我們各行各業(yè)用到的線纜類(lèi)型很雜,有雙絞線、射頻纜、光纜等等,在用這些纜的時(shí)候,我們都會(huì)留意纜的有效傳輸距離,其實(shí)從大面上都好理解,傳輸距離越遠(yuǎn),能量損耗越大,所以必然影響著信號(hào)的傳輸質(zhì)量。下面就針對(duì)常用的幾類(lèi)纜來(lái)說(shuō)說(shuō)影響其傳輸距離的因素。
一.雙絞線
雙絞線是由一對(duì)相互絕緣的金屬導(dǎo)線絞合而成。采用這種方式,不僅可以抵御一部分來(lái)自外界的電磁波干擾,也可以降低多對(duì)絞線之間的相互干擾。把兩根絕緣的導(dǎo)線相互絞合在一起,干擾信號(hào)作用在這兩根相互絞纏在一起的導(dǎo)線上是一致的(這里說(shuō)的干擾信號(hào)叫做共模信號(hào)),在接收信號(hào)的差分電路中可以將共模信號(hào)消除,從而提取出有用信號(hào)(差模信號(hào))。
雙絞線的作用是使外部干擾在兩根導(dǎo)線上產(chǎn)生的噪聲相同,以便后續(xù)的差分電路提取出有用信號(hào),差分電路是一個(gè)減法電路,兩個(gè)輸入端同向的信號(hào)(共模信號(hào))相互抵消(m-n),反向的信號(hào)相當(dāng)于x-(-y),得到增強(qiáng)。理論上,在雙絞線及差分電路中m=n,x=y,相當(dāng)于干擾信號(hào)被完全消除,有用信號(hào)加倍,但在實(shí)際運(yùn)行中是有一定差異的。
在一個(gè)電纜套管里,不同線對(duì)具有不同的扭絞長(zhǎng)度,一般來(lái)說(shuō),扭絞長(zhǎng)度在38.1mm~140mm內(nèi),按逆時(shí)針?lè)较蚺そg,相鄰線對(duì)的扭絞長(zhǎng)度在12.7mm以內(nèi)。雙絞線一個(gè)扭絞周期的長(zhǎng)度,叫做節(jié)距,節(jié)距越小(扭線越密),抗干擾能力越強(qiáng) 。
我們所熟知的雙絞線--網(wǎng)線,網(wǎng)線至今也有很多系列,影響網(wǎng)線傳輸距離的因素有哪些?
網(wǎng)線的絞距:網(wǎng)線雙絞線內(nèi)部的4對(duì)線芯中每對(duì)線芯都是按一定密度逆時(shí)針相互絞在一起的,這樣可以減低信號(hào)干擾程度。每對(duì)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(lèi)線線對(duì)間的雙絞度要比超五類(lèi)雙絞線的要密一點(diǎn)。網(wǎng)線的雙絞程度越緊密,絞距越均勻時(shí),其抗干擾的能力也會(huì)越強(qiáng),且內(nèi)部的串?dāng)_也會(huì)越小,在長(zhǎng)距離網(wǎng)絡(luò)傳輸中,效果也就越好。
網(wǎng)線導(dǎo)體的材質(zhì):導(dǎo)體的材質(zhì)是分多種的,如:鐵鋁、銅包鋁、鍍銀銅、全銅和無(wú)氧銅等。導(dǎo)體的材質(zhì)不同,電阻大小也會(huì)不同,也同時(shí)影響著傳輸距離。
網(wǎng)線導(dǎo)體的直徑:以超五類(lèi)網(wǎng)線來(lái)說(shuō),導(dǎo)體直徑0.45-0.5mm左右,導(dǎo)體銅芯越粗,傳輸?shù)木嚯x就越長(zhǎng),且效果越好,穩(wěn)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(shuō)內(nèi)導(dǎo)體與絕緣層的比例、發(fā)送功率、傳輸速率以及接收機(jī)性能和誤碼率等。當(dāng)然這里還有一個(gè)比較大的因素就是電纜種類(lèi),不同電纜種類(lèi),它的傳輸距離也是不同的。
我們就以SYV-75為例來(lái)說(shuō)明吧:
SYV-75-2或者是SYV-75-3的傳輸距離一般是150米左右。
SYV-75-4的傳輸距離一般是250米左右。
SYV-75-5的傳輸距離一般是350到400米左右。
SYV-75-7 的傳輸距離一般是700到800米左右。
然而上面說(shuō)的情況是電纜質(zhì)量都達(dá)標(biāo),而且中間不加任何裝置時(shí)的距離,實(shí)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(lèi)射頻纜,在頻段一致的狀態(tài)下,傳輸距離越長(zhǎng),衰減越大,導(dǎo)致引號(hào)傳輸質(zhì)量降低;在同等傳輸距離狀態(tài)下,傳輸頻段越大,衰減越大,導(dǎo)致傳輸?shù)馁|(zhì)量降低。
三.光纜
現(xiàn)如今,光纖通信技術(shù)已經(jīng)成為通信領(lǐng)域中應(yīng)用最廣泛的一種技術(shù)方法,光纖通信是利用光作為信息載體、以光纖作為傳輸?shù)耐ㄓ嵎绞。從宏觀上說(shuō),光纖的傳輸距離是越遠(yuǎn)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(gè)因素:
1 光發(fā)送機(jī)、光接收機(jī)的影響
光接收靈敏度與發(fā)送機(jī)發(fā)送光功率、光纖光纜線路衰減,共同決定了系統(tǒng)中繼長(zhǎng)度,光纖傳輸系統(tǒng)的中繼距離可按下圖示計(jì)算:
從上面的表達(dá)式可以看出光發(fā)送機(jī)的入纖光功率過(guò)低或接收機(jī)的入纖光功率過(guò)高都會(huì)影響光通信系統(tǒng)的傳輸距離。
2 功率損耗的影響
由于光發(fā)射機(jī)發(fā)射功率有限,光接收機(jī)有內(nèi)部噪聲,因此必須有足夠的信號(hào)光功率計(jì)輸出才能正常接收,再加上光纖本身的傳輸損耗,因此系統(tǒng)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(xiàn)波形失真就越嚴(yán)重。而隨著傳輸距離變長(zhǎng),波形失真就越嚴(yán)重。在數(shù)字通信系統(tǒng)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(tǒng)的中繼距離。