计算机综合布线的硬件

情景2认知综合布线系统的传输介质及相

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教学提示：综合布线系统中各种信息通道的构建都是通过传输介质和相关硬件来完成

的。综合布线系统中传输介质和相关连接硬件选择的正确与否、质量的好坏和设计的是否

合理，直接关系到综合布线系统的可靠性和稳定性。本情景主要介绍了综合布线系统中常

用的有线传输介质、主要网络互联设备和相关支撑硬件。

知识能力目标：

%了解和掌握各种有线传输介质的特性。

%了解和掌握各种不同的网络连接设备的功能和作用。

%了解和掌握各种不同网络连接设备相关支撑硬件的功能和作用。

%根据需要，科学、合理地选择不同类型的有线传输介质和相关硬件。

2.1综合布线系统中的传输介质

综合布线系统中，各种信息的传递都是通过传输介质实现的，传输介质是连接网络系

统中发送装置和接收装置的物理媒介。目前，传输介质可分为有线传输介质和无线传输介

质。有线传输介质主要有电缆和光纤等，无线传输介质主要是无线电、微波等。

本节主要介绍有线传输介质中常用的双绞线、同轴电缆和光纤。

2.1.1双绞线

1.双绞线简介

双绞线(TwistedPairwire,TP)也称平衡甩缆，是综合布线工程中最常用的一种传输介

质，如图2.1〜图2.3所示。它可以传输模拟信号和数字信号，特别适用于较短距离的信息

传输。在星型网络拓扑结构中，它是必不可少的布线材料。双绞线一般由相互绝缘的铜导

线按照一定的方向拧绞而成。如果把一对以上的双绞线放在一个绝缘套管中，便成了双绞

线电缆。在双绞线电缆内，不同线对具有不同的扭绞距离(长度)，这样可以降低线对之间

的串扰。一般的，扭绞长度为14cm~38.1cm,按逆时针方向扭绞，相邻线对的扭绞长度

在12.7cm以匕与其他传输介质相比，双绞线在传输距离、信道宽度和数据传输速度等

方面均受到一定限制，但它重量轻、价格低廉，安装容易。目前，双绞线可分为非屏蔽双

绞线(UTP)和屏蔽双绞线(STP)。

非屏蔽双绞线电缆的线对外没有金属屏蔽层，这使得它不能防止周围外部环境的电子

干扰，也不能防止磁泄漏。但它却是结构化布线系统中最常用的传输介质。非屏蔽双绞线

电缆可以用于语音、低速数据、高速数据、音频、图像、控制等系统中。

•28-综合布线技术教程与实训（第2版）

非屏蔽双绞线电缆在1MHz下阻抗值为100。，最大传输距离100m。常用双绞线细

铜芯线的直径为24AWG（AmericanWireGauge,衡量铜电缆直径的单位）。对于水平布线的

电缆，常用的是4线对，而语音系统则常用25对、50对、100对或更多对数的电缆。

图2.1屏蔽双绞线电缆

然

图2.3五类25对24AWG非屏蔽软线

屏蔽双绞线电缆的线对外包有一层金属箔，具有较好的抗干扰性，但价格较高，主要

用于外界电磁干扰较大或对数据传输安全性要求较高的环境中。屏蔽双绞线电缆在1MHz

下阻抗值为100Q,有较高的传输速率，100m内最大传输速率可达155Mb/s。

非屏蔽双绞线电缆用色标来区分不同的线对，计算机网络系统中常用的4对电缆有四

种本色：蓝色、橙色、绿色和棕色。每条线或以本色配白色条纹或斑点进行标志，或以白

色配以其他色的条纹或斑点进行标志。色标也称为色带标志，条纹标志也称为色基标志。

在使用25对或更粗的电缆时，正确进行色标就显得更为重要。表2-1为常见4对UTP颜

色编码。表2-2为五类25对24AWG非屏蔽软线导线色彩编码。

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情景2认知综合布线系统的传输介质及相关硬件•29-

表2-1常见4对UTP颜色编

线对编号颜色编简写

码

1W-BL

线对1白-监

2BL

歌

3W-O

线对2白超

4O

5W-G

线对3白■绿

6G

绿

7W-BR

线对4已・棕

8BR

怀

表2・2五类25对24AWG非屏蔽软线导线色彩编码

线对色彩码线对色彩

的

1(3/蓝//蓝/14

h/棕〃棕/

215需

/位//far

316

白兽/加//*/

4白/绿〃绿/17

黄/蓝“蓝/

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821

黄

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922

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10红/橙//橙/23

打黄/灰//灰/

1124

黄

1L儿杲//班

12红25

爨嵯/赫//赫/

13红/棕〃棕/

紫/橙//橙/

2.双绞线的分类:诙“灰/紫

可用于数据和电信用途的双蒙缘⑨粉类型。E1A/TIA给双绞线电缆定义了五氟遥f绿’

