光纖、雙絞線、同軸電纜各自使用方法和功能的知識(shí)要點(diǎn)，以及它們之間的區(qū)別。

1.光纖

光纜以光脈沖的形式傳輸信號(hào)，所以材料主要是玻璃或有機(jī)玻璃。它由纖芯、包層和保護(hù)套管組成。

光纖的結(jié)構(gòu)與同軸電纜非常相似。它還以由玻璃或透明塑料制成的光纖為中心，由保護(hù)材料包圍，并且可以根據(jù)需要將多根光纖組合成一根光纜。根據(jù)光信號(hào)的不同產(chǎn)生模式，光纖可以分為單模光纖和多模光纖。(所謂的“模式”是指以一定角度進(jìn)入光纖的光束)。多模光纖通常用于同一辦公樓或相對(duì)封閉區(qū)域的網(wǎng)絡(luò)連接。然而，單模光纖具有更高的數(shù)據(jù)質(zhì)量和更長(zhǎng)的傳輸距離，通常用于連接辦公樓之間的網(wǎng)絡(luò)或地理上分散的網(wǎng)絡(luò)。如果光纜用作網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)，則需要增加光收發(fā)器和其他設(shè)備，因此成本更高，在一般應(yīng)用中使用更少。

光纖的最大特點(diǎn)是傳導(dǎo)光信號(hào)，因此不受外部電磁信號(hào)的干擾，信號(hào)衰減速度非常慢。因此，信號(hào)的傳輸距離比上述用于傳輸電信號(hào)的各種網(wǎng)絡(luò)電纜長(zhǎng)得多，特別適合電磁環(huán)境惡劣的地方。由于光纖的光反射特性，單根光纖可以同時(shí)傳輸多個(gè)信號(hào)，因此光纖的傳輸速度可以非常高。目前，1Gbps1000Mbps光纖網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為主流高速網(wǎng)絡(luò)，理論上，光纖網(wǎng)絡(luò)的最大速度可以達(dá)到50000Gbps50Tbps。

2.雙絞線

雙絞線通常分為3種導(dǎo)線、5種導(dǎo)線和5種以上的導(dǎo)線、6種導(dǎo)線和7種導(dǎo)線。前者的線徑較細(xì)，而后者的線徑較粗。模型如下:

1)一類線路:主要用于語音傳輸(一類標(biāo)準(zhǔn)主要用于20世紀(jì)80年代初以前的電話電纜)，不同于數(shù)據(jù)傳輸。

2)二類線路:傳輸頻率為1MHZ，用于語音傳輸和數(shù)據(jù)傳輸，最大傳輸速率為4Mbps。它通常用于使用4MBPS標(biāo)準(zhǔn)令牌傳輸協(xié)議的舊令牌網(wǎng)絡(luò)。

3)三種類型的電線:ANSI和EIA/TIA568標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的電纜。該電纜的傳輸頻率為16MHz，主要用于語音傳輸和數(shù)據(jù)傳輸，最大傳輸速率為10Mbps，主要用于10BASE–T

4)四種電線:這種電纜的傳輸頻率為20兆赫茲，用于語音傳輸和數(shù)據(jù)傳輸，最大傳輸速率為16兆比特/秒。主要用于基于令牌的局域網(wǎng)和10BASE-T/100BASE-T

5)5類電纜:這種類型的電纜繞組密度增加，并覆蓋有高質(zhì)量絕緣材料，傳輸速率為100兆赫茲。它用于語音傳輸和數(shù)據(jù)傳輸，最大傳輸速率為100Mbps。它主要用于100基站和100基站網(wǎng)絡(luò)。這是最常用的以太網(wǎng)電纜。

6)超5類線:超5類線衰減小，串?dāng)_少，衰減串?dāng)_比(ACR)和結(jié)構(gòu)回波損耗更高，時(shí)延差更小，性能大大提高。超5類線路的最大傳輸速率為250Mbps。

7)6類線路:該類電纜的傳輸頻率為1兆赫~250兆赫。6類布線系統(tǒng)在200兆赫茲時(shí)的綜合衰減串?dāng)_比(PS-ACR)應(yīng)該有很大的余量，這提供了5類帶寬的兩倍。6類電纜的傳輸性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于5類標(biāo)準(zhǔn)，最適合傳輸速率高于1Gbps的應(yīng)用。

第6類和第5類的一個(gè)重要區(qū)別是它提高了串?dāng)_和回波損耗的性能。對(duì)于新一代全雙工高速網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用，出色的回波損耗性能極其重要。六個(gè)標(biāo)準(zhǔn)中取消了基本鏈路模型，路由標(biāo)準(zhǔn)采用星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。所需路由距離為:永久鏈路長(zhǎng)度不能超過90m，通道長(zhǎng)度不能超過100m。

8)超級(jí)6類電纜:超級(jí)6類電纜是6類電纜的改進(jìn)版本，也是ANSI/EIA/TIA-568B.2和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織6/E類標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的無屏蔽雙絞線電纜，主要用于千兆網(wǎng)絡(luò)。就傳輸頻率而言，為200~250MHz，與六種導(dǎo)線相同，最大傳輸速度可達(dá)1,000Mbps，但串?dāng)_、衰減和信噪比有顯著改善。

