Рекомендуем, 2020

Выбор редакции

Разница между оптоволокном и коаксиальным кабелем

Компьютеры и другие электронные устройства передают данные от одного к другому устройству в форме сигналов и с использованием среды передачи. Среда передачи может быть в основном разделена на два типа: управляемые и неуправляемые.

Негидравлическая среда - это беспроводная связь, которая переносит электромагнитные волны, используя воздух в качестве среды, а также в вакууме, она может передавать данные без физического проводника. Управляемым носителям нужен физический носитель для передачи сигналов, таких как провода. Управляемый носитель классифицируется по трем направлениям: витая пара, коаксиальный кабель и оптоволоконный кабель. В статье объясняется разница между оптическим волокном и коаксиальным кабелем.

По сути, оптическое волокно представляет собой управляемую среду, которая передает сигналы от одного устройства к другому в форме света (оптическая форма). Принимая во внимание, что коаксиальный кабель передает сигналы в электрической форме.

Сравнительная таблица

Основа для сравненияОптоволокноКоаксиальный кабель
основнойПередача сигнала в оптической форме (светлая форма).Передача сигнала в электрической форме.
Состав кабеляСтекло и пластикПластик, металлическая фольга и металлическая проволока (обычно медь).
Потери в кабелеДисперсия, изгиб, поглощение и затухание.Резистивные, излучаемые и диэлектрические потери.
КПДВысокоНизкий
Стоимость
Очень дорого
Дешевле
Изгиб эффектМожет повлиять на передачу сигнала.Изгиб провода не влияет на передачу сигнала.
Скорость передачи данных2 Гбит / с44, 736 Мбит / с
Установка кабеляСложноЛегко
Обеспеченная пропускная способность
Очень высоко
Умеренно высокий
Внешнее магнитное полеНе влияет на кабельВлияет на кабель
ПомехоустойчивостьВысокопромежуточный
Диаметр кабеляМеньшиебольше
Вес кабеляЛегчеТяжелее относительно

Определение оптического волокна

Как упоминалось ранее, оптическое волокно представляет собой тип управляемой среды. Он состоит из стекла, кварца и пластика, где сигналы передаются в виде света. Оптическое волокно использует принцип полного внутреннего отражения для направления света через канал. Структурный состав оптического волокна включает стекло или сверхчистый плавленый кварц, окруженный оболочкой из менее плотного стекла или пластика. Оболочка покрыта буфером, либо свободным, либо плотным, чтобы защитить его от влаги. Наконец, весь кабель затем покрывается внешним покрытием, выполненным из материала, такого как тефлон, пластик или волокнистый пластик и т. Д.

Плотность двух материалов поддерживается таким образом, что луч света, проходящий через сердечник, отражается от оболочки, а не преломляется в ней. В оптическом волокне информация кодируется в виде светового луча в виде последовательности включенных и выключенных вспышек, которые обозначают 1 и 0 .

Волоконно-оптический кабель изготовлен из стекла и является деликатным, что затрудняет его установку. Повторитель расположен на расстоянии от 2 до 20 км в зависимости от типа волокна. Существует два типа оптического волокна: многомодовое и одномодовое. Многомодовое волокно имеет две вариации: ступенчатое и градиентное. Светодиод и лазеры могут быть использованы в качестве источника света оптического кабеля.

потери

В оптоволоконном кабеле потеря энергии происходит, когда свет перемещается из одного места в другое, что называется затуханием . Затухание возникает, когда происходит следующее явление: поглощение, дисперсия, изгиб и рассеяние. Затухание зависит от длины кабеля.

  • Поглощение - интенсивность света становится тусклее, когда он проходит к концу волокна из-за нагревания ионных примесей, и это известно как поглощение световой энергии.
  • Дисперсия - когда сигнал проходит по волокну, он не всегда следует одному и тому же определенному пути, это делает его сильно искаженным.
  • Изгиб - эта потеря происходит из-за изгиба кабеля, это приводит к двум условиям. В первом случае весь кабель изгибается, что ограничивает дальнейшее отражение света или потерю оболочки. Во втором состоянии только оболочка слегка изгибается, что приводит к ненужному отражению света под разными углами.
  • Рассеяние - потеря генерируется из-за изменяющейся плотности микроскопического материала или при наличии изменяющихся плотностей.

Определение коаксиального кабеля

Коаксиальный кабель передает сигналы в виде электронов, электричество низкого напряжения. Он состоит из проводника (обычно из меди), размещенного в центре или сердечнике, который окружен изолирующей оболочкой. Оболочка также заключена во внешний проводник из металлической оплетки, фольги или их комбинации. Внешняя металлическая обертка действует как экран от шума и завершает цепь как второй проводник.

