第 2章 传输介质及连接件
2.1 双绞线
2.2 双绞线连接件
2.3 同轴电缆及连接件
2.4 光纤
2.5 光纤连接件
第 2章 传输介质及连接件
? 网络通信分为有线通信和无线通信两大类
? 有线通信的线缆主要有铜缆和光纤两大类
? 铜缆又可分为同轴电缆和双绞电缆两种
? 光缆主要分为单模光纤和多模光纤
2.1 双绞线
2.1.1 双绞线的结构
2.1.2双绞线的种类与型号
2.1.3 真假双绞线的辨别
2.1.1 双绞线的结构
? 双绞线( Twisted pair,T P)双绞线是由
两根具有绝缘保护层的铜导线组成。把一对
或多对双绞线放在一个绝缘套管中便构成了
双绞线电缆。把两根绝缘的铜导线按一定密
度互相绞合在一起,可降低信号干扰的程度,
每一根导线在传输中辐射出来的电波会被另
一根线上发出的电波抵消。
? 电缆护套外皮有非阻燃( CMR)、阻燃( CMP)
和低烟无卤( LSZH)三种材料 )
2.1.1 双绞线的结构
? 按 AWG,双绞线的线芯大小有 22,24和 26等规格,
常用 5类和超 5类非屏蔽双绞线是 24AWG,直径约为
0.51mm,加上 绝缘层的铜导线直径约为 0.92mm。
典型的加上塑料 外部护套 的超 5类非屏蔽双绞线电
缆直径约为 5.3mm。
? 双绞线电缆的外部护套上每隔两英尺会印刷上一
些标识。包括双绞线类型,NEC/UL防火测试和级
别,CSA防火测试、长度标志、生产日期、双绞线
的生产商和产品号码等信息。 例,
? AVAYA-C SYSTEIMAX 1061C+ 4/24AWG CM
VERIFIED UL CAT5E 31086FEET 09745.0
METERS”
线 对
颜色色标
缩 写
线对 1 白 — 蓝 蓝 W— BL BL
线对 2
白 — 橙

W— O
O
线对 3
白 — 绿
绿
W— G
G
线对 4 白 — 棕 棕
W— BR
BR
线对 颜色编码
2.1.2 双绞线的种类与型号
? 按结构分为非屏蔽双绞线电缆和屏蔽双绞线
? 按性能分为 1类,2类,3类,4类,5类,5e
类,6类,7类双绞线电缆
? 按特性阻抗划分为 100欧姆, 120欧姆及 150
欧姆等几种。常用的是 100欧姆的双绞线电

? 按对数分为 1对,2对,4对双绞线电缆,25
对,50对,100对的大对数双绞线
1.屏蔽双绞线
?作用,
在双绞线电缆中增加屏蔽层就是为了提高电缆的物理性
能和电气性能,减少电缆信号传输中的电磁干扰。该屏蔽层
能将噪声转变成直流电。屏蔽层上的噪声电流与双绞线上的
噪声电流相反,因而两者可相互抵消。
?电缆屏蔽层的设计有如下几种形式,
– 屏蔽整个电缆
– 屏蔽电缆中的线对
– 屏蔽电缆中的单根导线
?电缆屏蔽层由金属箔, 金属丝或金属网几种材料构成
1.屏蔽双绞线
?屏蔽双绞线电缆有 STP和 ScTP( FTP)两类,
STP又分为 STP电缆和 STP-A电缆两种
?STP屏蔽整个电缆及各线对
?FTP只屏蔽整个电缆
2.非屏蔽双绞线 ( UTP)
2.非屏蔽双绞线
? 常用的双绞线电缆封装有 4对双绞线, 其它还有
25对, 50对和 100对等大对数的双绞线电缆,
? 常见 UTP电缆型号,
1类双绞线 -CAT1
2 类双绞线 -CAT2
3 类双绞线 -CAT3
4 类双绞线 -CAT4
5 类双绞线 -CAT5
超 5类双绞线 -CAT 5e
6类双绞线 -CAT 6
7类双绞线 -CAT 7
常见 UTP电缆型号,
1类双绞线 -CAT1
缆线最高频率带宽是 750KHz,用于报警系统,
或只适用于语音系统 。
2类双绞线 -CAT2
缆线最高频率带宽是 1MHz,用于语音, EIA-
232
3类双绞线 -CAT3
该电缆的频率带宽最高为 16MHz,主要应用于语
音, 10Mbps的以太网和 4Mbps令牌环, 最大
网段长为 100m,采用 RJ形式的连接器, 目前
已淡出市场 。
常见 UTP电缆型号,
4类双绞线 -CAT4
缆线最高频率带宽为 20MHz,最高数据传输速率为
