Войти
A Среда передачи - это то, что может опосредовать распространение сигналов для цели электросвязи.
Сигналы обычно накладываются на волну некоторого вида, подходящего для выбранной среды. Например, данные могут модулировать звук, а среда передачи для звуков может быть воздух, но твердые тела и жидкости также могут действовать как среда передачи. Вакуум или воздух представляет собой хорошую среду передачи для электромагнитных волн, таких как свет и радиоволны. Хотя для распространения электромагнитных волн не требуется материальная субстанция, на такие волны обычно влияет среда передачи, через которую они проходят, например, поглощение, или отражение, или преломление на интерфейсах между носителями. Поэтому для передачи или направления волн могут использоваться технические устройства. Таким образом, в качестве среды передачи используется оптическое волокно или медный кабель.
Коаксиальный кабель, один из примеров среды передачи Электромагнитное излучение может передаваться через оптическую среду, такую как оптическое волокно, или через витую пару проводов, коаксиальный кабель или диэлектрические -пластинчатые волноводы. Он также может проходить через любой физический материал, который прозрачен для определенной длины волны , например вода, воздух, стекло или бетон. Звук - это, по определению, вибрация материи, поэтому для передачи ему требуется физическая среда, как и другие виды механических волн и тепловой энергии. Исторически наука использовала различные теории эфира для объяснения среды передачи. Однако теперь известно, что электромагнитным волнам не требуется физическая передающая среда, и поэтому они могут перемещаться через «вакуум » свободного пространства. Области изолирующего вакуума могут стать проводящими для электрической проводимости из-за наличия свободных электронов, дырок, или ion.
Физический носитель данных коммуникации - это путь передачи, по которому распространяется сигнал. В качестве канала связи.
используется множество различных типов средств передачи данных. Во многих формах связи связь осуществляется в форме электромагнитных волн. В управляемых средах передачи волны направляются по физическому пути; Примеры управляемых сред включают телефонные линии, витую пару, коаксиальные кабели и оптические волокна. Среда неуправляемой передачи - это методы, которые позволяют передавать данные без использования физических средств для определения пути, который он принимает. Примеры этого включают микроволновое, радио или инфракрасное. Неуправляемые среды предоставляют средства для передачи электромагнитных волн, но не направляют их; примерами являются распространение через воздух, вакуум и морскую воду.
Термин прямая связь используется для обозначения пути передачи между двумя устройствами, в котором сигналы распространяются напрямую от передатчиков к приемникам без промежуточных устройств, кроме усилителей или повторителей, используемых для увеличения мощности сигнала. Этот термин может применяться как к управляемым, так и к неуправляемым средствам массовой информации.
Передача может быть симплексной, пол- дуплексной или полнодуплексной.
При симплексной передаче сигналы передаются только в одном направлении; одна станция является передатчиком, а другая - приемником. В полудуплексном режиме обе станции могут передавать, но только по одной за раз. В полнодуплексном режиме обе станции могут передавать одновременно. В последнем случае среда передает сигналы в обоих направлениях одновременно.
В общем, среду передачи можно классифицировать как:
Существует два основных типа средств передачи: управляемые и неуправляемые.
Для телекоммуникационных целей в США, Федеральный стандарт 1037C, среда передачи классифицируется как одна из следующих:
Один из наиболее распространенных физический носитель, используемый в сети, - это медный провод. Медный провод для передачи сигналов на большие расстояния с использованием относительно небольшого количества энергии. неэкранированная витая пара (UTP) - это восемь жил медного провода, организованные в четыре пары.
Это также известно как проводная среда передачи, для которой требуется провод для передача данных по сети
Кабельная проводка на основе витой пары - это тип проводки, при котором два проводника одной цепи скручены вместе в целях улучшения электромагнитная совместимость. По сравнению с однопроводной или нескрученной симметричной парой, витая пара снижает электромагнитное излучение от пары и перекрестные помехи между соседними парами и улучшает подавление внешних электромагнитных помех. Он был изобретен Александром Грэмом Беллом.
