,第4章 传输介质与连接器,本章学习目标 本章主要讲解网络中传输介质的基本知识。通过本章学习，读者应该掌握以下内容： l 能够实施同轴细缆以太网 l 能针对不同的应用场合制作各种RJ45双绞连线 l 理解五类、六类的主要技术参数的含义 l 了解光纤接续的过程 l 能认识无线网络产品，并知道其相应的功能,第四章 第一讲 同轴电缆 本节学习目标：掌握同轴电缆的结构，性能，分类，主要参数。 本章重点： 同轴电缆的分类，性能。 本章难点： 同轴电缆的分类。 一、同轴电缆的概念，结构。 同轴电缆（Coax）是指有两个同心导体，而导体和屏蔽层又共用同一轴心的电缆。 同轴电缆的结构如图4-1所示。,同轴电缆的特点：高带宽、及好的噪声抑制性。同轴电缆的带宽取决于电缆长度。1km的电缆可以达到1Gb/s2Gb/s的数据传输速率。 二、同轴电缆的分类： 1. 按传输信号分类： （1）基带同轴缆：基带同轴缆主要用于数字信号的基带通信，如10Base-2以太网中使用的RG-58同轴缆。 （2）宽带同轴缆：宽带同轴缆主要用于模拟信号的宽带通信，如闭路电视系统中的传输线路。 2. 按直径的不同分类：粗缆、细缆。 计算机网络一般选用RG-8以太网粗缆和RG-58以太网细缆。RG-59 用于电视系统。RG-62 用于ARCnet网络和IBM3270网络。 三、同轴细缆的主要技术参数： 1.电气参数：特性阻抗、衰减、传播速度、直流回路电阻。 2. 物理参数：弯曲半径、中心导体直径、绝缘材料、屏蔽层、外部隔离材料。 四、同轴细缆连接器及制作： (1).连接器：T型连接头（图4-2）、BNC连接器（图4-3）、终端匹配电阻（图4-4）,2. 同轴细缆与BNC头的连接工艺：BNC接头有压接式、组装式和焊接式，制作压接式BNC接头需要专用卡线钳和剥线器。 压接式BNC接头制作步骤如下: (1) 剥线 (2) 连接芯线 (3) 装配BNC接头 (4) 压线,五、同轴细缆网络的实施与电缆段的测试 1. (1) 10 Base 2技术规定阻抗：50欧姆、最大长度：185m 、电缆中抽头的最大数目：30(包括终结器) 、抽头间的最短距离：0.5m 、最高速度：10Mbps 、带的类型：基带、连接的段的最大数目：5 、含有结点的段的最大数目：3 、转发器(用来放大信号并为信号重新分配时间)的最大数目：4 、通过转发器的总长度的最大值：925m (2) 同轴细缆网络的拓扑结构 同轴细缆网络采用总线型拓扑结构，如图4-5所示。 (3) 细缆结构网络的特点 细缆结构的总线型网络主要特点有： 容易安装；造价较低；网络抗干扰能力强；网络维护和扩展比较困难；电缆系统的断点较多，影响网络系统的可靠性。 六、 网络实施 1.细缆网络的硬件配置 (1) 网络接口适配器： (2) T型连接器： (3) 电缆系统：(4) 中继器 用于连接细缆以太网的电缆系统，包括： 细缆（RG-58A/U）、BNC连接器插头 、 BNC桶型连接器 、 BNC终端匹配器。,(2)非屏蔽双绞线，非屏蔽双绞的结构如图4-7所示。 (3) STP和UTP的比较 下面列出它们主要的相同和不同之处。 吞吐量 、 成本 、连接器 、抗噪性 、 尺寸和可扩展性 2.双绞线的型号 按照型号来分主要有以下几类。 (1) 3类双绞线 、(2) 4类双绞线 、(3) 5类双绞线 、(4) 超5类双绞线 、(5) 6类双绞线 、(6) 7类双绞线。 二、超五类与六类的比较 (1) 线缆构造。 6类系统铜线的直径为0.210.25英寸，而5类系统只有0.190.22英寸的直 径。另一方面，6类系统在0.5英寸的长度上拥有更紧密的线缆缠绕圈数，这样可以大限度的阻止线对之间的串扰噪音。 (2) 传输性能 六类布线系统在传输性能、可利用的带宽范围上，从超五类布线系统的100MHz扩展到200MHz，还包括更好的插入损耗、近端串扰、回波损耗和等效远端串扰值。 