20Mbps, 主 要 应 用 于 语 音, 10Mbps 的以太网和
16Mbps令牌环, 最大网段长为 100m,采用 RJ形式的连
接器, 未被广泛采用 。
5类双绞线 -CAT5
该类电缆增加了绕线密度, 外套为高质量的绝缘材料 。
在双绞线电缆内, 不同线对具有不同的绞距长度 。 一般地
说, 4对双绞线绞距周期在 38.1mm长度内, 按逆时针方向
扭绞, 一对线对的扭绞长度在 12.7mm以内 。 缆线最高频率
带宽为 100MHz,主要应用于语音, 100Mbps的快速以太网,
最大网段长为 100m,采用 RJ形式的连接器 。
常见 UTP电缆型号,
超 5类双绞线 -CAT 5e
超 5类双绞线是增强型的 5类双绞线, 缆线最
高频率带宽为 100MHz,与 CAT 5类相比, 更好地支
持 1000Mbps的传输, 主流产品 。
比 起普通 5类双绞线, 超 5类系统在 100 MHz
的频率下运行时, 可提供 8dB近端串扰的余量, 用
户的设备受到的干扰只有普通 5类线系统的 1/4,
使系统具有更强的独立性和可靠性 。
近端串扰, 串扰总和, 衰减和 RL这 4个参数是
超 5类线缆非常重要的参数 。
常见 UTP电缆型号,
6类双绞线 -CAT 6
性能超过 CAT 5e,缆线频率带宽为
250MHz以上, 6类电缆的绞距比超 5类更密,
线对间的相互影响更小, 从而提高了串扰
的性能 。 两种结构
常见 UTP电缆型号,
6类双绞线 -CAT 6 两种结构
3.大对数电缆
? 大对数电缆,即大对数干线电缆。
? 大对数电缆一般为 25线对(或更多)成束
的电缆结构,在外观上看,为直径更大的
单根电缆。它也同样采用颜色编码进行管
理,每个线对束都有不同的颜色编码,同
一束内的每个线对又有不同的颜色编码。
2.1.3 真假双绞线的辨别
1,外观检查
– 查看标识文字
– 查看线对色标
– 查看线对绕线密度
– 用手感觉
– 用火烧
2,抽测线缆的性能指标
3,与已知真品对比
2.2 双绞线连接件
双绞线的主要连接件有配线架、信息
插座和接插软线(跳接线),工作区采用
信息插座(信息模块 /RJ连接头)形式连接。
在配线间,双绞线电缆端接至配线架,再
用跳接线连接。
2.2.1 信息模块 /RJ连接头
2.2.2 配线架
2.2.1 信息模块 /RJ连接头
? 综合布线中,信息模块 /RJ连接头 的结构采用 八线
位结构的连接器,用, 8P8C”表示,用于 4对 8芯水
平电缆(数据和语音)的端接
? 信息模块 /RJ连接头与双绞线端接有 T568A或 T568B
两种结构
? T568A:白 — 绿、绿、白 — 橙、蓝、白 — 蓝、橙、
白 — 棕、棕。
? T568B:白 — 橙、橙、白 — 绿、蓝、白 — 蓝、绿、
白 — 棕、棕
? 在同一个工程中,只能采用一种连接标准
2.2.1 信息模块 /RJ连接头
3 RJ45连接头
4 信息模块
4 信息模块
打线模块
免打线模块
4 信息模块








2.2.2 配线架
? 在配线架或设备间,双绞线用配线架来连接
? 连接的结构有互相连接结构和交叉连接结构两种
? 互连结构的配线系统,水平布线系统和主干布线系
统分别连接在不同的配线架上,这种连接主要用于
计算机通信的布线系统,这样的配线架一般称为数
据配线架
? 交叉连接是水平布线系统和主干布线系统接同一配
线架的不同区域,这种连接主要用于语音通信的布
线系统,称为 110型连接管理系统,这样的配线架
称为 110配线架。
1 数据 配线架
? 数据配线架都是安装在 19英寸标准机柜上的,
主要有 24口和 48口两种规格
? 有固定端口配线架和模块化配线架两种结构
2 110配线架
? 110型连接管理系统的基本部件是 110配线架、
连接块、跳线和标签。
? 有 25对,50对,100对,300对多种规格
? 110配线架其上装有若干齿形条,沿配线架
正面从左到右均有色标,以区别各条输入线
? 110系列配线架有多种结构,两种主要类型:
夹接式( 110A型)和接插式( 110P型)
110A型
110P型
110C连接块