Поперечный разрез коаксиального кабеля Коаксиальный кабель или коаксиальный кабель (произносится как ) представляет собой тип электрического кабеля, который имеет внутренний проводник, окруженный трубчатым изолирующим слоем, окруженный трубчатым проводящим экраном. Многие коаксиальные кабели также имеют изолирующую внешнюю оболочку или оболочку. Термин коаксиальный происходит от внутреннего проводника и внешнего экрана, имеющих общую геометрическую ось. Коаксиальный кабель был изобретен английским физиком, инженером и математиком Оливером Хевисайдом, который запатентовал эту конструкцию в 1880 году.
Коаксиальный кабель - это тип линии передачи, используемой для передачи электрических сигналов частоты с низкими потерями. Он используется в таких приложениях, как магистральные телефонные линии, широкополосный Интернет сетевые кабели, высокоскоростные компьютерные шины данных, передача сигналов кабельного телевидения и подключение радио. передатчики и приемники на свои антенны. Он отличается от других экранированных кабелей, потому что размеры кабеля и разъемов контролируются для обеспечения точного, постоянного расстояния между проводниками, которое необходимо для его эффективного функционирования в качестве линии передачи.
Оливер Хевисайд изобрел коаксиальный кабель в 1880 году 
Пучок оптического волокна 
Бригада оптоволокна установила оптоволоконный кабель с 432 точками под улицами Мидтауна Манхэттена, Нью-Йорк 
A TOSLINK оптоволоконный аудиокабель с красным светом на одном конце передает свет на другой конец 
A настенный шкаф, содержащий оптоволоконные межсоединения. Желтые кабели - это одномодовые волокна ; оранжевый и голубой кабели - это многомодовые волокна : волокна OM2 50/125 мкм и OM3 50/125 мкм соответственно. Другим примером физической среды является оптическое волокно, который стал наиболее часто используемой средой передачи для связи на большие расстояния. Оптическое волокно - это тонкая стеклянная нить, которая направляет свет по своей длине. Четыре основных фактора отдают предпочтение оптическому волокну над скоростью передачи данных по меди, расстоянию, установке и стоимости. Оптическое волокно может передавать огромные объемы данных по сравнению с медью. Он может работать на сотни миль без необходимости в ретрансляторах сигналов, что, в свою очередь, снижает затраты на обслуживание и повышает надежность системы связи, поскольку ретрансляторы являются частым источником сетевых сбоев. Стекло легче меди, что снижает потребность в специализированном тяжелом подъемном оборудовании при прокладке оптического волокна на большие расстояния. Оптическое волокно для внутреннего применения стоит примерно доллар за фут, столько же, сколько медь.
Многомодовое и одномодовое - это два типа широко используемых оптических волокон. В многомодовом волокне в качестве источника света используются светодиоды, которые могут передавать сигналы на более короткие расстояния, около 2 километров. В одном режиме можно передавать сигналы на расстояние в десятки миль.
Оптическое волокно - это гибкое, прозрачное волокно, изготовленное путем вытягивания стекла (диоксид кремния ) или пластика на диаметр немного толще, чем у человеческого волоса. Оптические волокна чаще всего используются как средство передачи света между двумя концами волокна и находят широкое применение в оптоволоконной связи, где они позволяют передавать на большие расстояния и с более высокой полосой пропускания (скорость передачи данных), чем электрические кабели. Волокна используются вместо металлических проводов, поскольку сигналы проходят по ним с меньшими потерями ; кроме того, волокна невосприимчивы к электромагнитным помехам - проблеме, от которой сильно страдают металлические провода. Волокна также используются для освещения и визуализации, и часто их оборачивают пучками, чтобы их можно было использовать для переноса света в ограниченное пространство или изображений из ограниченного пространства, как в случае с фиброскопом <58.>. Специально разработанные волокна также используются для множества других применений, некоторые из которых представляют собой волоконно-оптические датчики и волоконные лазеры.
. Оптические волокна обычно включают в себя сердечник, окруженный прозрачный материал оболочки с более низким показателем преломления . Свет удерживается в сердцевине за счет явления полного внутреннего отражения, которое заставляет волокно действовать как волновод. Волокна, которые поддерживают множество путей распространения или поперечные моды, называются многомодовыми волокнами, а те, которые поддерживают одномодовые волокна, называются одномодовыми волокнами (SMF).. Многомодовые волокна обычно имеют больший диаметр сердцевины и используются для линий связи на короткие расстояния и для приложений, в которых должна передаваться большая мощность. Одномодовые волокна используются для большинства линий связи длиной более 1000 метров (3300 футов).
