数据传输媒质——导向传输媒质-世讯电科融合通信

数据传输媒质是指发送器与接收器之间的物理通路。数据传输媒质可分为导向的和非导向的两大类。对导向媒质而言，电磁波是沿着某一媒质导向传播的。非导向媒质是指电磁波在大气层、外层空间或海洋中进行的无线传输。应用于电信领域的电磁波谱如图一所示。
1) ) 明线
明线是指平行架设在电线杆上的架空线路，它本身是导电裸线或带绝缘层的

图一应用千电信领域的电磁波谱

LF—低频；MF一中频沮F一高频； VHF— 甚高频；UHF—特高频；SHF一超高频；EHF 一极高频；THF 一巨高频。

导线。其传输损耗低，但是易受天气和环境的影响，对外界噪声干扰较敏感，并且很难沿一条路径架设大量的（成百对）线路，故目前已经逐渐被电缆所替代。
2) 双绞线
双绞线是由两根具有绝缘保护层的铜导线按一定密度相互绞缠在一起形成的线对构成的。通常以对为单位，并把它作为电缆的内核，根据用途不同，其芯线要覆以不同的护套。相邻的线对要以不同的节距（扭绞长度）进行扭绞，以减少由于相互感应而形成的干扰。双绞线电缆的主要常数是电参数（阻抗、感抗、电容和电导率），它们随物理环境，如温度、湿度和机械压力以及制造工艺误差等因素的变化而变化。双绞线分为屏蔽双绞线( STP ) 和无屏蔽双绞线( UTP ) 两种。屏蔽双绞线在外套层和双绞线之间增加了用金属丝编织的屏蔽层，提高了抗干扰能力。屏蔽双绞线由保护层、金属屏蔽层和双绞线组成，其结构如图二( a ) 所示。非屏蔽双绞线由保护层和双绞线组成，其结构如图二( b) 所示。

图二双绞线结构示意图

双绞线是目前局域网中最常用到的一种电缆，它既可以传输模拟信号，又可以传输数字信号。由千电缆中的每一对双绞线一般是由两根绝缘铜导线相互扭绕而成，每一根导线在传输中辐射的电磁波会被另一根线上发出的电波抵消，从而使信号的干扰程度降低（使电磁辐射和外部电磁干扰减到最小）。
双绞线的缺点是容易受到外部高频电磁波干扰，且线路本身会产生一定的噪声，误码率较高，不支持速率非常高的数据传输。如果用作数据通信网络的传输媒质，则每隔一定的距离需要使用中继器或放大器。
3) ) 同轴电缆
同轴电缆是由内外两根互相绝缘的同心圆柱形导体构成的，在这两根导体之间用绝缘体隔离开，内导体为铜线，外导体为铜管或网。在内外导体间可以填充塑料作为电介质，或者用空气做介质，但同时有塑料支架用于连接和固定内外导体。由于外导体通常接地，所以同时能够很好地起到屏蔽作用。电磁场封闭在内外导体之间，故辐射损耗小，受外界干扰影响小。同轴电缆常用于传送多路电话和电视，同时也是局域网中最常见的传输介质之一。在实际应用中多将几根同轴电缆和几根电线放入同一根保护套内，以增强其传输能力，其中的几根电线则用来传输控制信号或供给电源。
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，而其缺点也显而易见：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；三是成本高。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，同轴电缆基本用基于双绞线的以太网物理层规范所取代。
图三为同轴电缆示意图。

图三同轴电缆

4) 光纤
在导向传输媒质中，光导纤维（以下简称光纤）目前应用日趋广泛。光纤是一种新型的光波导，其结构一般是双层或多层的同心圆柱体，由纤芯、包层和护套组成，其剖面如图 2. 15 所示。纤芯的直径为 2 - 120µ.m , 主要成分是高纯度的石英( S;02 ) 。包层的直径小千 125µ.m , 也由石英制成，但掺入了极少量的掺杂剂，如五氧化二磷(和二氧化绪 , 起到提高纤芯折射率的作用。纤芯的折射率n1 应大于包层的折射率 n2' 其数量关系为( n1 - n2) / n1 = 0. 0 1。为了提高光纤的机械强度和传输特性，实用的光纤在包层外面还分别有一次涂覆层( 5 - 40µ.m) 、厚的缓冲层( 100µ.m) 和二次涂覆层（即套塑层）。最外层是护套，由塑料或其他物质构成，用来保护其内部并抵御潮湿、磨损、碰撞和他其外部的伤害。

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数据传输媒质——导向传输媒质

数据传输中传输损耗

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