Zalecane, 2019

Wybór Redakcji

Różnica między światłowodem a kablem koncentrycznym

Komputery i inne urządzenia elektroniczne przesyłają dane z jednego do drugiego urządzenia w postaci sygnałów i za pomocą mediów transmisyjnych. Nośniki transmisyjne można zasadniczo podzielić na dwa rodzaje: przewodników i niekierowanych.

Niekierowane media to komunikacja bezprzewodowa, która przenosi fale elektromagnetyczne, wykorzystując powietrze jako medium, a także w próżni, może przesyłać dane i nie wymaga fizycznego przewodnika. Nośniki sterowane wymagają fizycznego medium do przesyłania sygnałów, takich jak przewody. Obsługiwane media są klasyfikowane na trzy sposoby: skrętkę, kabel koncentryczny i światłowód. W artykule wyjaśniono różnicę między światłowodem a kablem koncentrycznym.

Zasadniczo światłowód jest nośnikiem kierowanym, który przesyła sygnały z jednego urządzenia do drugiego w postaci światła (forma optyczna). Natomiast kabel koncentryczny przesyła sygnały w postaci elektrycznej.

Wykres porównania

Podstawa do porównaniaŚwiatłowódKabel koncentryczny
PodstawowyPrzesyłanie sygnału odbywa się w formie optycznej (forma świetlna).Przesyłanie sygnału ma postać elektryczną.
Skład kablaSzkło i tworzywa sztucznePlastik, folia metalowa i drut metalowy (zwykle miedź).
Straty w kabluDyspersja, zginanie, pochłanianie i tłumienie.Opory oporowe, wypromieniowane i dielektryczne.
WydajnośćWysokiNiska
Koszt
Bardzo drogie
Tańszy
Efekt gięciaMoże wpływać na transmisję sygnału.Zagięcie drutu nie wpływa na transmisję sygnału.
Szybkość transmisji danych2 Gb / s44, 736 Mb / s
Instalacja kablaTrudnyŁatwy
Zapewniona przepustowość
Bardzo wysoko
Umiarkowanie wysokie
Zewnętrzne pole magnetyczneNie wpływa na kabelWpływa na kabel
Odporność na zakłóceniaWysokiPośredni
Średnica kablaMniejszyWiększe
Masa kablaZapalniczkaCięższe względnie

Definicja światłowodu

Jak wspomniano wcześniej, włókno światłowodowe jest rodzajem nośnika kierowanego. Składa się ze szkła, krzemionki i plastiku, gdzie sygnały przekazywane są w postaci światła. Światłowód wykorzystuje zasadę całkowitego wewnętrznego odbicia, aby poprowadzić światło przez kanał. Skład strukturalny włókna światłowodowego obejmuje szklaną lub ultraczystą stopioną krzemionkę otoczoną okładziną z mniej gęstego szkła lub tworzywa sztucznego. Okładzina pokryta jest luźnym lub szczelnym buforem, chroniącym przed wilgocią. Na koniec cały kabel jest następnie osłonięty zewnętrznym pokryciem wykonanym z materiału takiego jak teflon, tworzywo sztuczne lub włóknisty plastik itp.

Gęstość dwóch materiałów jest utrzymywana w taki sposób, że wiązka światła przechodząca przez rdzeń jest odbijana od powłoki, a nie załamywana w nią. W światłowodzie informacja jest zakodowana w postaci wiązki światła jako sekwencja błysków włączania i wyłączania, które oznaczają cyfry 1 i 0 .

Kabel światłowodowy jest wykonany ze szkła i jest delikatny, co utrudnia jego instalację. Repeater znajduje się w odległości od 2 km do 20 km w zależności od rodzaju włókna. Istnieją dwa rodzaje światłowodu, tryb wielomodowy i tryb pojedynczy. Światłowód wielomodowy ma dwie wariacje, wskaźnik kroku i włókno ze stopniowanym indeksem. LED i lasery mogą być używane jako źródło światła kabla optycznego.

Straty

W kablu światłowodowym utrata energii ma miejsce, gdy światło jest przemieszczane z jednego miejsca na drugie, co jest znane jako tłumienie . Tłumienie powstaje, gdy następujące zjawisko zachodzi podczas absorpcji, dyspersji, zginania i rozpraszania. Tłumienie zależy od długości kabla.

  • Absorpcja - natężenie światła ściemnia się w miarę zbliżania się do końca włókna w wyniku nagrzewania się zanieczyszczeń jonowych i jest znane jako absorpcja energii świetlnej.
  • Dyspersja - kiedy sygnał przechodzi przez światłowód, nie zawsze podąża tą samą określoną ścieżką, co powoduje, że jest wysoce zniekształcony.
  • Gięcie - Utrata ta występuje z powodu zgięcia kabla, powoduje dwa warunki. W pierwszym wariancie cały kabel jest zgięty, co ogranicza dalsze odbicie światła lub utratę okładziny. W drugim wariancie tylko okładzina jest lekko zgięta, co powoduje niepotrzebne odbicie światła pod różnymi kątami.
  • Rozpraszanie - Strata powstaje z powodu zmiennej mikroskopijnej gęstości materiału lub w obecności fluktuacji gęstości.

Definicja kabla koncentrycznego

Kabel koncentryczny przesyła sygnały w postaci elektronów, prądu elektrycznego o niskim napięciu. Składa się z przewodnika (zwykle miedzi) umieszczonego w środku lub rdzenia, który jest otoczony izolacyjną osłoną. Osłona jest również zamknięta w zewnętrznym przewodzie metalowego oplotu, folii lub ich kombinacji. Zewnętrzne metalowe opakowanie działa jako osłona przed hałasem i uzupełnia obwód jako drugi przewodnik.