质量的型号。计算机网络综合布糜使黄管£四、五类。这五种型号如下所示。紫/棕//棕/

(1)第一类(CAT1)：主要用即•传输僦厝(一类标准主要用于20世纪80年代诲前的电

话线缆)，不用于数据传输。:…|诙"灰"

(2)第二类(CAT2)：传输赢野/用Hz,用于语音传输和最高传输速率4Mb/s的数据

传输，常见于使用4Mb/s规范令牌传递协议的旧的令牌网。

(3)第三类(CAT3)：指目前在ANSI和EIA/TIA568标准中指定的电缆。该电缆的传输

频率为16MHz,用于语音传输及最高传输速率为10Mb/s的数据传输，主要用于lOBase-To

(4)第四类(CAT4)：该类电缆的传输频率为20MHz,用于语音传输和最高传输速率16Mb/s

的数据传输，主要用于基于令牌的局域网和10Base-T/100Base-T。

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•30-综合布线技术教程与实训(第2版)

(5)第五类(CAT5)：该类电缆增加了绕线密度，外套一种高质量的绝缘材料，传输

频率为100MHz,用于语音传输和最高传输速率为100Mb/s的数据传输，主要用于100Base-T

和10Base-T网络，这是最常用的以太网电缆。

目前，综合布线和计算机网络系统中常用的双绞线有以下7种。

(1)五类4对非屏蔽双绞线。

它是美国线缆规格为24的实心裸铜导体，以氟化乙烯做绝缘材料，传输频率达

100MHz。

(2)五类4对24AWG阻抗为100Q屏蔽电缆。

它是美国线规为24的裸铜导体，以氟化乙烯做绝缘材料•，内有一根24AWGTPG漏电

线。传输频率达100MHz。

(3)五类4对26AWG屏蔽软线。

它由4对线和一根26AWGTPC漏电线组成，传输频率达100MHz。

(4)五类4对24AWG非屏蔽软线。

它由4对线组成，用于高速数据传输，适合于扩展传输距离，应用于互连或跳接线。

传输速率达100MHz。

(5)超五类(CAT5E)布线系统。

超五类布线系统是•个非屏蔽双线线布线系统，通过对它的"链接"和"信道"性能

的测试表明，它超过TIA/EIA568五类线的要求。比起普通五类双绞线，超五类系统在

100MHz的频率下运行时，为用户提供8dB近端串扰的余量，用户的设备受到的干扰只有

普通五类线系统的1/4,使系统具有更强的稳定性和可靠性。

它具有以下三大优点。

①提供了坚实的网络基础，可以方便转移、更新网络技术。

②能够满足大多数应用的要求，并且满足低偏差和低串扰总和的要求。

③充足的性能余量给安装和测试带来方便。

(6)六类(CAT6)双绞线布线系统。

随着计算机技术的飞速发展，快速通信的需求对网络速率的要求日益提高，作为网络

的通信平台一综合布线系统的带宽也在不断增加。综合布线系统由五类发展为超五类，

目前六类、七类也逐渐为用户所接受。经过近四年十几次的修改完善，六类双绞线布线系

统己形成了一套比较完整的标准体系。

六类布线系统与超五类布线系统相比，除带宽从100Hz增加到250Hz夕卜，主要有以

下两点不同之处。

①物理属性。六类系统产品的双线4线对电缆和RJ-45连接器等都没有变化，布线系

统体系结构和定义也没有变化，而其他方面都有改变。符合目前标准草案的六类系统要求

所有的厂家重新设计他们的产品。新的电缆构造形式是在电缆中建一个十字交叉中心，把

四个线对分成独立的信号区。这样既可以提高电缆的NEXT性能，还可以减少在安装过程

中由于电缆连接和弯曲引起的电缆物理上的失真。许多厂家都增加了电线的交叉部分区域，

把24AWG改为23AWG,以尽量把衰减损耗减至最小。很多厂家顺着线对增加了每米长

度内的纽绞数，电缆中4线对的各个线对之间扭绞数的差别又提高了NEXT性能。在这些

•30-

情景2认知综合布线系统的传输介质及相关硬件,31-

情况下，要注意确定传输延迟和延迟偏差是否受到影响，综合布线系统这两个重要参数是

否合格。在跳线插头上也有很大的衰减。所有的厂家都在为他们的六类系统插座设计特殊

的插头，以提供额外的频率补偿，使配对的线对符合规范。有些厂家通过在插头里插入塑

胶来把电线分隔开，另一些则在插头中插入印制电路板(PCB)。

②传输性能：除了超五类系统规范中的参数外，六类系统规范中又增加了一些性能参

数。它们是插入损耗(替代衰减)、插入损耗偏差、纵向转化损耗(LCL)和纵向转化传输损耗

(LCTL),六类和超五类系统中的参数的性能标准都得到了增加，一般超过频带3dB〜

10dB.超五类系统的OdBPSACR点规定为130MHz左右，而六类系统则规定为202MHz

左右。

