同轴电缆的结构、种类及连接方法

在20世纪80年代，同轴电缆（Coaxial Cable）是Ethernet网络的基础，并且多年来是一种最流行的传输介质。然而，随着时间的推移，大部分现代局域网中，同轴电缆逐渐地在被双绞线电缆所取代。同轴电缆包括：有绝缘体包围的一根中央铜线、一个网状金属屏蔽层以及一个塑料封套。图3-1描绘了一种典型的同轴电缆。在同轴电缆中，铜线传输电磁信号；网状金属屏蔽层一方面可以屏蔽噪声，另一方面可以作为信号地；绝缘层通常由陶制品或塑料制品组成，例如聚乙烯（PVC）或特富龙，它将铜线与金属屏蔽物隔开，若这两者接触，电线将会短路；塑料封壳可使电缆免遭物理性破坏，它通常由柔韧性好的防火塑料制品制成。

图3-1　同轴电缆结构图

同轴电缆的绝缘体和防护屏蔽层，使得它对噪声干扰有较高的抵抗力。在信号必须放大之前，同轴电缆能比双绞线电缆将信号传输得更远，当然，它不如光缆传输信号的距离远。另一方面，同轴电缆要比双绞线电缆昂贵得多，并且通常只支持较低的吞吐量。同轴电缆还要求网络段的两端通过一个电阻器进行终结（称之为“端接电阻”）。这种类型的电缆有许多不同规格，每一种规格都被分配一个无线管理（RG）规格号。电缆类型之间的主要差异在于中心线所使用的材料上。材料的不同将依次影响它们的阻抗（或电阻）、吞吐量，以及典型的用途，表3-1列出了几种不同类型的同轴电缆的规格说明。

表3-1　同轴电缆的类型

不过常见的同轴电缆只有三种，分别是粗缆（RG-8）、细缆（RG-58/U）和宽带电缆（RG59）。

3.1.1.1　粗缆

粗缆（Thicknet），以太网编号为10Base5，因此也被称之为Thick Wire Ethernet。它是一种用于原始以太网网络大约1cm厚的硬同轴电缆。由于这种电缆常用一层黄色封套覆盖，粗缆有时也被称为“Yellow Ethernet”或“Yellow Garden Hose”。粗缆的最大段长度为500m。在较新的网络中几乎不用粗缆，只有在较老的网络中才可能发现它。在这种网络中它一般用于将两台数据机柜相连以作为网络骨干的一部分。粗缆的特性总结如下：

（1）吞吐量：虽然有可能在传输速度为100Mbit/s的网络中使用粗缆，但根据IEEE 802.3标准，粗缆传输数据的最大速率是10Mbit/s。它使用基带传输。

（2）成本：粗缆比光缆便宜得多，但比其他类型的同轴电缆，如细缆，要昂贵得多。

（3）连接器：粗缆需要一种转接器（在线上穿孔的连接器）连接到收发器，再用一个下行电缆连接网络设备。

（4）抗噪性：由于宽的直径和较好的屏蔽物，通常使用的网络电缆中粗缆具有最高的抗噪性。

（5）尺寸和可扩展性：由于粗缆具有高的抗噪性，因而与其他类型的电缆相比，它允许数据传输更远的距离。它的最大段长度是500m。每段最大能够容纳100个节点。

粗缆所允许的最大网络长度为1500m，为了最小化站点之间干扰的可能性，网络设备应分隔2.5m，由于粗缆的一些较重要的缺点使它很少用于现代网络中。首先，这种类型的电缆难以管理，它的坚硬性使它难于处理和安装。其次，由于高速数据传输不能运行在粗缆上，它不允许网络改进。虽然粗缆比目前流行的许多传输介质要便宜且具有较好的抗噪性，但从本质上说它是一种过时的技术。(www.xing528.com)

3.1.1.2　细缆

细缆（Thinnet），以太网编号为10Base2，因此也被称为Thin Ethernet。在20世纪80年代是用于以太网局域网的最流行的介质。细缆很少用于现代网络中，但在20世纪80年代安装的网络中，或在一些较新的小型办公室或家庭办公室局域网中可能会发现细缆。由于细缆黑色的外罩，它也被称为“Black Ethernet”。细缆电缆直径大约为0.64cm，这使得它比粗缆更加灵活，也更易于处理和安装。细缆的大部分特性如下：

（1）吞吐量：细缆传输数据的最大速度为10Mbit/s，它使用基带传输。

（2）费用：细缆比粗缆和光缆便宜得多，但比双绞线电缆昂贵。由于这个原因，细缆有时也被称为“Cheapnet”。

（3）尺寸和可扩展性：细缆允许每个网络段最长185m，这个长度比粗缆所能提供的要小，这是因为细缆抗噪性不如粗缆强。同样的原因，细缆每段最多仅能容纳30个节点，它的最大总网络长度为550多米。为最小化干扰，细缆网络中的设备应至少分隔0.5m。

（4）连接器：细缆使用BNC T型连接器将电缆与网络设备相连，如图3-2所示。BNC连接器具有3个开放口，它的T型底部连接到Ethernet的网络接口卡上，两边分别连接细缆，以便允许信号进出网络接口卡。缩略词BNC表示“British Naval Connector（英国海运连接器）”。BN管状C连接器（仅有2个开放口用于连接2个细缆段）。

图3-2　Thinnet BNC连接器

（5）抗噪性：由于绝缘体和屏蔽层，细缆比双绞线电缆具有更强的抗噪能力，但不如粗缆抗噪能力强。

20世纪80年代细缆被广泛地应用于网络安装，现代网络中则使用较少。它的主要优点是非常低的成本以及使用相对容易一些。由于双绞线电缆能传输更多的数据且价格已开始下降，细缆将被取代。

图3-3　一种典型的实用总线拓扑的同轴电缆网络

图3-3描绘了一个使用总线拓扑结构的同轴电缆网络的典型例子。

粗缆和细缆电缆都能用于总线结构中。在使用同轴电缆组网时，细同轴电缆和粗同轴电缆的连接方法是不同的。细同轴电缆要通过T型头和BNC头将细缆与网卡连接起来，同时需要在网线的两端连接终结器。终结器的作用是吸收电缆上的电信号，防止信号发生反弹。而粗同轴电缆在连接时需要通过收发器将网线和计算机连接起来，粗缆两端也要连接终结器。