8.2. Характеристики физических каналов передачи данных.
Для организации сетевого обмена в промышленности используются следующие физические каналы: коаксиальный кабель, витая пара, оптоволокно, радиоканал, ИК-канал.
Коаксиальные кабели (марки иностранного производства – RG-58A/U и подобные) имеют центральный сплошной , но гибкий, проводник диаметром 0,89мм, волновое сопротивление 50 Ом.
Указанный в скобках провод – единственный многожильный. Достоинством коаксиального кабеля является сравнительно большое расстояние передачи информации (до 10 км), недостатком – сложность в монтаже и высокая стоимость.
Наиболее часто используемой физической средой для создания современных сетей является
витая пара. Витая пара – это изолированные проводники, попарно свитые между собой некоторое число раз на определенном расстоянии, что требуется для уменьшения перекрестных наводок между проводниками. Обычно, кабель имеет 4 пары в одной оболочке. Проводники из медной проволоки
диаметром 0,5; 0,65 мм. Изоляция проводников – поливинилхлорид, полипропилен, полиэтилен. По
наличию или отсутствию экрана кабели различаются:
- UTP – незащищенная витая пара (витые пары не имеют индивидуального экранирования);
- FTP – фольгированная витая пара (кабель имеет общий экран из фольги, но у пар –нет защит);
- STP – защищенная витая пара (каждая пара имеет экран);
- ScTP – экранированный кабель (кабель может иметь, так и не иметь защиту отдельных пар).
Оптоволоконный кабель. Оптоволоконные линии связи имеют следующие преимущества:
- нечувствительность к внешним магнитным полям, колебаниям температуры и влажности;
- высокая пропускная способность(более 30Гбит/с);
- малое затухание в полосе частот(до 0,2 дБ/км);
- отсутствие коротких замыканий;
- малые габариты и масса.
К недостаткам оптоволоконной линии связи относят: более высокую стоимость, учитывая стоимость различных аксессуаров.
Формирование светового потока на передающем конце линии осуществляется полупроводниковым лазером или светодиодом, на приемном конце линии – фотоприемником. При
используются кремниевые фотодиоды; при - германиевые.
Основой световода является оболочка из плавленого кремнезема, сердцевина из кварцевого стекла, легированного оксидами.
Различают три типа волоконных световодов:
- многомодовый световод со ступенчатым изменением показателя преломления (ПП);
- многомодовый световод с плавным изменением показателя преломления;
- одномодовый световод.
Полоса пропускания многомодовых световодов – от 500МГц и более; одномодовых – до сотен ГГц/км. Основные характеристики волоконных световодов приведены в табл.8.2.
Таблица 8.2.
Тип волокна |
Диаметр сердцевины оболочки, мкм |
Длина волны, мкм |
Полоса пропускания МГц/км |
Потери (затухание) Дб/км |
Одномодовый |
9,5/125 |
1,3 |
- |
0,35 |
9,5/125 |
1,55 |
До 10ГГц/км |
0,25 |
|
Многомодовый |
50/125 |
0,85 |
400 |
2,7 |
50/125 |
1,3 |
500 |
0,75 |
|
62,5/125 |
0,85 |
160 |
2,7 |
|
62,5/125 |
1,3 |
500 |
0,75 |
Для передачи и приема сигналов по оптическому кабелю применяются различные волоконно-
оптические соединительные изделия: -коннекторы, соединительные и переходные розетки, адаптеры,
аттенюаторы, разветвители и т.д.