自2001年始相继推出10个修订本后，2002年6月，ANSI/TIA/EIA568-B铜缆双绞线

六类线标准已经正式出台。国际标准ISO/IECJTC/SC25/WG3N598工作组编写的铜缆六

类线标准也将正式出台，届时超五类将替代原标准五类产品。

(7)七类(CAT7)双绞线布线系统。

然而，技术还在不断进步，250MHz带宽不能充分地满足人们的需要只是一个暂时的

问题。因此，标准制定机构和制造商正在考虑利用一种新型的铜缆系统，其带宽可以高达

600MHzo人们将这种系统称为七类电缆，采用这种系统可以极大地扩展局域网的功能。

除了带宽，六类和七类系统的另外一个差别在于它们的结构。六类布线系统既可以使

用UTP,也可以使用STP,而七类系统只基于屏蔽电缆。在七类线缆中，每一对线都有一

个屏蔽层，四对线合在一起还有一个公共大屏蔽层。从物理结构上来看，额外的屏蔽层使

得七类线有一个较大的线径。

还有一个重耍的区别在于其连接硬件的能力，七类系统的参数要求连接头在600MHz

时，所有的线对提供至少60dB的综合近端串绕。而超五类系统只要求在100MHz提供

43dB,六类在250MHz的数值为46dB。

3.双绞线的电气特性

对于双绞线，用户最关心的是表征其性能的几个指标。这些指标包括衰减、近端串扰、

阻抗特性、分布电容、直流电阻等。

1)衰减

衰减(Attenuation)是沿链路的信号损失度量。衰减与线缆的长度有关系，随着长度的增

加，信号衰减也随之增加。衰减用"dB"作单位，表示源传送端信号到接收端信号强度的

比率。因为衰减随频率的变化而变化，所以，应该测量在应用范围内的全部频率上的衰减。

2)近端串扰

串扰分近端串扰(NEXT)和远端串扰(FEXT),测试仪主要是测量NEXT,因为存在线路

损耗，所以FEXT量值的影响较小。近端串扰损耗是测量一条UTP链路中从一对线到另一

对线的信号耦合。对于UTP链路，NEXT是一个关键的性能指标，也是最难精确测量的一

个指标。随着信号频率的增加，其测量难度也将加大。

NEXT并不表示在近端点所产生的串扰值，它只是表示在近端点所测量到的串扰值。

,31-

•32-综合布线技术教程与实训（第2版）

这个量值会随电缆长度不同而变化，电缆越长，其值变得越小，同时发送端的信号也会衰

减，对其他线对的串扰也相对变小。实验证明，只有在40m内测量得到的NEXT是比较

真实的。如果另一端是远于40m的信息插座，那么它会在一定程度上产生串扰，但测试仪

可能无法测量到这个串扰值，因此，最好在两个端点都进行NEXT测量。现在的测试仪都

配有相应的设备，使得在链路一端就能测量出两端的NEXT值。

3）直流电阻

TSB67中无此参数。直流环路电阻会消耗一部分能最，并将其转变成热量。它是指一

对导线电阻的和，符合ISO/IEC11801规格的双绞线的直流电阻不得大于19.2Q。每对间

的差异不能太大（小于0.1Q）,否则表示接触不良，必须检查连接点。

4）特性阻抗

与环路直流电阻不同，特性阻抗包括电阻及频率为1MHz-100MHz的电感阻抗和电

容阻抗，它与一对电线之间的距离及绝缘体的电气性能有关。各种电缆有不同的特性阻抗，

如双绞线电缆就有100C、120。及150C三种特性阻抗。

5）衰减串扰比（ACR）

在某些频率范围，串扰与衰减量的比例关系是反映电缆性能的另一个重要参数。ACR

有时也以信噪比（Signal-NoiceRatio,SNR）表示，它由最差的衰减量与NEXT量值的差值来

计算。ACR值越大，表示抗干扰的能力越强。一般系统要求其值至少大于10dB。

6）电缆特性

通信信道的品质是按它的电缆特性来描述的。SNR是在考虑到干扰信号的情况下，对

数据信号强度的一个度量。如果SNR过低，在接收数据信号时，接收器不能分辨数据信号

和噪声信号，最终引起数据错误。

五类4对24AWG-UTP电气特性见表2-3。

表2-3五类4对24AWG-UTP电气特性

最大衰减值最大直流阻抗

频率需求阻抗（Q）NEXT(dB)

（dB/100m）（100m/206C）

256kHz1.1

512kHz1.5

772kHz1.866

1MHz2.164

4MHz4.3559.38Q

10MHz6.649

16MHz85〜158.246

20MHz9.244

31.25MHz11.842

62.50MHz17.137

100MHz22.034

双绞线电缆的标准测试数据见表2-4.

•32-

情景2认知综合布线系统的传输介质及相关硬件•33-

表2-4双绞线电缆的标准测试数据

类型三类四类五类

4

衰减(dB)<2.050sqrt(f)+0.1(f)1.9267sqrt(f)+0.75(f)

