上,在雙絞線及差分電路中m=n,x=y,相當于干擾信號被完全消除,有用信號加倍,但在實際運行中是有一定差異的。

             在一個電纜套管里,不同線對具有不同的扭絞長度,一般來說,扭絞長度在38.1mm~140mm內,按逆時針方向扭絞,相鄰線對的扭絞長度在12.7mm以內。雙絞線一個扭絞周期的長度,叫做節距,節距越小(扭線越密),抗干擾能力越強 。

    我們所熟知的雙絞線--網線,網線至今也有很多系列,影響網線傳輸距離的因素有哪些?

    01


     網線的絞距:網線雙絞線內部的4對線芯中每對線芯都是按一定密度逆時針相互絞在一起的,這樣可以減低信號干擾程度。每對線的絞距度都是不同的,才能降低干擾,如果都是一樣的絞距度,反而互相干擾。6類線線對間的雙絞度要比超五類雙絞線的要密一點。網線的雙絞程度越緊密,絞距越均勻時,其抗干擾的能力也會越強,且內部的串擾也會越小,在長距離網絡傳輸中,效果也就越好。

    02


     網線導體的材質:導體的材質是分多種的,如:鐵鋁、銅包鋁、鍍銀銅、全銅和無氧銅等。導體的材質不同,電阻大小也會不同,也同時影響著傳輸距離。

    03


     網線導體的直徑:以超五類網線來說,導體直徑0.45-0.5mm左右,導體銅芯越粗,傳輸的距離就越長,且效果越好,穩定度高。


      二、射頻線   

            同軸電纜的傳輸距離受多種因素影響,比如說內導體與絕緣層的比例、發送功率、傳輸速率以及接收機性能和誤碼率等。當然這里還有一個比較大的因素就是電纜種類,不同電纜種類,它的傳輸距離也是不同的。

    我們就以SYV-75為例來說明吧:

    1. SYV-75-2或者是SYV-75-3的傳輸距離一般是150米左右。

    2. SYV-75-4的傳輸距離一般是250米左右。

    3. SYV-75-5的傳輸距離一般是350到400米左右。

    4. SYV-75-7 的傳輸距離一般是700到800米左右。

    然而上面說的情況是電纜質量都達標,而且中間不加任何裝置時的距離,實際情況之下它的傳輸距離比這還要小。

    由此看出:射頻同軸電纜,同類射頻纜,在頻段一致的狀態下,傳輸距離越長,衰減越大,導致引號傳輸質量降低;在同等傳輸距離狀態下,傳輸頻段越大,衰減越大,導致傳輸的質量降低。


      三、光纜    

         今,光纖通信技術已經成為通信領域中應用最廣泛的一種技術方法,光纖通信是利用光作為信息載體、以光纖作為傳輸的通訊方式。從宏觀上說,光纖的傳輸距離是越遠越好,因此研究人員也一直就光纖的傳輸距離上做新突破。影響光纖通信傳輸距離的三個因素:

    1. 光發送機、光接收機的影響

      光接收靈敏度與發送機發送光功率、光纖光纜線路衰減,共同決定了系統中繼長度,光纖傳輸系統的中繼距離可按下圖示計算:

      從上面的表達式可以看出光發送機的入纖光功率過低或接收機的入纖光功率過高都會影響光通信系統的傳輸距離。

    2. 功率損耗的影響

      由于光發射機發射功率有限,光接收機有內部噪聲,因此必須有足夠的信號光功率計輸出才能正常接收,再加上光纖本身的傳輸損耗,因此系統的傳輸距離必然受到限制,稱為功率損耗限制。

    3. 色散

      在色散方面,色散大則出現波形失真就越嚴重。而隨著傳輸距離變長,波形失真就越嚴重。在數字通信系統中,波形失真將引起碼間干擾,使光接收靈敏度降低,影響系統的中繼距離。




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