? 110配线系统中都用到了连接块,称为 110C,有 3
对线( 110C-3),4对线( 110C-4)和 5对线
( 110C-5)三种规格的连接块。
2.3 同轴电缆及连接件
? 同轴电缆其组成由里往外依次是铜芯、塑胶绝缘
层、金属网状屏蔽网和塑料护套而组成,铜芯与
网状导体同轴,故名同轴电缆。
? 这种结构的金属屏蔽网可防止中心导体向外辐射
电磁场,也可用来防止外界电磁场干扰中心导体
的信号。
2.3.1 同轴电缆的种类
? 同轴电缆可分为两种基本类型,基带同轴电
缆和宽带同轴电缆。
? 常用的同轴电缆有下述几种,
1,RG-8和 RG-11,阻抗为 50欧姆, 通常用来实现
粗缆以太网 。
2,RG-58,阻抗为 50欧姆常用来实现细缆以太网 。
3 RG-59,通常用来实现电视传输, 其阻抗为75
欧姆, 也可用于宽带数据网络 。
2.3.2 同轴电缆参数指标
1 主要电气参数
(1)同轴电缆的特性阻抗
(2) 同轴电缆的衰减
(3)同轴电缆的传播速度
(4)同轴电缆直流回路电阻
2 同轴电缆的物理参数
3 对电缆进行测试的主要参数
(1)导体或屏蔽层的开路情况 。
(2)导体和屏蔽层之间的短路情况 。
(3)导体接地情况 。
(4)在各屏蔽接头之间的短路情况
(1) 细缆结构
? 网络接口适配器 B N C接口的以太网卡
? BNC T型连接器
? 电缆系统 包括,
- 细缆( R G-5 8 A / U),直径为 5mm,特征阻抗为 5 0欧的细同轴电缆;
- BNC连接器插头,安装在细缆段的两端;
- BNC桶型连接器,用于连接两段细缆;
- BNC终端匹配器,BNC 50欧的终端匹配器安装在干线段的两端。
- 中继器
(1) 细缆结构
? 细缆结构的主要技术参数如下,
- 最大的干线电缆长度,185m;
- 每个以太网中最多可用 4个中继器,连接五段干线。
- 最大网络干线电缆长度,925m;
- 每条干线段支持的最大结点数,30;
- BNC T型连接器之间的最小距离,0.5m。
? 细缆结构主要特点。
具有容易安装、造价较低、抗干扰能力强、维护
和扩展较困难、电缆系统的断点故障较多,影响网
络系统的可靠性的
(2) 粗缆结构
(2) 粗缆结构 硬件
?网络接口适配器:网络中每个结点需要一块提供 A
U I接口的以太网卡
?收发器( transceiver)
?收发器电缆:用于连接结点和外部收发器,通常称
为 A U I电缆
?电缆系统:用于连接粗缆以太网的电缆系统。包括,
– 粗缆( RG - 11A/U):直径为 10mm,特征阻抗为 50Ω
的粗同轴电缆,每隔 2.5m有一个标记;
– N系列连接器插头:安装在粗缆段的两端;
– N系列桶型连接器:用于连接两段粗缆;
– N系列终端匹配器,
– 中继器,
(2)粗缆结构的主要技术参数
?最大干线段长度,500m;
?中继器:对于使用粗缆的以太网,每个干线
段的长度不超过 500m,可用中继器连接两个
干线来扩充主干电缆的长度,每个以太网中
最多可以使用 4个中继器,连接 5段干线电缆。
?最大网络干线电缆长度,2500m;
?每条干线支持的最大结点数,100;
? 收发器之间最小距离,2.5m。
2.4 光纤
1,光纤的物理结构
? 光导纤维是一种传输光束的细而柔韧的媒质 。 光导
纤维线缆由一捆光导纤维组成, 简称为光缆 。
? 光能沿着光导纤维传播, 但若只有这根玻璃纤芯的
话, 也无法传播光 。 因为不同角度的入射光会毫无
阻挡地直穿过它, 而不是沿着光纤传播, 就好像一
块透明玻璃不会使光线方向发生改变一样 。 因此,
为了使光线的方向发生变化从而使其可以沿光纤传
播, 就在光纤芯外涂上折射率比光纤纤芯材料低的
材料, 这个涂层材料称为包层 。
? 为了改善光纤的性能, 人们一般在光纤纤芯包层的
外面再涂上一层涂覆层
纤芯 包层 涂覆层
典型的光纤结构如所示,
自内向外为纤芯、包层及涂覆层。
1.光纤的物理结构
? 包层的外径一般为 125μ m(一根头发平均 100μ m)
? 常用的 62.5/125μ m多模光纤,指的就是纤芯外径