2.320sqrt⑴+0.238(。

分布容量(以1kHz计算)4330P0100m◎30Poi00m<33Opf7IOOm

直流电阻2(rc测量校正值<9.38Q/l00m<9.38Q/IOOm<9.38Q/lOOm

100Q±15%

直流电阻偏差值2(rc测量校正值5%5%

阻抗特性1MHz至最高的参考频率值1IOQ±15%100Q±15%100Q±15%

返回损耗测量长度＞100m12dB12dB23dB

近端串扰测量长度＞100m43dB58dB64dB

4.如何正确识别双绞线

随着快速以太网标准的推出和实施，五类双绞线开始被广泛应用于网络布线。但是由

于个别厂商和网络公司在宣传上的误导，以及部分网络用户对有关标准缺乏必要的了解，

致使在选用五类双绞线时难辨真假。而且，一旦选用了不符合标准的五类双绞线，一方面

会使网络整体性能下降，另一方面给将来网络的升级埋下了隐患。通常在选购五类双绞线

时，用户应考虑以下几个方面因素。

1)传输速度

双绞线质量的优劣是决定局域网带宽大小的关键因素之一。某些厂商在五类UTP电缆

中所包裹的是三类或四类UTP中所使用的线对，这种造假方法•般用户很难辨别。这种所

谓的"五类UTP"的数据传输率，最大为10Mb/s或16Mb/s,无法达到100Mb/s。一个简

单的鉴别办法是用一条双绞线连接两台100Mb/s的设备(网卡到网卡或网卡到集线器)，通

信时用Windows95/98自带的monitor检测工具对其数据传输率进行监测。

2)电缆中双绞线对的扭绕应符合要求

为了降低信号的干扰，双绞线电缆中的每一线对都是由两根绝缘的铜导线相互扭绞而

成，而且同一电缆中的不同线对具有不同的扪绞度，同时，标准双绞线电缆中的线对是按

逆时针方向进行扭绞。但某些非正规厂商生产的电缆线却存在以下几个问题。

(1)为了简化制造工艺，电缆中所有线对的扭绞密度相同。

(2)线对中两根绝缘导线的扭绞密度不符合有关技术要求。

(3)线对的扭绞方向不符合要求。

如果存在以上问题，将会引起双绞线的近端串扰，从而使传输距离达不到要求。双绞

线的扭绞度在生产中都有较严格的标准，选购时，在有条件的情况下可用一些专业设备对

其进行测量，但一般用户只能凭肉眼来观察。须说明的是，五类UTP中线对的扭绞度要比

三类密，超五类要比五类密•

除组成双绞线线对的两条绝缘铜导线要按要求进行扭绞外，标准双绞线电缆中的线对

之间也要按逆时针方向进行扭绞。否则将会引起电缆电阻的不匹配，限制了传输距离。这

一点一般用户很少注意到。有关五类双绞线电缆的扭绞度和其他相关参数，有兴趣的读者

可查阅TIA/EIA568-Ao

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•34-综合布线技术教程与实训（第2版）

3）仔细观

察在具备了以上知识后，识别五类UTP时还应注意以下几点。

（1）查看电缆外面的说明信息。在双绞线电缆的外面包皮上应该印有像"AMP

SYSTEMSCABLE…24AWG…CAT.5"的字样，表示该双绞线是AMP公司（最具声誉的双

绞线品牌公司）的五类双绞线。其中"24AWG"表示是局域网中所使用的双绞线，"CAT.5"