Возможность соединения оптических волокон с низкими потерями важна для оптоволоконной связи. Это сложнее, чем соединение электрического провода или кабеля, и включает в себя осторожное расслоение волокон, точное совмещение сердечников волокна и соединение этих совмещенных жил. Для приложений, требующих постоянного соединения, обычно используется соединение сваркой. В этом методе используется электрическая дуга, чтобы сплавлять концы волокон вместе. Другой распространенный метод - это механическое соединение, когда концы волокон удерживаются в контакте с помощью механической силы. Временные или полупостоянные соединения выполняются с помощью специализированных волоконно-оптических соединителей.
Область прикладной науки и техники, связанная с проектированием и применением оптических волокон, известна как волоконная оптика . Этот термин был придуман индийским физиком Нариндер Сингх Капани, который широко известен как отец волоконной оптики.
Среда передачи, затем рассматривает анализ использования Их неуправляемая среда передачи - это сигналы данных, которые проходят по воздуху. Они не руководствуются и не привязаны к каналу, по которому следует следовать. Ниже приведены неуправляемые носители, используемые для передачи данных:
Распространение радиоволн - это поведение радиоволн при их распространении или распространении, из одной точки в другую или в различные части атмосферы. Как форма электромагнитного излучения, подобно световым волнам, радиоволны подвержены влиянию явлений отражения, преломления, дифракции, поглощение, поляризация и рассеяние. Понимание влияния различных условий на распространение радиоволн имеет множество практических применений, от выбора частот для международных коротковолновых радиовещательных компаний до проектирования надежных мобильных телефонных систем и радионавигация, к эксплуатации радиолокационных систем.
В практических системах радиопередачи используется несколько различных типов распространения. Распространение в пределах прямой видимости означает радиоволны, которые распространяются по прямой линии от передающей антенны к приемной антенне. Прямая видимость используется для радиопередачи на среднем расстоянии, например, сотовых телефонов, беспроводных телефонов, раций, беспроводных сетей, FM-радио и телевизионное вещание и радар и спутниковая связь, например спутниковое телевидение. Передача в пределах прямой видимости на поверхности Земли ограничена расстоянием до видимого горизонта, которое зависит от высоты передающей и приемной антенн. Это единственный возможный метод распространения на частотах микроволновых и выше. На микроволновых частотах влага в атмосфере (замирание в дожде ) может ухудшить передачу.
На более низких частотах в диапазонах MF, LF и VLF из-за дифракции радиоволны могут преодолевать препятствия, такие как холмы, и распространяться за горизонт как поверхностные волны, которые повторяют контур Земли. Это называется земными волнами. AM-вещание станции используют земные волны для покрытия своих зон прослушивания. По мере того, как частота становится ниже, затухание с увеличением расстояния уменьшается, поэтому земные волны с очень низкой частотой (VLF) и с очень низкой частотой (ELF) могут использоваться для связи по всему миру. Волны ОНЧ и СНЧ могут проникать на значительные расстояния через воду и землю, и эти частоты используются для минной связи и военной связи с подводными подводными лодками.
На средних волнах и коротковолновых частотах (MF и HF диапазоны) радиоволны могут преломляться от слоя заряженные частицы (ионы ) высоко в атмосфере, называемые ионосферой. Это означает, что радиоволны, передаваемые в небо под углом, могут отражаться обратно на Землю за горизонт, на больших расстояниях, даже на трансконтинентальных расстояниях. Это называется распространением небесной волны. Он используется операторами любительского радио для общения с другими странами и радиовещательными станциями на коротких волнах, вещающими на международном уровне. Связь Skywave изменчива и зависит от условий в верхних слоях атмосферы; он наиболее надежен ночью и зимой. Из-за его ненадежности с момента появления спутников связи в 1960-х годах многие потребности в связи на большие расстояния, которые раньше использовали небесные волны, теперь используют спутники.
Кроме того, существует несколько менее распространенных механизмов распространения радиоволн, таких как тропосферное рассеяние (тропосферное рассеяние) и небесная волна ближнего вертикального падения (NVIS), которые используются в специализированных системы связи.
.
Передача и прием данных обычно выполняется в четыре этапа.
