信号与传输介质

一、信号与传输介质

1.什么是信号

2.信号的分类

3.模拟信号和数字信号的优缺点

二、传输介质的连接

1.双绞线

双绞线分类

2.光纤

（1）光纤的优点

（2）光纤的缺点

（3）光纤的分类

3.无线传输介质

一、信号与传输介质

1.什么是信号

信息

数值、文字、图形、声音、图像及动画等表示人类社会传播的一切内容

数据

数据是事实或观察的结果，是对客观事物的逻辑归纳，比如声音、图像、文字

信号

信号是信息的载体，而信息是其内涵

2.信号的分类

模拟信号

信号参数（幅度、频率等）大小连续变化的电磁波

信号是连续的，幅度大小不固定

数字信号

不连续的物理量，信号参数也不连续变化

信号是离散的，幅度大小固定

3.模拟信号和数字信号的优缺点

模拟通信的优点

直观

容易实现

模拟通信的缺点

保密性差

抗干扰能力差

不适宜远距离传输

数字通信的优点

可以远距离传输

高稳定性和高可靠性

多路信号同时传输时，不会产生交调失真

稳定性好，环境适应性高，易于维护与调节

易于实现大容量传输

图像信号质量高

二、传输介质的连接

1.双绞线

总共8根双绞线，两两绞合在一起，常用的有5类、超5类和6类

双绞线分类

屏蔽双绞线：铜线外包裹一层金属网膜，用于电磁环境非常复杂的工业环境中

非屏蔽双绞线：用于电磁干扰相对较弱的环境

2.光纤

光纤裸纤一般分为三层：纤芯、包层和涂覆层。

光纤纤芯和包层是由不同折射率的玻璃组成，中心为高折射率玻璃纤芯(掺锗二氧化硅)，中间为低折射率硅玻璃包层(纯二氧化硅)。光以一特定的入射角度射入光纤，在光纤和包层间发生全发射（由于包层的折射率稍低于纤芯），从而可以在光纤中传播。

涂覆层的主要作用是保护光纤不受外界的损伤，同时又增加光纤的柔韧性。正如前面所述，纤芯和包层都是玻璃材质，不能弯曲易碎，涂覆层的使用则起到保护并延长光纤寿命的作用。

非裸纤的光纤外面还会加一层外护套，除了起到保护作用，不同颜色的外护套还可以用来区别各种光纤。

（1）光纤的优点

传输带宽高

由于可见光的频率范围极大，因此光纤传输系统可以使用的带宽范围很大

传输距离远

超过100km

抗干扰能力强

由绝缘体构成，不受电磁干扰；光信号不受磁场干扰

（2）光纤的缺点

低功耗

发光源被限制在低功率。虽然可以使用大功率发射器来改善供电，但会增加额外的成本

脆弱性

与铜线相比，光纤相当脆弱，更容易受到损坏，需要适当地涂敷加以保护

距离

发送端和接收端之间需要保持在较短距离内，或需要使用中继器来增强信号

（3）光纤的分类

光纤参考链接

https://zhuanlan.zhihu.com/p/86303266

3.无线传输介质

无线电波

频率越低，传播损耗越小，覆盖距离越远

频率越高，系统容量越大，覆盖距离越低

微波（分米波、厘米波、毫米波）

地面微波：

点到点传送

距离：50-100km

卫星微波：

传输延时长

距离：3.6万km

红外线

不受无线电波的干扰，近距离传输

受太阳光的干扰大，不能穿墙

激光

传输距离远。延时长

直线传播，不能穿越障碍