表示五类；此外还有一种NORDX/CDT公司的IBDN标准五类网线，上面的字样就是

"IBDNPLUSNORDX/CDX...24AWG...CATEGORY5",这里的"CATEGORY5”也表

示五类线。

（2）是否易弯曲。双绞线应弯曲自然，以方便布线。

（3）电缆中的铜芯是否具有较好的韧性。为了使双绞线在移动中不至于断线，除外皮

保护层外，内部的铜芯还要具有一定的韧性。同时为便于接头的制作和连接可靠，铜芯既

不能太软，也不能太硬。太软不易接头的制作，太硬则容易产生接头处断裂。

（4）是否具有阻燃性。为了避免受高温或起火而引起的线缆损坏，双绞线最外面的一

层包皮除应具有很好的抗拉特性外，还应具有阻燃性（可以用火来烧一下测试，如果是正品,

胶皮会受热松软，不会起火；如果不是正品，一点就着）。为了降低制造成本，非标准双绞

线电缆一般采用不符合要求的材料制作电缆的包皮，不利于通信安全。

5.各种连接网线的制作方法

双绞线接法有两种国际标准,分别是EIA/TIA568-A和EIA/TIA568-B,如图2.4所示。

常用连接线缆有以下两种作法。

（1）直通线缆。水晶头两端都是遵循568-A或568-B标准，双绞线的每组绕线是一一

对应的，颜色相同的为一组绕线，见表2-5。直通线缆适用场合：交换机（或集线器）UPLINK

□——交换机（或集线器）普通端口；交换机（或集线器）普通端口——计算机（终端）网卡。

（2）交叉线缆。水晶头一端遵循EIA/TIA568-A,而另一端遵循EIA/TIA568-B标准。

即两个水晶头的连线交叉连接，A水晶头的1、2应与B水晶头的3、6,而A水晶头的3、

6应与B水晶头的1、2色相同的为一组绕线，见表2-6。交叉线缆适用场合：交换机（或集

线器）普通端口——交换机（或集线器）普通端口；计算机网卡（终端）一计算机网卡（终端）。

图2.4双绞线接法的两种国际标

准

•34-

情景2认知综合布线系统的传输介质及相关硬件•35-

表2-5直通线缆的线对排列

日A/TIA568-A标准EIATTIA568-B标准

双绞线线对的

引脚顺序介质连接信号引脚顺序介质连接信双绞线线对的排列顺序

排列顺序号

1TX+（传输）白-绿1TX+（传输）白-橙

2TX-（传输）绿2TX-（传输）橙

3RX+（接收）白-橙3RX+（接收）白■绿

4没有使用蓝4没有使用蓝

5没有使用白-蓝5没有使用白•蓝

6RX-（接收）橙6RX-（接收）绿

7没有使用白-棕7没有使用白-棕

8没有使用棕8没有使用棕

表2-6交叉线缆的线对排列

标准的交叉线缆

A端水晶头排列顺序引脚顺序B端水晶头排列顺序

白■绿1白-橙

绿2橙

白•橙3白■绿

蓝4蓝

白-蓝5白-蓝

橙6绿

白-棕7白■棕

棕8棕

2.1.2光缆

1.基本概念

光纤是指使用玻璃纤维传输光脉冲形式的网络数据的网络传输介质。玻璃纤维外包有

一层涂料，称为包层，光信号在玻璃纤维内以全反射方式传递，光纤刨面结构如图2.5所

示。由于纤芯质地脆、易断裂，因此须在外面加一层保护层。光纤作为网络传输介质现在

越来越流行，主要是与同轴电缆相比较，它具有较强的抗电磁干扰性，较高的传输速率，

较长的最大传输距离和更好的安全性。

光纤传输的是光脉冲信号而不是电压信号，光纤将网络数据的0和1转换为某种光源

的灭和亮（这种光源通常是激光管或发光二极管），光源发出的光按照被编码的数据表示亮

