通信就是信息的传递,是指由一地向另一地进行信息的传输与交换,其目的是传输消息。自古以来,人类为了互通信息想过很多方法,历史上曾有驿站、飞鸽传书、烽火报警、符号、身体语言、眼神、触碰等方式进行信息传递。然而,随着社会生产力的发展,人们对传递消息的要求也越来越高。今天,随着科学水平的飞速发展,相继出现了无线电、固定电话、移动电话、互联网甚至视频电话等各种通信方式。在各种各样的通信方式中,利用“电”来传递消息的通信方法称为电气通信,这种通信具有迅速、准确、可靠等特点,且几乎不受时间、地点、空间、距离的限制,因而得到了飞速发展和广泛应用。
现代电气通信,既可以采用无线传输,又可以采用有线通信线路来传输。两种传输方式各有其优缺点。无线通信建设较快,维护简单,在经济上比较有利,但易受到干扰,特别是要受到大气条件的影响,使用稳定性差,保密性差。在无线通信中,还有无线中继通信(或称为微波接力通信),它能提供较多的通信路数,并可满足长距离通信的要求,因此无线通信发展较快。有线通信方式在长距离传输中稳定、可靠、保密性强,同时又可获得大量的通信路数。但有线通信线路设备初建费用大,而且建设时间较长。用于现代有线通信的传输线种类繁多,但就其传输的性质来说可归纳为三种类型。
1.横电磁波传输线
这是由两根(或两组)导线所组成的传输线,横切面上的电场力线就是终止于这两根(或两组)导线上。TEM波是没有截频而能传输零频的波形,是一种结构比较稳定的模式。由于传输较高频的高次型模式时传输衰减太大而不被采用,它一般用来传输较低的频域。
架空明线是对称导线组成的古老的TEM波传输线,它是在电杆上架设一对或多对导线,其中一对导线就构成一个通信回路。由于它的电磁场是开放式的,极易受外界干扰和产生相互干扰,频率越高干扰越严重,这就使它只能传输极低的频率。
对称通信电缆和架空明线一样,也是用一对导线组成一个通信回路。其回路是两根参数相同的绝缘线芯绞合在一起,它的电磁场基本被限制在金属护套内,但回路间的干扰还是频率越高越严重,所以传输频率仍然不高。
同轴线是用一根铜导体作为内导体,一管状铜导体(或铝导体)作为外导体,中间隔以绝缘。它的结构从根本上解决了频率越高串音越严重的问题,多用于高频传输。
2.波导
波导是由单根空管(或导体)所组成的传输线。它不能传输TEM波,只能传输TE波、TM波或极耦合波。波导的类型很多,有金属的、介质的、开放式的和封闭式的。从形状上分,有圆形的、矩形的或其他形状的。长途通信时其传输衰减随频率升高而下降,其传输频率可达到1011Hz左右。(www.xing528.com)
3.光纤
通信光缆传输元件是光纤(光导纤维),它是一种特制的玻璃纤维,特点是使光波在其内部向前传输,光波实际上就是一种频率极高的电磁波。
在电气通信中,对通信质量的要求是:衰减小、失真小、串音小。因此,为使通信系统具有高传输质量,不仅要有良好的通信设备,还要有高质量的通信电缆线路。因此,通信电缆的设计制造应满足以下几点要求:
1)能满足实际需要的通信距离进行通信,就是说在宽频带内电缆的衰减应该尽可能小;
2)由线路产生的失真要小;
3)电缆回路对相互干扰及外界干扰的防卫度高;
4)电气参数稳定;
5)整个通信体制要经济。
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