是 62.5μ m,加上包层后外径是 125μ m
? 纤芯和包层是不可分离的,纤芯与包层合起来组
成裸光纤
? 用光纤工具剥去外皮( Jacket)和塑料层
( Coating)后,暴露在外面的是涂有包层的纤芯。
实际上,我们是很难看到真正的纤芯的。
光纤优点
? 较宽的频带
? 电磁绝缘性能好 。
? 衰减较小, 在较大范围内基本上是一个常数值 。
? 需要增设光中继器的间隔距离较大 。
? 重量轻, 体积小, 适用的环境温度范围宽, 使用寿
命长
? 光纤通讯不带电, 使用安全, 可用于易燃, 易爆场

? 抗化学腐蚀能力强, 适用于一些特殊环境下的布线
? 光纤也有质地脆, 机械强度低;切断和连接中技术
要求较高等缺点, 这些缺点也限制了目前光纤的普
及 。
2,光纤的分类
? 从构成光纤的材料分
– 玻璃光纤:计算机通信中常用
– 胶套硅光纤
– 塑料光纤
? 按传输模式分类
– 单模光纤
– 多模光纤
单模 /多模类
? 光纤中传播的模式就是光纤中存在的电磁波场场型,或者说
是光场场形( HE)。各种场形都是光波导中经过多次的反射
和干涉的结果。各种模式是不连续的离散的。由于驻波才能
在光纤中稳定的存在,它的存在反映在光纤横截面上就是各
种形状的光场,即各种光斑。若是一个光斑,我们称这种
光纤为 单模光纤, 若为两个以上光斑,我们称之为 多
模光纤。
单模光纤 (SMF)
? 采用固体激光器做光源
? 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。
? 光信号可以沿着光纤的轴向传播,因此光信
号的损耗很小,离散也很小,传播的距离较
远。
? 单模光纤芯径为 8~ 10 μm,包括外包层,其
直径为 125 μm 。
? 单模导入波长 1310nm,1550 nm
多模光纤
(MMF Multi Mode Fibre)
– 是在给定的工作波长上,能以多个模式
同时传输的光纤。
– 多模光纤的纤芯直径一般为 50至 200
μm,而包层直径的变化范围为 125~230
μm,
– 国内计算机网络常用的光纤芯直径为
62.5 μm,包层为 125 μm,也就是通
常所说的 62.5 μm规格。
– 多模导入波长 850nm,1300nm
单模光纤和多模光纤光轨迹图
( 3)折射率分布类
? 折射率分布类光纤可分为跳变式光纤和渐变式光纤两种
? 跳变式光纤纤芯的折射率和保护层的折射率都是常数。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光纤半径的增加而按一定规
律减小,到纤芯与保护层交界处减小为保护层的折射率
( 4)按工作波长分
? 按光纤的工作波长分类,有短波长光纤、
长波长光纤和超长波长光纤
? 多模光纤的工作波长为短波长 850nm和长波
长 1300nm
? 单模光纤的工作波长为长波长 1310nm和超
长波长 1550 nm
3.光纤通信系统组成
? 光纤通信系统是以光波为载体、光导纤维为传输介质的通
信方式。这种通信方式起主导作用的是光源、光纤、光发
送机和光接收机。
? 实际通信时,光路是成对出现的,形成双向光纤通信系统
通常一根光缆由多根光纤组成,每根光纤称为一芯。每个
光纤端接设备都同时具有光发射机和光接收机的功能。光
纤端接设备与光缆之间通过光跳接线相连。
4,光纤的衰减
? 造成光纤衰减的主要因素有,本征,弯曲,挤压,
杂质,不均匀和对接等。
? 本征,是光纤的固有损耗,包括:瑞利散射,固有吸收等
? 弯曲,光纤弯曲时部分光纤内的光会因散射而损失掉,造
成的损耗
? 挤压,光纤受到挤压时产生微小的弯曲而造成的损耗
? 杂质,光纤内杂质吸收和散射在光纤中传播的光,造成的
损失
? 不均匀,光纤材料的折射率不均匀造成的损耗
? 对接,光纤对接时产生的损耗
2.4.2 光缆
? 光纤传输系统中直接使用的是光缆而不是
光纤。光纤最外面常有 100μ m厚的缓冲层
或套塑层,套塑层的材料大都采用尼龙、
聚乙烯或聚丙烯等塑料
? 把若干根光纤疏松地置于特制的塑料绑带