Внешний металлический проводник также заключен в пластиковое покрытие для защиты всего кабеля. Коаксиальный кабель является хорошей альтернативой сетевому кабелю. Коаксиальные кабели наиболее широко используются в кабельном телевидении для распределения телевизионных сигналов.

потери

Потери мощности, генерируемые коаксиальным кабелем, обозначаются термином затухание, и на него могут влиять длина и частота кабеля, затухание может увеличиваться с увеличением длины. Также возникают различные потери, такие как резистивные потери, диэлектрические потери и излучаемые потери.

  • Потеря сопротивления - возникает из-за сопротивления проводников, а протекающий ток производит тепло. Скин-эффект ограничивает фактическую область, где течет ток, но с увеличением частоты постепенно это становится более очевидным. Резистивные потери увеличиваются как квадратный корень частоты. Многожильные проводники могут быть использованы для преодоления потерь.
  • Диэлектрические потери - это также еще одна большая потеря, возникающая из-за увеличения частоты, но она увеличивается линейно в отличие от резистивных потерь.
  • Излучаемые потери - Излучаемые потери меньше, чем у резистивных и диэлектрических потерь, которые могут возникнуть, если кабель имеет плохую внешнюю оплетку. Излучение мощности приводит к помехам, когда сигналы могут присутствовать в точке, где они не нужны.

Ключевые различия между оптоволокном и коаксиальным кабелем

  1. Оптическое волокно несет сигналы в оптической форме, в то время как коаксиальный кабель передает сигнал в форме электричества.
  2. Оптоволоконный кабель изготовлен из стекловолокна и пластика. Напротив, коаксиальный кабель состоит из металлической проволоки (медь), пластмассы и металлической оплетки.
  3. Оптоволокно более эффективно, чем коаксиальный кабель, так как обладает более высокой помехоустойчивостью.
  4. Оптический кабель дороже, чем коаксиальный кабель.
  5. Эффект изгиба кабеля является отрицательным в случае оптического волокна. В отличие от этого, коаксиальный кабель не подвержен изгибу.
  6. Оптическое волокно обеспечивает высокую пропускную способность и скорость передачи данных. Напротив, пропускная способность и скорости передачи данных, обеспечиваемые коаксиальным кабелем, умеренно высоки, но меньше, чем у оптического кабеля.
  7. Коаксиальный кабель может быть легко установлен, тогда как установка оптического кабеля требует дополнительных усилий и осторожности.
  8. Оптическое волокно имеет малый вес и небольшой диаметр. И наоборот, коаксиальный кабель тяжелее и имеет большой диаметр.

Преимущества и недостатки оптического волокна

преимущества

  • Устойчивость к шуму - поскольку в оптоволоконном кабеле используется свет, а не электричество, шум не является проблемой. Внешний свет, вероятно, может создавать некоторые помехи, но он уже заблокирован внешним каналом.
  • Меньшее затухание - расстояние передачи заметно больше, чем у любого другого управляемого носителя. В оптоволоконном кабеле сигнал может пробегать мили, не нуждаясь в регенерации.
  • Более высокая пропускная способность - волоконно-оптический кабель может нести большую пропускную способность.
  • Скорость - обеспечивает более высокую скорость передачи.

Недостатки

  • Стоимость - Оптическое волокно стоит дорого, потому что оно должно быть точно изготовлено, а лазерный источник света стоит дорого.
  • Установка и обслуживание - грубая или потрескавшаяся сердцевина оптического волокна может рассеивать свет и прекращать сигнал. Все соединения должны быть идеально отполированы, выровнены и герметично закрыты. Для резки и обжима используются простые инструменты, что затрудняет его установку и обслуживание.
  • Хрупкость. Стекловолокно более хрупкое и легко ломается, чем проволока.

Преимущества и недостатки коаксиального кабеля

преимущества

  • Частотные характеристики - Коаксиальный кабель имеет лучшую частотную характеристику по сравнению с витой парой.
  • Восприимчивость к помехам и перекрестным помехам - она ​​менее восприимчива к помехам и перекрестным помехам из-за концентрической конструкции кабеля.
  • Сигнализация - Коаксиальный кабель поддерживает как аналоговую, так и цифровую сигнализацию.
  • Стоимость - это дешевле, чем оптическое волокно.

Недостатки

  • Расстояние, пройденное сигналом . Ретранслятор необходим на каждый километр, когда устройства связи расположены на большем расстоянии.

Заключение

Оптическое волокно является более эффективным, чем коаксиальный кабель, с точки зрения скорости передачи данных, помехоустойчивости и помехоустойчивости, размеров, полосы пропускания, потерь и т. Д. Но коаксиальный кабель дешевле, его легко получить и установить, и изгиб кабеля не влияет на сигнализацию. в кабеле.

Top