Zewnętrzny metalowy przewodnik jest również zamknięty w plastikowym pokrowcu chroniącym cały kabel. Kabel koncentryczny jest dobrą alternatywą dla kabla ethernetowego. Kable koncentryczne są najczęściej używane w telewizji kablowej do dystrybucji sygnałów telewizyjnych.

Straty

Strata mocy generowana przez kabel koncentryczny jest ukształtowana przez termin tłumienie, a na jego długość i częstotliwość może wpływać tłumienie, które wzrasta wraz ze wzrostem długości. Występują również różne generowane straty, takie jak straty rezystancyjne, straty dielektryczne i straty promieniowane.

  • Utrata rezystancji - powstaje w wyniku oporu przewodników, a prąd płynący wytwarza ciepło. Efekt naskórkowości ogranicza rzeczywistą powierzchnię, w której płynie prąd, ale rosnąca częstotliwość stopniowo czyni ją bardziej widoczną. Strata rezystancyjna rozszerza się jako pierwiastek kwadratowy częstotliwości. Przewody wielożyłowe można wykorzystać do pokonania strat.
  • Strata dielektryczna - Jest to kolejna poważna strata wynikająca ze wzrostu częstotliwości, ale wzrasta liniowo w przeciwieństwie do utraty rezystancyjnej.
  • Strata promieniowana - Strata promieniowana jest mniejsza niż straty rezystancyjne i dielektryczne, które może generować, gdy kabel ma słabą oplot zewnętrzny. Promieniowanie mocy powoduje zakłócenia, gdy sygnały mogą być obecne w punkcie, w którym nie są potrzebne.

Kluczowe różnice między światłowodem a kablem koncentrycznym

  1. Światłowód przenosi sygnały w formie optycznej, natomiast kabel koncentryczny przenosi sygnał w postaci elektryczności.
  2. Kabel światłowodowy jest wykonany z włókna szklanego i plastiku. Natomiast kabel koncentryczny składa się z oplotu z drutu metalowego (miedzi), plastiku i siatki metalowej.
  3. Światłowód jest bardziej wydajny niż kabel koncentryczny, ponieważ ma wyższą odporność na zakłócenia.
  4. Kabel optyczny jest droższy niż kabel koncentryczny.
  5. Efekt zginania kabla jest ujemny w przypadku światłowodu. W przeciwieństwie do tego, kabel koncentryczny nie ma wpływu na zginanie.
  6. Światłowód zapewnia dużą przepustowość i szybkość transmisji danych. Wręcz przeciwnie, przepustowość i szybkość przesyłania danych zapewniona przez kabel koncentryczny są umiarkowanie wysokie, ale mniejsze niż kabel optyczny.
  7. Kabel koncentryczny można łatwo zainstalować, a instalacja kabla optycznego wymaga dodatkowego wysiłku i staranności.
  8. Światłowód jest lekki i ma małą średnicę. Odwrotnie, kabel koncentryczny jest cięższy i ma dużą średnicę.

Zalety i wady Światłowód

Zalety

  • Odporność na szumy - ponieważ światłowód wykorzystuje światło, a nie elektryczność, hałas nie stanowi problemu. Światło zewnętrzne prawdopodobnie może wywoływać pewne zakłócenia, ale jest już zablokowane z kanału przez płaszcz zewnętrzny.
  • Mniejsze tłumienie - odległość transmisji jest znacznie większa niż w przypadku innych sterowanych mediów. W kablu światłowodowym sygnał może przebiegać przez wiele mil bez potrzeby regeneracji.
  • Większa przepustowość - kabel światłowodowy może przenosić większe pasmo.
  • Prędkość - Zapewnia wyższe prędkości transmisji.

Niedogodności

  • Koszt - światłowód jest drogi, ponieważ musi być precyzyjnie wyprodukowany, a źródło światła laserowego kosztuje bardzo dużo.
  • Instalacja i konserwacja - Surowy lub pęknięty rdzeń światłowodu może rozpraszać światło i przerywać sygnał. Wszystkie połączenia muszą być perfekcyjnie wypolerowane, wyrównane i szczelnie zamknięte. Wykorzystuje nieskomplikowane narzędzia do cięcia i zaciskania, co utrudnia ich instalowanie i konserwację.
  • Kruchość - włókno szklane jest delikatniejsze i łatwiejsze do złamania niż drut.

Zalety i wady kabla koncentrycznego

Zalety

  • Charakterystyka częstotliwościowa - kabel koncentryczny ma lepszą charakterystykę częstotliwościową w porównaniu do kabla skrętkowego.
  • Podatność na zakłócenia i przesłuchy - jest mniej podatna na zakłócenia i przesłuchy ze względu na koncentryczną konstrukcję kabla.
  • Sygnalizacja - kabel koncentryczny obsługuje sygnalizację analogową i cyfrową.
  • Koszt - Jest tańszy niż światłowód.

Niedogodności

  • Odległość pokonana przez sygnał - Na każdym kilometrze wymagany jest repeater, gdy urządzenia komunikacyjne są umieszczone na większej odległości.

Wniosek

Światłowód jest bardziej wydajny niż kabel koncentryczny pod względem szybkości transmisji danych, hałasu i odporności na zakłócenia, wymiarów, szerokości pasma, strat itp. Ale kabel koncentryczny jest tańszy, łatwiej dostępny i zainstalowany, a wygięcie kabla nie wpływa na sygnalizację w kablu.

Top