三、 双绞线的连接器及制作 （1）. RJ45水晶头的结构 如图所示 （2）. 非屏蔽双绞线与RJ45的连接标准 （3）. 常用连接方法,1. 下面介绍几种应用环境下双绞线的制作方法。 直通线：所谓的直通线是指双绞线两端的发送端口与发送端口直接相连，接收端口与接收端口直接相连。比如： （1）. PC等网络设备连接到HUB（如图） 交叉线：所谓的交叉线即指双绞线两端的发送端口与接收端口交叉相连。比如： （2）. 集线器（交换机）与集线器（交换机）通过普通端口进行连接（如图） （3）. 两台计算机间的直接双绞线连接（与（2）连接方法一样！） 2. RJ45水晶头与网线连接的制作 （1）. 剥线（剥线后如图） (2) 线头排序 (3) 整线 (4) 剪下多余的线头 (5) 插入RJ45头中（如图） (6) 压线（如图） 3.六类RJ45连接器 （如图） 六类系统中当前的主流仍然使用RJ45连接器，与超五类的差别仅在于，有些厂家的六类连接器增加了一些提高性能的附属安装件。,四、双绞线的测试 (1) 把电缆两头分别插入NetTool网络万用表两侧的连接口上。 (2) 按Select键，万用表自动感应线缆的连接情况，显示出电缆的长度及开路情况。 屏幕显示内容如图4-15所示。 第三讲 4.3 光纤 本章学习目标：了解光纤的种类、光纤的性能指标及光纤连接器 本章重点： 光纤的种类及连接器 本章难点：光纤连接器的制作 一、光纤的概念 光纤为光导纤维的简称，由直径大约为0.1mm的细玻璃丝构成。 光纤通信：光纤通信就是因为光纤的这种神奇结构而发展起来的以光波为载波，光导纤维为传输介质的一种通信方式。 1.光源：光源是产生光波的器件。 2.光纤：光纤是传输光波的导体。 3. 光发送机：光发送机负责产生光束，将电信号转变成光信号，再把光信号导入光纤。 4. 光接收机：光接收机负责接收从光纤上传输过来的光信号，并将它转变成电信号，经解码后再作相应处理。 光纤通信系统的基本构成如图4-16所示。 光纤较电缆导线有四大优点：,抗干扰性能好、传输距离远、传输速率高、单芯可实现传输。 光纤本身也有缺点：质地较脆、机械强度低就是它的致命弱点，稍不注意，就会折断于光缆外皮当中、光纤的安装需要专门设备，以保证光纤的端面平整，以便光能透过，施工人员要有比较好的切断、连接、分路和耦合技术、当一根光纤在护套中断裂（如被弯成直角），要确定其位置是非常困难的、当一根光纤在护套中断裂（如被弯成直角），要确定其位置是非常困难的。 二、光纤的种类： 1. 按照光纤中光的传输模式来分： （1）. .单模光纤。单模光纤编号如表4-7所示（如图所示） （2）. 单模光纤频谱波段的划分。如表4-8所示（如图所示） （3）.多模光纤 多模光纤分为三类，如表4-9所示。(如图所示) 2. 按照主要用途来分： （1）. 单芯互联光缆。（2）.双芯互联光缆（3）.分布式光缆（4）.室外光缆412芯铠装型与全绝缘型：室外光缆有4芯、6芯、8芯、1 2芯，又分铠装型和全绝缘型。5.室外光缆24144芯铠装型与全绝缘型：室外光缆24114芯光缆分全绝缘型和铠装型，规格有24、36、48、60、72、96、144芯7种。 三、光纤的主要技术参数： （1）.模场直径、包层直径、 同心度偏差、包层不圆度、光纤翘曲度 、光缆截止波长 光纤衰减系数、弯曲衰减特性 、色散、 偏振模色散。,四、光纤连接器及接头制作 可实现不同模块、设备和系统之间灵活连接，能在光纤和光纤之间进行可拆卸连接，并使光信号能按所需的通道进行传输的一种器件。 五、光纤的性能： （1）.光学性能（2）.互换性能（3）.机械性能（4）.环境性能（5）.光纤连接器的寿命。 六、常用光纤连接器的结构形式： （1）.FC型 如图所示（2）.SC型如图所示（3）.双维型如图所示（4）. MT-RJ型如图所示 （5）. LC型连接器如图所示 （6）. MU型连接器如图所示 七、光纤熔接 概念：将一条制作精良的跳线剪成两半，用其中的一半与光缆的一条线芯进行熔接。