同轴电缆及连接件

    2.3同轴电缆及连接件

    2.3.1同轴电缆

    1.同轴电缆的种类

    同轴电缆(Coaxial Cable)类似于UTP、STP对绞电缆，它的中心有一根单芯铜导体，铜导体外面是绝缘层，绝缘层的外面有一层导电金属层，最外面还有一层保护用的外部套管。同轴电缆与其他电缆不同之处是只有一个中心导体，图2.20是同轴电缆的结构示意图。金属屏蔽层可以是密集型的，也可以是网状的，金属层用来屏蔽电磁干扰，防止辐射。由于同轴电缆只有一个中心导体，通常被认为是非平衡传输介质。

    

    

    图2.20　同轴电缆的结构示意图

    同轴电缆还可按其特征阻抗的不同，分为基带同轴电缆和宽带同轴电缆两类。

    (1)基带同轴电缆:特征阻抗为50Ω，如RG-8(细缆)、RG-58(粗缆)，利用这种同轴电缆来传输基带信号，其距离可达1km，传输速率为10Mbit/s。基带同轴电缆被用于早的计算机网络10Base-2和10Base-5中。目前这两种电缆已不再用于计算机网络，已被对绞电缆和光纤所替代。

    (2)宽带同轴电缆:特征阻抗为75Ω，如RG-59、RG-6，这种电缆主要用于视频和有线电视(CATV)的数据传输，传输的是频分复用宽带信号。宽带同轴电缆用于传输模拟信号时，其信号频率可高达300～400MHz，传输距离可达100km。

    此外还有一种特征阻抗为93Ω的RG-62电缆，主要用于ARCnet网络。

    2.同轴电缆参数指标

    衡量同轴电缆的主要电气参数有特征阻抗、衰减、传播速度和直流回路电阻。

    同轴电缆主要用于对带宽容量需求较大的通信系统。由于早期的UTP电缆没有足够的带宽，同时光缆和光电子器件的价格过于昂贵，所以早期的数据通信系统和局域网一般采用同轴电缆。现在数据通信系统和局域网都使用UTP电缆和光缆作为传输介质。有线电视和视频网络成为同轴电缆的主要应用领域，它们都需要能够支持高频信号的长距离传输。

    同轴电缆的低频串扰及抗外界干扰特性都不如对称电缆。当频率升高时，由于外导体的屏蔽作用加强，同轴管所受的外界干扰及同轴管间的串扰将随频率的升高而降低，因而它特别适合于高频传输。当频率在60kHz以上时，同轴电缆中电波的传输速度可接近光速，且频率变化影响不大，所以时延失真很小。同轴电缆的下限频率定为60kHz，上限频率可达数十兆赫兹。

    

    

    图2.21　同轴电缆的连接件

    同轴电缆因外部设有密闭的金属(铅、铝、钢)或塑料护套，以保护缆芯免遭外界机械、电磁、化学或人为侵害和损伤。同轴电缆具有寿命长、容量大、传输稳定、外界干扰小、维护方便等优点。所以，早期构建的总线拓扑结构计算机网络多数采用同轴电缆作为传输介质。

    2.3.2同轴电缆连接件

    无论是粗缆构建的10Base-5以太网还是细缆构建的10Base-2以太网，它们都采用总线拓扑结构，在一根同轴电缆上通常要安装很多连接器(BNC)，用户设备通过连接器接入。工作站不是直接和粗缆相连，在粗缆上需要连接工作站的位置处安装收发器，利用收发器电缆将工作站上的网卡与收发器相连接。相关的连接件如图2.21所示:

    在细缆上安装连接器时需要将细缆切断，在两个断头上安装BNC T缆线连接器。利用BNC T形接头将它们与计算机中网卡的BNC接口连接在一起。每个同轴电缆网段都必须用50Ω系列BNC终端匹配器连接。由于用同轴电缆构建计算机网络，当一个节点发生故障时，会影响整个电缆上其他工作站的工作，而且故障排除困难，现已逐步被淘汰。