或者灭。当光脉冲到了目的地，一个传感器会检测出光信号是否HI现，并将光信号的灭和

亮相应地转换回电信号的0和1。

•35-

•36-综合布线技术教程与实训(第2版)

JL柬

图2.5光纤刨面结构

有两种光源可被用作信号源：发光二极管LED(Light-EmittingDiode)和半导体激光管

ILD(InjectionLaserDiode)o其中LED成本较低，而半导体激光管可获得很高的数据传输率

和较远的传输距离。它们有着不同的特性，见表2-7o

表2-7两种光源的不同特

,kb

项半导体激光管

发光二极管

数据速率高

模式多模或单模

多模

距离长

生命期也短

长

温度敏感性较敏感

较小

造价昂贵

1氐应价

大多数的光纤网络系统中都使用两根光纤，一根用来发送，一根用来接收。在实际应

用中，光缆的两端都应安装有光纤收发器，光纤收发器集成了光发送机和接收机的功能。

2.光纤的分类

光纤主要分以下两大类。

1)按传输点模数

按传输点模数分单模光纤(SingleModeFiber)和多模光纤(MultiModeFiber)»单模光纤

的纤芯直径很小，在给定的工作波长上只能以单一模式传输，传输频带宽，传输容量大；

多模光纤是在给定的工作波长上，能以多个模式同时传输的光纤。与单模光纤采用激光二

极管相比，多模光纤的光源采用发光二极管，它的传输速度低、距离短，传输性能较差，

但成本低。在网络工程中，常用的多模光纤有50pm/125jim、62.5jim/125jim、

100即/140岬规格。以62.5|im/l25nm为例,其中"62.5"指的是光纤纤芯的直径,"125"

指的是包层的直径；常用的单模光纤有8.3nm/125Rm和10.0pm/125jam。

多模光纤的纤芯直径一般为50~2001im,而包层直径的变化范围为125~230pm,国

内计算机网络常用的光纤芯直径为62.5Rm,包层为125pn,也就是通常所说的62.5gm

/125|4m规格。导入波长上分为单模1310nm,1550nm,多模850nm.1300nm.图2.6为

单模光纤和多模光纤的示意图。

单模光纤和多模光纤的特性比较如下。

(1)单模：用于高速、长距，成本较高，窄芯线，需要激光源宽芯线，聚光好。

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情景2认知综合布线系统的传输介质及相关硬件•37-

（2）多模：用于低速、短距，成本较低,耗散极小，高效耗散大，传输效率低。

单模光纤

图2.6单模光纤和多模光纤的示意图

图2.7、图2.8分别是双芯光缆及分布式光缆的物理结构。

一"

对忖I；

冲展

Aumiit比心卷

rvcftftik

Anunii：1

FKP中加巾

图2.7双芯光缆物理结图2.8分布式光缆物理结

构构

室外光缆有4芯、6芯、8芯、12芯,分铠装型和全绝缘型，其物理结构如图2.9所示。

图2.9室外铠装型光缆物理结构（右”全绝缘型光缆物理结构（左）

•37-

•38-综合布线技术教程与实训(第2版)

表2-8是光纤特性说明。

表2-8光纤特性说

mi

单模多模多模多模扩展型

多模

(1310nm/50/12562.5/125Grade62.5/125

1550nm)(850nm/1330nm)(85%肺物珠n)(J50nm/1330nm)(€>0nm/1330nm)