采用熔接方式的光纤连接如图4-23所示。 步骤如下：(1) 端面的准备 ：剥覆、清洁和切割 、（2）. 光纤熔接 、（3）. 盘纤 (4) 光缆接续质量的确保 八、光纤研磨 概念：光纤研磨是直接将光纤连接器与光纤相接。光纤研磨连接位置示意图如4-24所示。 光纤连接器研磨的主要过程包括下以主要步骤： (1) 工作区操作准备 (2) 光缆的准备,(3) 用模板上规定的长度时需要安装插头的光纤作标记 (4) 准备好剥线器，用剥线器将光纤的外衣剥去 (5) 将准备好的光纤存放在“保持块”上 (6) 环氧树脂和注射器的准备 (7) 在缓冲层的光纤上安装连接器插头 (8) 烘烤环氧树脂 (9) 切断光纤 (10) 除去连接器尖头上的环氧树脂 (11) 磨光 第四讲 无线介质 教学目标及学习重点： 了解无线网络技术及常见的无线网络产品 无线技术主要包括利用微波、激光、红外等来传输信号。 一、无线网络的概念 无线局域网络(Wireless Local Area Networks； WLAN)是相当便利的数据传输系统，它利用射频(Radio Frequency； RF)技术，取代碍手碍脚的双绞铜线或光缆所构成的局域网络，使得无线局域网络能利用简单的存取架构让用户透过它，达到“信息随身化、便利走天下”的理想境界。 二、无线网络产品 1.主要无线网络产品,(1) Access Point 一般俗称为网络桥接器，主要用于传统的有线局域网与无线局域网的桥梁，因此任何一台装有无线网卡的PC均可透过AP去分享有线局域网甚至广域网的资源。 (2)Wireless LAN Card 一般称为无线网卡，目前无线网卡的规格大致可分成2Mbps、 5Mbps、 11Mbps三种。接口形式主要有PCMCIA、 ISA、 PCI三种。 (3) Antenna 一般称为天线，这种天线与一般电视机、手机所用天线不同， WLAN所用的频率为2.4GHz频段。 (Omni-direction)两种，前者较适合于长距离使用，而后者则较适合区域性应用。 三、无线网络产品的特点 兼容性、高吞吐率、高可靠性、高灵活性、快速安装、 多种接入方式。 本章小结 网络离不开传输介质。传输介质可分为有线介质、无线介质两大类。 有线介质主要有同轴电缆、双绞线、光纤。本章主要介绍了这些介质的分类方法、常见型号、性能参数指标，并对介质在网络工程中使用时涉及的连接器进行了较为详细的讲解。同时围绕工程实践，对连接器与线缆的接法进行了详细的说明。尤其是RJ45型连接器与双绞线的连接方法与步骤、ST型连接器与光纤的连接方法与步骤。,RJ45连接器与双绞线的连接方法，依据双绞线的应用环境变化而有所不同，可分为直通线、交叉线两种。直通线的两端的接法完全相同，而交叉线的两端应将12线对与36线对进行交叉。交叉线主要应用于级联中的普通口对普通口，或级联口对级联口。 在双绞线系统中，重点比较了五类与六类性能上的差异。以这些标准中的数据为依据，读者可以衡量实际工程质量的优劣，严格把好工程测试环节。 光纤接续的方法主要有免胶冷压接、研磨法、热熔接三种方式。前者应用于要求不高的网络，研磨法在工程实践中已很少见到，热熔接是最为常见的方法，热熔接要求有较高的世术和设备的支持。读者在实践中应严格按电热器操作规程进行。 本章的最后对无线网络进行了简要的介绍。无线接入点是无线信号的收发装置，无线网卡是终端的网络适配器；天线是无线信号远程传输的实现基础。 习 题 1.同轴细缆的主要性能指标有哪些？ 2.试设计同轴细缆网络实施的步骤。 3.双绞线的主要性能指标有哪些？ 4.常见的双绞线型号有哪些？主要应用于什么系统中？ 5.如何制作“直通线”、“交错线”？它们分别应用于什么场合。 6.试比较单模光纤与多模光纤的异同。 7.光纤的主要性能指标有哪些？,8.简述光纤熔接的步骤及