电信传输技术第二章

第2章 传输信道 2.1有线信道 2.1有线信道 2.2无线信道 2.2无线信道 2.3信道传输特性 2.3信道传输特性 2.4信道的传输能力 2.4信道的传输能力

2.1有线信道 2.1有线信道有线信道包括明线、对称电缆、 有线信道包括明线、对称电缆、同 轴电缆和光缆等 1、明线 是指平行架设在电线杆 上的架空线路 2. 同轴电缆 由内外两根互绝缘的 同心圆柱形导体构成的， 同心圆柱形导体构成的，内导体为铜 线，外导体为铜管或网

同轴电缆的基本结构

3. 双绞线 双绞线电缆(简称双绞线) 双绞线电缆(简称双绞线)是由两 根绝缘的导体扭绞封装在一个绝缘外 套中而形成的一种传输介质， 套中而形成的一种传输介质，通常以 对为单位，并把它作为电缆的内核， 对为单位，并把它作为电缆的内核， 根据用途不同， 根据用途不同，其芯线要覆以不同的 护套

双绞线是目前局域网最常用到的一 种电缆， 种电缆，它既可以传输模拟信号又可 以传输数字信号 双绞线按其电气特性进行分级或分 一般分为非屏蔽双绞线(UTP) 类，一般分为非屏蔽双绞线(UTP)和 屏蔽双绞线(STP)两大类。 屏蔽双绞线(STP)两大类。 双绞线一般用于星型网的布线连接， 双绞线一般用于星型网的布线连接， 每对线可传输60 60路电话信号 每对线可传输60路电话信号 双绞线的缺点是容易受到外部高频 电磁波干扰， 电磁波干扰，且线路本身会产生一定 的噪声，误码率较高， 的噪声，误码率较高，不支持速率非 常高的数据传输

(a) 双绞线电缆

(b)双绞线传输

4. 对称电缆 对称电缆是由若干对叫做芯线的 双导线放在一根保护套内制成的 5.微带线和矩形波导 5.微带线和矩形波导 (1)微带线 仅是一个由绝缘体隔 离的、 离的、与接地板分离的平面导体 (2)波导(Wave Guide) 最简单形 波导(Wave 式是一个空心导管， 式是一个空心导管，其横截面通常是 矩形，但也有圆形或椭圆形波导， 矩形，但也有圆形或椭圆形波导，可 以限定电磁波能量的边界

平面导体

PC绝缘材料 接地板

(b)

(a)

(b) 矩形波导 (a) 微带线

6. 光纤和光缆 (1)光纤 传输光信号的有线信道 是光导纤维， 是光导纤维，简称光纤 目前光纤通信使用的波长范围是 在近红外区内， 在近红外区内，即波长为 0.8 ~ 1.8µm,可 分为短波长波段和长波长波段。 分为短波长波段和长波长波段。短波 长波段是指波长为 0.85µm ,长波长波段 是指 1.31µm和 1.55µm,这是目前所采用的 三个光纤传输窗口

电磁波谱

目前通信用的光纤是用石英玻璃 ( SiO 2 )制成的横截面很小的双层同 心圆柱体 由于石英玻璃质地跪、易断裂， 由

于石英玻璃质地跪、易断裂， 为了保护光纤表面， 为了保护光纤表面，提高抗拉强度以 及便于实用， 及便于实用，一般需在裸光纤外面进 行两次涂覆而构成光纤芯线

光纤结构和剖面示意图

①对光纤的要求 低损耗和低色散 ②光纤的分类 可以根据构成光纤 的材料成分、光纤的制造方法、 的材料成分、光纤的制造方法、光纤 的传输总模数、 的传输总模数、光纤横截面上的折射 率分布和工作波长进行分类 按折射率分类常用的有： 按折射率分类常用的有：阶跃型光 纤和渐变型光纤 按传输模式分类常用的有： 按传输模式分类常用的有：多模光 纤和单模光纤 按工作波长分类有： 按工作波长分类有：短波长和长波 长

(2)光缆 ①光缆的基本结构 由缆芯、加强元件和护层组成 由缆芯、 ②光缆的种类 在公用传输通信网中常用的光 缆结构如表2.1 2.1缆结构如表2.1-1所示

表2.1-1 2.1-

公用传输通信网中的光缆结构

光缆的基本结构

2.2无线信道 2.2无线信道 1、电磁波 就是电和磁的波动过 是向前传播的交变的电磁场； 程，是向前传播的交变的电磁场；或 者说， 者说，电磁波是在空间传播的交变电 磁场。电磁波和我们周围存在的水波、 磁场。电磁波和我们周围存在的水波、 声波一样， 声波一样，都是一种波动过程 正弦波是最简单的波动过程， 正弦波是最简单的波动过程，也是 最重要的波动过程

正弦波具有振幅、 正弦波具有振幅 、 频率以及相位三 个要素。 个要素 。 正弦波的另一个基本参数是 波长， 表示，单位是米。 波长，用 λ 表示，单位是米。波长和 频率 f 之间的关系是

c 3×10 λ= = f fc

8

(米/ 秒) 其中C 其中C为光速 ， c = 3×108

无线电波是人们认识最早、 无线电波是人们认识最早、应用最广 的电磁波

2、电波的传播方式 (1)地波传播 是指无线电 波沿地球表面传 播，又称绕射传 播或地表面波传 播

(2)天波传播 是指无线电 波经天空中电离 层的反射后返回 地面的传播方式, 地面的传播方式, 也叫电离层反射 传播