教案8-传输介质

重庆电子工程职业学院授课方案（教案）课名：计算机网络基础教师：冯思泉班级：通信091-0899编写时间：2010.9课题：$2.6传输介质教学目的及要求：1.了解传输介质的种类2.理解各类传输介质的应用环境和特点教学重点：各类传输介质的应用环境和特点教学难点：各类传输介质的应用环境和特点教学步骤及内容：2.6传输介质传输介质泛指用于连接各个通信终端或者设备的物理媒体，特指用来连接各个通信处理设备的物理介质。传输介质分为有线传输介质和无线传输介质两大类。无线介质又分为无线电、微波、通信卫星、红外线传输等；有线介质分为同轴电缆、双绞线、光纤。2.6.1双绞线双绞线电缆（简称双绞线）是将一对或一对以上的相互绝缘的铜导线使用规则的方法绞合而成的是目前局域网最常用到的一种通信介质。绝缘材料使两根线中的金属导体不会因为互碰而导致电路短路，绞合的目的是为了降低信号的干扰程度（使电磁辐射和外部电磁干扰减到最小），同时在双绞线中每根线都有色标来标记，。如图2-14所示。旁批栏：1.双绞线的特征区分或评价各种类型双绞线的特征主要包括：导线直径、含铜量、导线单位长度绕数、屏蔽措施等，这些因素的综合作用决定了双绞线的传输速率和传输距离。（1）导线直径：即是铜导线的直径，一般直径越大，传输能力越强。（2）含铜量：直观的表现就是导线的柔软程度，越柔软的导线含铜量越高，传输能力越强。（3）导线单位长度绕数：表示了导线螺旋缠绕的紧密程度，单位长度内的绕数越多，对干扰的抵消作用就越强。（4）屏蔽措施：屏蔽措施越好，抗干扰的能力就越强。2.双绞线具有以下的优点：（1）低成本，易于安装相对于各种同轴电缆，双绞线是比较容易制作的，它的材料成本与安装成本也都比较低，这使得双绞线得到了广泛的应用。（2）应用广泛目前在世界范围内已经安装了大量的双绞线，绝大多数以太网线和用户电话线都是双绞线。这对于接入网的建设产生了巨大的影响，因为短时间内全部替换这些双绞线的可能性几乎是不存在的。同时双绞线还具有很多的缺点：（1）带宽有限由于材料与本身结构的特点，双绞线的频带宽度是有限的。像在千兆以太网中就不得不使用4对导线同时进行传输，此时单对导线已无法满足要求。（2）信号传输距离短双绞线的传输距离只能达到1000m左右，这对于很多用场合的布线存在着比较大的限制，而且传输距离的增长还会伴随着传输性能的下降。（3）抗干扰能力不强2.6.2同轴电缆1．同轴电缆结构和分类同轴电缆由中心的铜质或铝质的导体、中间的绝缘塑料层、金属屏蔽层以及主要起保护作用的外套层组成。这其中，同轴电缆的铜导体要比双绞线中的铜导体更粗，而接地的金属屏蔽层则可以有效的提高抗干扰性能。网状金属屏蔽层可以防止内部的导体向外辐射电磁场，同时也可以防止外界电磁场对铜质芯线上传输的信号产生干扰，因此具有很好的抗干扰能力，常用于进行高速的数据传输。常见的同轴电缆有两种：一种是50欧姆阻抗的同轴电缆，用于数字传输，由于多用于基带传输，也叫基带同轴电缆；另一种是75欧姆阻抗的同轴电缆，用于模拟传输，也被称为宽带同轴电缆。按同轴电缆的直径大小分为：粗同轴电缆与细同轴电缆。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。由于安装时不需要切断电缆,因此可以根据需要灵活调整计算机的入网位置。旁批栏：2.同轴电缆的特点（1）可用频带宽（2）抗干扰能力强，误码率低，但这会受到屏蔽层接地质量的影响。（3）性能价格比高（4）安装较复杂2.6.3光缆光缆是由许多经过技术处理的光学纤维组合而成的缆，用来传输光信号。光纤的分类：（1）根据光纤横截面上折射率的不同分类可以分为阶跃型光纤和渐变型光纤。阶跃型光纤的纤芯和包层间的折射率分别是一个常数，在纤芯和包层的交界面，折射率呈阶梯型突变。渐变式光纤纤芯的折射率随着半径的增加按一定规律减小，在纤芯与包层交界处减小为包层的折射率。纤芯的折射率的变化近似于抛物线。（2）按传输模式分类可以分为单模光纤（SingleModeFiber）和多模光纤（MultiModeFiber）。光以一特定的入射角度射入光纤，在光纤和包层间发生全发射，从而可以在光纤中传播，即称为一个模式。2.6.4无线介质1.无线电波无线电波是指在自由空间（包括空气和真空）传播的射频频段的电磁波。无线电技术是通过无线电波传播声音或其它信号的技术。无线电技术的原理在于，导体中电流强弱的改变会产生无线电波。利用这一现象，通过调制可将信息加载于无线电波之上。当电波通过空间传播到达收信端，电波引起的电磁场变化又会在导体中产生电流。通过解调将信息从电流变化中提取出来，就达到了信息传递的目的。2.激光激光通信是利用激光束调制成光脉冲用以传输数据。激光通信只能传输数字信号，不能传输模拟信号。3.红外线红外线通信是采用红外线来传输信号，在发送端设有红外线发送器，接收端有红外线接收器。红外线的频率在300GHz～200000GHz的范围内。发送器和接收器可以任意安装在室内和室外，但它们之间必须在可视范围内，而且在它们之间不允许有障碍物。4.微波所谓微波是一种具有极高频率(通常为300MHz～300GHz)，波长很短，通常为1m～1mm的电磁波。在微波频段，由于频率很高，电波的绕射能力弱，所以信号的传输主要是利用微波在视线距离内的直线传播，又称视距传播。这种传播方式，虽然与短波相比，具有传播较稳定，受外界干扰小等优点，但在电波的传播过程中，却难免受到地形、地物及气候状况的影响而引起反射、折射、散射和吸收现象，产生传播衰落和传播失真。旁批栏：