9)7級(jí)電線:該電線是國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織7/F級(jí)標(biāo)準(zhǔn)中最新的雙絞線。主要用于適應(yīng)萬兆以太網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展。然而，它不再是無屏蔽雙絞線，而是屏蔽雙絞線，因此其傳輸頻率可以達(dá)到至少500MHz，是6類和超級(jí)6類線路的2倍以上，傳輸速率可以達(dá)到10Gbps。

事實(shí)上，雙絞線已經(jīng)使用了很長(zhǎng)時(shí)間。電話傳輸使用雙絞線。雙絞線用于許多工業(yè)控制系統(tǒng)，高干擾和長(zhǎng)距離傳輸?shù)牡胤?。我們今天廣泛使用的局域網(wǎng)也使用雙絞線。雙絞線因其抗干擾能力強(qiáng)、傳輸距離長(zhǎng)、布線簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用。由于雙絞線信號(hào)衰減大，傳輸距離長(zhǎng)時(shí)信號(hào)頻率不能太高，而以太網(wǎng)等高速信號(hào)只能限制在100米以內(nèi)

對(duì)于視頻信號(hào)，帶寬高達(dá)6MHz。如果視頻信號(hào)直接以雙絞線傳輸，它也會(huì)被大大衰減。因此，要實(shí)現(xiàn)視頻信號(hào)在雙絞線上的長(zhǎng)距離傳輸，必須進(jìn)行放大和補(bǔ)償。雙絞線視頻傳輸設(shè)備就是要完成這個(gè)功能。添加一對(duì)雙絞線視頻收發(fā)設(shè)備后，圖像可以傳輸?shù)?到2千米。雙絞線和雙絞線視頻傳輸設(shè)備的價(jià)格非常便宜，不僅不會(huì)增加系統(tǒng)成本，而且當(dāng)距離增加時(shí)，其成本比同軸電纜低得多。因此，雙絞線傳輸在監(jiān)控系統(tǒng)中具有明顯的優(yōu)勢(shì)。

3.同軸電纜

同軸電纜是一種在中心銅導(dǎo)體周圍纏繞多層絕緣線的電纜。它具有抗干擾能力強(qiáng)、數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定、價(jià)格低廉的特點(diǎn)，也廣泛應(yīng)用于閉路電視線路等領(lǐng)域。市場(chǎng)上同軸細(xì)電纜線路的價(jià)格通常為每米幾元，這并不太貴。同軸電纜用于連接BNC頭。市場(chǎng)上銷售的同軸電纜一般都是與BNC頭相連的成品，每個(gè)人都可以直接選擇。

然而，根據(jù)對(duì)同軸電纜本身特性的分析，信號(hào)在同軸電纜中傳輸時(shí)的衰減與信號(hào)本身的傳輸距離和頻率有關(guān)。一般來說，信號(hào)頻率越高，衰減越大。視頻信號(hào)的帶寬非常大，達(dá)到6MHz，圖像的顏色部分在頻率的高端被調(diào)制。這樣，當(dāng)視頻信號(hào)在同軸電纜中傳輸時(shí)，不僅信號(hào)的總振幅被衰減，而且每個(gè)頻率分量的衰減量也非常不同，尤其是顏色部分衰減最大。因此，同軸電纜僅適用于圖像信號(hào)的短距離傳輸。當(dāng)傳輸距離達(dá)到200米左右時(shí)，圖像質(zhì)量會(huì)明顯下降，尤其是顏色會(huì)變得暗淡和失真。

在工程實(shí)踐中，為了擴(kuò)大傳輸距離，應(yīng)使用同軸放大器。同軸放大器可以將視頻信號(hào)放大到一定程度，并可以通過均衡調(diào)整來補(bǔ)償不同大小的不同頻率分量，從而使接收端輸出的視頻信號(hào)失真最小。然而，同軸放大器不能無限期級(jí)聯(lián)。通常，點(diǎn)對(duì)點(diǎn)系統(tǒng)中只能級(jí)聯(lián)2到3個(gè)同軸放大器。否則，視頻傳輸質(zhì)量無法保證，調(diào)整困難。因此，當(dāng)在監(jiān)控系統(tǒng)中使用同軸電纜時(shí)，為了確保更好的圖像質(zhì)量，傳輸距離通常被限制在大約400米或500米。

此外，同軸電纜在監(jiān)控系統(tǒng)中傳輸圖像信號(hào)有一些缺點(diǎn):

1)同軸電纜本身受氣候變化影響很大，圖像質(zhì)量也受到一定影響；

2)同軸電纜相對(duì)較厚，在密集監(jiān)控應(yīng)用中布線不太方便；

3)同軸電纜一般只能傳輸視頻信號(hào)。如果控制數(shù)據(jù)、音頻和其他信號(hào)需要在系統(tǒng)中同時(shí)傳輸，則需要額外布線；

4)同軸電纜抗干擾能力有限，不能應(yīng)用于強(qiáng)干擾環(huán)境；

5)同軸放大器仍然存在調(diào)整困難的缺點(diǎn)。