室内光纤

最大衰减值0.7/0.73.5/2.03.5/2.03.5/1.03.5/1.0

典型衰减值0.5/0.52.6/1.12.6/1.12.9/0.92.9/0.9

带宽(MHz/km)-/-400/400400/400160/500200/600

室外光纤

最大衰减值0.5/0.43.5/2.03.5/2.03.5/1.03.5/1.0

典型衰减值0.4/0.32.6/1.12.6/1.12.9/0.92.9/0.9

带宽(MHz/km)-/-400/400400/400160/500200/600

2)按折射率分布

按折射率分布类光纤可分为阶跃式光纤和渐变式光纤。阶跃式光纤纤芯的折射率和保

护层的折射率都是一个常数。在纤芯和保护层的交界面，折射率呈阶梯型变化。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，在纤芯与保护层交界处减小为保护层的

折射率。纤芯的折射率的变化近似于抛物线。

3)按光纤组成材料

按光纤组成材料分类有以下几种。

(1)石英系列光纤(以SiO2为主要材料)。

(2)液芯光纤(纤芯呈液态)。

(3)塑料光纤(以塑料为材料)。

(4)多组分光纤(材料由多组成分组成)。

3.光缆

1)光缆的组成和优点

光缆光导纤维是一种传输光束的细微而柔韧的媒质，光缆一般由缆芯、加强元件和护

层三部分组成。缆芯由单根或多根光纤芯线组成，有紧套和松套两种结构，紧套光纤有二

层和三层构；加强元件用于增强光缆敷设时可承受的负荷，一般是金属丝或非金属纤维；

护层具有阻燃、防潮、耐压、耐腐蚀等特性，主要是对已成缆的光纤芯线进行保护。根据

敷设条件可由铝带/聚乙烯综合纵包带粘界外护层、钢带(或钢丝)铠装和聚乙烯护层等组成。

光缆是数据传输中效率最高的一种传输介质，它有以下几个优点。

(1)频带较宽。

(2)电磁绝缘性能好。光纤电缆中传输的是光束，由于光束不受外界电磁干扰与影响,

而且本身也不向外辐射信号，因此它适用于长距离的信息传输以及要求高度安全的场合。

当然，抽头困难是它的缺点，因为割开的光缆须要再生和重发信号。

(3)衰减较小。可以说在较长距离和范围内信号强度是一个常数。

(4)中继器的间隔较大。因此可以减少整个通道中继器的数目，降低成本。根据贝尔

,38-

情景2认知综合布线系统的传输介质及相关硬件・39・

实验室的测试结果，当数据的传输速率为420Mb/s且距离为119km无中继器时，其误码

率小于1。“，可见其传输质量很好。

2)常用的光缆型号

(1)单模：8pm/125).im、9pm/125pm、10pm/125pm»

(2)多模：50.m/125pm(欧洲标准)、62.5(im/125Rm(美国标准)。

(3)工业、医疗和低速网络：100gm/140pm、200pm/230pm。

(4)塑料：98即/1000岬(用于汽车控制)。

3)光缆的种类

常见光缆分类见表2-9。

主09光缆常见分类方法及种类

表

分类方光缆种类

法

单模光缆、多模光缆(阶跃型、渐变型)

接所使用的先残分类

层绞式、骨架式、大束管式、带式、单元式

按缆芯结构分类

无铠装、钢带铠装、钢丝铠装

按外护套结构分类有金属光缆、无金属光缆

按光缆中有尢金属分类直埋光缆、管道光缆、架空光缆、水底光缆

按敷设方式分类

中继光缆、海底光缆、用户光缆、局内光缆、长途光缆

按适用范围分类

充油光缆、充气光缆

1女等刀人万欠

2.1.3同轴电缆

1.同轴电缆的结构

同轴电缆的结构由内导体、绝缘介质、外导体(屏蔽层)和护套四部分组成，如图2.10

所示。它以硬铜线为芯，外包一层绝缘材料。这层绝缘材料用密织的网状导体环绕，网外

又覆盖一层保护性材料。

(1)内导体。内导体通常由一根实心导体构成，利用高频信号的集肤效应，可采用空

铜管，也可用镀铜铝棒。对不需供电的用户网采用铜包钢线，对于需要供电的分配网或主

干线建议采用铜包铝线。这样既能保证电缆的传输性能，又可以满足供电及机械性能的要

求，减轻了电缆的重量，也降低了电缆的造价。

(2)绝缘介质。绝缘介质可以采用聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯(PVC)和氟塑料等，常用