或铝皮内,再被涂覆塑料或用钢带铠装,
加上外护套后才成光缆
? 缓冲层有松缓冲层( loose tube)和紧缓冲
层两种
2.4.2 光缆
左图为单芯光缆结构图,右图为多芯光缆结构图
2.4.2 光缆
光缆的分类
? 按敷设方式分有:架空光缆、管道光缆、铠装地埋
光缆、水底光缆和海底光缆等
? 按光缆结构分有:束管式光缆,层绞式光缆,紧抱
式光缆,带式光缆,非金属光缆和可分支光缆等。
? 按用途分有:长途通讯用光缆、短途室外光缆、室
内光缆和混合光缆等
局域网中常用的光缆
? 局域网中的光纤产品主要包括布线光缆、光纤跳线、
光纤连接器、光纤配线架等。在计算机通信网络工
程中,常用光缆的有多模光纤和单模光纤两种。
? 多模光纤纤芯直径较大,其传输距离较短(一般在
2 k m之内) 常用的为 62.5 μm 芯 / 125 μm 和 50
μm 芯 / 125 μm
? 单模光纤纤芯直径较小,传输距离长(如 3 k m甚
至几十千米)常用的为 8.3 μm 芯 / 125 μm
? 在使用光缆互联多个节点的应用中,必须考虑光
纤的单向特性,如果要进行双向通信,就要使用双
根光纤
2.5 光纤连接件
? 一条光纤链路, 除了光纤外还需要各种不同的硬
件部件, 其中一些用于光纤连接, 另一些用于光
纤的整合和支撑 。
? 光缆敷设至配线间后连至光纤配线架 ( 光纤终端
盒 ), 光缆与一条光纤尾纤熔接, 尾纤的连接器
插入光纤配线架上的光纤耦合器的一端, 耦合器
的另一端用光纤跳线连接, 跳线的另一端通过交
换机的光纤接口或光纤收发器与交换机相连, 从
而形成一条通信链路 。
1,光纤配线设备
? 光纤配线设备是光缆与光通信设备之间的
配线连接设备, 用于光纤通信系统中光缆
的成端和分配, 可方便地实现光纤线路的
熔接, 跳线, 分配和调度等功能 。
? 光纤配线架有机架式光纤配线架, 挂墙式
光缆终端盒和光纤配线箱等类型
1,光纤配线设备
?



线

光纤连接器( Fiber Connector))
? 光纤连接器是光纤系统中使用最多的光纤无源器
件,是用来端接光纤的,光纤连接器的首要功能
是把两条光纤的芯子对齐,提供低损耗的连接。
? 光纤连接器按连接头结构可分为,FC,SC,ST、
LC,D4,DIN,MU,MT等等各种型式
? 按光纤端面形状分有 FC,PC(包括 SPC或 UPC)
和 APC型;按光纤芯数分还有单芯、多芯(如
MT-RJ)型光纤连接器之分
? 常用的是 ST和 SC型连接器
光纤连接器( Fiber Connector))
? 传统主流的光纤连接器品种是 FC型(螺纹连接
式),SC型(直插式)和 ST型(卡扣式) 3种,它
们的共同特点是都有直径为 2.5mm的陶瓷插针
? 小型化( SFF)光纤连接器是发展方向,它压缩
了整个网络中面板、墙板及配线箱所需要的空间,
使其占有的空间只相当传统 ST和 SC连接器的一半,
目前最主要 SFF光纤连接器有四种类型 LC型, MU
型, MT-RJ, VF- 45型
光纤连接器( Fiber Connector))
光纤连接器( Fiber Connector))
光纤跳线和尾纤
? 光纤跳线是两端带有光纤连接器的光纤软线,又
称为互连光缆,有单芯和双芯、多模和单模之分。
光纤跳线主要用于光纤配线架到交换设备或光纤
信息插座到计算机的跳接,根据需要,跳线两端
的连接器可以是同类型的,也可以是不同类型的,
其长度在 5米以内。
? 光纤尾纤一端是光纤,另一端连光纤连接器,用
于与综合布线的主干光缆和水平光缆相接,有单
芯和双芯两种,一条光纤跳线剪断后就形成两条
光纤尾纤。
光纤适配器(耦合器)
? 光纤适配器( Fiber Adapter)又称光纤耦合器,
是实现光纤活动连接的重要器件之一,它通过尺
寸精密的开口套管在适配器内部实现了光纤连接
器的精密对准连接,保证两个连接器之间有一个
低的连接损耗。
? 局域网中常用的是两个接口的适配器,是它实质
上是带有两个光纤插座的连接件,同类型或不同
类型的光纤连接器插入光纤耦合器,从而形成光
纤的连接
光纤适配器(耦合器)
光纤面板