的绝缘介质是损耗小、工艺性能好的聚乙烯。

(3)外导体。同轴甩缆的外导体有双重作用，它既作为传输回路的一根导线，又具有

屏蔽作用。外导体通常有以下三种结构。

①金属管状。这种结构采用铜或铝带纵包焊接，或者是无缝铜管挤包拉延而成。这种

结构形式的屏蔽性能最好，但柔软性差，常用于干线电缆。

②塑料复合带纵包搭接。这种结构有较好的屏蔽作用，且制造成本低；但由于外导体

是带纵缝的圆管，电磁波会从缝隙处穿出而泄漏，应慎重使用。

③织网与铝塑复合带纵包组合。这是从单一编织网结构发展而来的，它具有柔软性好、

•39-

•40-综合布线技术教程与实训（第2版）

重量轻和接头可靠等特点，实验证明，采用合理的复合结构，对屏蔽性能有很大提高，目

前这种结构形式被大量使用。

（4）护套。室外电缆宜用具有优良气候特性的黑色聚乙烯，室内用户电缆从美观角度

考虑则宜采用浅色的聚乙烯。

图2.10同轴电缆的结构

2.同轴电缆的分类

同轴电缆按其传输信号可分为基带同轴电缆和宽带同轴电缆。

1）基带同轴电缆

目前基带常用的电缆的屏蔽线是用铜线做成的网状的，特征阻抗为50。（如RG-8、

RG-58等），用于数字传输。

2）宽带同轴电缆

宽带同轴电缆常用的屏蔽层通常是用铝冲压成的，特征阻抗为75。（如RG-59等），主

要在有线电视网中用于模拟信号的传输。"宽带"这个词来源于电话业，指比4kHz宽的频

带。然而在计算机网络中，"宽带电缆”却指任何使用模拟信号进行传输的电缆网。

宽带网使用标准的有线电视技术，可使用的频带高达300MHz（常常达到450MHz）；

由于使用模拟信号，需要在接口处安放一个电子设备，用以把进入网络的比特流转换为模

拟信号，并把网络输出的信号再转换成比特流。

3.同轴电缆布放

同轴电缆不可绞接，各部分是通过低损耗的连接器连接的。连接器在物理性能上与电

缆相匹配。中间接头和耦合器用线管包住，以防不慎接地。若希望电缆埋在光照射不到的

地方，那么最好把电缆埋在冰点以下的地层里。如果不想把电缆埋在地下，则最好采用电

杆来架设。同轴电缆每隔100m设一个标志，以便于维修。必要时每隔20m要对电缆进行

支撑。在建筑物内部安装时，要考虑使「维修和扩展，在必要的地方还须提供管道，保护

电缆。

4.同轴电缆的相关参数

1）主要电气参数

（1）特性阻抗：同轴电缆的平均特性阻抗为50Q±2O,沿单根同轴电缆的阻抗的周

期性变化为正弦波，中心平均值±3C,其长度小于2m。

（2）衰减：一般指500m长的电缆段的衰减值。当用10MHz的正弦波进行测量时，它

的值不超过8.5dB（17dB/km）；而用5MHz的正弦波进行测量时,它的值不超过6.0dB（12

dB/km）»

（3）传播速度：需要的最低传播速度为0.77c（c为光速）。

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情景2认知综合布线系统的传输介质及相关硬件.41.

(4)直流回路电阻：电缆的中心导体的电阻与屏蔽层的电阻之和不超过10。/m(在20℃

下测量)。

2)同轴电缆的物理参数

同轴电缆具有足够的可柔性，能支持254mm(10ft)的弯曲半径。中心导体是直径为

2.17mm±0.013mm的实心铜线。绝缘材料必须满足同轴电缆电气参数。屏蔽层是由满足传

输阻抗和ECM规范说明的金属带或薄片组成，屏蔽层的内径为6.15mm,外径为&28mm。

外部隔离材料一般选用聚氯乙烯或类似材料。

5.同轴电缆的网络布线技术参数

在计算机网络布线系统中，对同轴电缆的粗缆和细缆有三种不同的构造方式，即细缆

结构、粗缆结构和粗/细缆混合结构。对于不同的网络布线其参数各不相同。

1)细缆结构网络布线技术参数

(1)最大的干线段长度为185m。

(2)最大网络干线电缆长度为925m。

(3)每条干线段支持的最大节点数为30。

(4)BNC-T型连接器之间的最小距离为0.5m