楊曉敏,郭亞平
(內(nèi)蒙古自治區(qū)郵電規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限公司,內(nèi)蒙古 呼和浩特 010070)
有線傳輸技術(shù)在通信工程中占據(jù)非常重要的地位,是通信工程中主要的應(yīng)用技術(shù)手段,也可以理解為是通信工程的運(yùn)行依據(jù),在提高傳輸效率和質(zhì)量方面發(fā)揮了重要的應(yīng)用價(jià)值[1]。有線傳輸技術(shù)分為幾種不同的類型,包括同軸電纜技術(shù)、光纖傳輸技術(shù)、架空明線技術(shù)等??傊?,有線傳輸技術(shù)不僅能提高數(shù)據(jù)傳輸速率,還增強(qiáng)了數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的可靠性和穩(wěn)定性,為促進(jìn)通信工程發(fā)展提供了保障。隨著信息化建設(shè)的快速發(fā)展,傳統(tǒng)通信工程中的有線傳輸技術(shù)已經(jīng)無法滿足現(xiàn)階段社會(huì)對通信的傳輸需求,為了促進(jìn)我國通信工程的可持續(xù)發(fā)展,加強(qiáng)對通信工程中有線傳輸技術(shù)的改進(jìn)是十分必要的,為此文章重點(diǎn)對有線傳輸技術(shù)的改進(jìn)展開了分析。
傳統(tǒng)通信工程中的有線傳輸技術(shù)分為幾種不同的類型,為了加強(qiáng)對傳統(tǒng)通信工程中有線傳輸技術(shù)的了解,對同軸電纜傳輸技術(shù)、架空明線傳輸技術(shù)以及雙絞線技術(shù)等進(jìn)行了分析。
同軸電纜傳輸技術(shù)在以往通信工程中的應(yīng)用非常較廣,但是隨著通信工程的發(fā)展,人們對信息傳輸要求也越來越高,與此同時(shí)同軸電纜傳輸?shù)娜毕菀仓饾u暴露[2]。從其應(yīng)用原理來看,同軸電纜是由兩個(gè)同軸布置的倒導(dǎo)體組成,實(shí)際可以分為基帶和寬帶同軸電纜兩種,借助數(shù)字傳輸?shù)氖腔鶐S電纜,具有范圍廣、抗干擾性強(qiáng)的優(yōu)勢,但是其缺點(diǎn)是安裝維修難度大、價(jià)格高,所以無法實(shí)現(xiàn)廣泛普及。寬帶同軸電纜則是根據(jù)直徑尺寸分為粗細(xì)兩種不同的類型,粗細(xì)同軸電纜均需要在總線的兩端安裝與其相匹配的終端電阻,但是這樣會(huì)增加頻帶的寬度,甚至?xí)黾拥綆资缀掌?,具有一定的使用局限[3]。同軸電纜切面截面如圖1所示。
圖1 同軸電纜截面
架空明線傳輸技術(shù)主要由電線桿和導(dǎo)線等組成,在實(shí)際的傳輸中主要是通過人工將導(dǎo)線架在電線桿等地方,應(yīng)用該技術(shù)進(jìn)行傳輸需要根據(jù)現(xiàn)場的實(shí)際情況對電線桿上的導(dǎo)線進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整設(shè)置,從而確保每個(gè)導(dǎo)線能形成獨(dú)立的信號(hào)傳輸通路,從而達(dá)到傳輸目的。架空明線傳輸通路的頻帶高低不一,低端頻率可達(dá)300 Hz,高端頻率約達(dá)1 kHz。但是值得注意的是,高端頻帶往往是根據(jù)頻率實(shí)現(xiàn)的實(shí)際尺寸設(shè)置[4]。該傳輸在電報(bào)和傳真等工作中應(yīng)用較多,但是存在一個(gè)非常嚴(yán)重的缺陷,因?yàn)榧夹g(shù)含量較低,所以只能用于短距離信息傳輸,與其他傳輸技術(shù)相比傳輸速度也不快,還容易受到各種高磁場信號(hào)的干擾。架空明線傳輸?shù)膽?yīng)用范圍逐漸縮小,無法應(yīng)于較長的信息傳輸中。具體拉線結(jié)構(gòu)如圖2所示。
圖2 拉線結(jié)構(gòu)示意
雙絞線是綜合布線工程中最常用的一種傳輸介質(zhì),由兩根具有絕緣保護(hù)層的銅導(dǎo)線組成,可以傳輸數(shù)字和模擬信號(hào),在通信工程中一般由兩根22~26號(hào)絕緣銅導(dǎo)線相互纏繞而成,從而達(dá)到傳輸效果。實(shí)際雙絞線電纜是按逆時(shí)針方向扭絞的方式,把一對或多對雙絞線放在一個(gè)絕緣套管中形成。具體可以將其分為非屏蔽和屏蔽兩種,傳輸模擬信號(hào)的是非屏蔽雙絞線,其傳輸距離可達(dá)100 m。屏蔽雙絞線外層由金屬材料包裹,可以減少輻射,還能避免信息傳輸中的泄露,傳輸效率相對較高[5]。但是此傳輸技術(shù)也存在一定的缺陷,屏蔽線的價(jià)格過高,在安裝時(shí)也需要采用特定的連接器,在一定程度上阻礙了該傳輸技術(shù)的應(yīng)用。
光纖通信技術(shù)是利用光波作為載波,以光纖作為傳輸媒質(zhì),已經(jīng)成為現(xiàn)代通信的主要傳輸技術(shù)。近年來,光纖通信技術(shù)更是得到了迅速發(fā)展。與傳統(tǒng)的有線傳輸技術(shù)進(jìn)行比較,光纖通信技術(shù)通信容量大、傳輸距離遠(yuǎn)。一根光纖的潛在帶寬可達(dá)20 THz,而且光纖的損耗極低,在光波長為1.55 μm附近,石英光纖損耗可低于0.2 dB/km,比任何傳輸媒質(zhì)的損耗都低,因此無中繼傳輸距離可達(dá)幾十、甚至上百千米[6]。除此之外,光纖通信還具有信號(hào)干擾小、保密性高、抗電磁干擾強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),大大提高了傳輸速度。但是該技術(shù)也不是沒有缺點(diǎn),其分路、耦合不靈活,供電困難。為了更好地促進(jìn)光纖技術(shù)的發(fā)展,在進(jìn)行通信技術(shù)的優(yōu)化過程中還要綜合考慮光纖技術(shù)的實(shí)際功能和基本需求,要對光纖技術(shù)進(jìn)行科學(xué)合理化的分析,使光纖傳輸技術(shù)更好地與通信工程相融合,實(shí)現(xiàn)我國通信工程行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。圖3為一種保密的光纖通信技術(shù)原理。
圖3 光纖通信技術(shù)原理
波分復(fù)用技術(shù)(原理見圖4)在通信工程的應(yīng)用也是通信工程中有線傳輸技術(shù)改進(jìn)的體現(xiàn),通過將波長不同的光信號(hào)合成一束,沿著單根光纖傳輸,在接收端再用某種方法將各個(gè)不同波長的光信號(hào)分開的一種通信技術(shù),可以大大提高光纖管線的通信效率[7]。波分復(fù)用在通信工程中的應(yīng)用優(yōu)勢打破了傳統(tǒng)傳輸技術(shù)的傳輸距離缺陷,可以進(jìn)行長距離傳輸,而且信息傳輸量較大。另外,波分復(fù)用采用的是單模光纖,相比多模光纖可以支持更長傳輸距離,且應(yīng)用成本低,具有良好的發(fā)展前景,在一定程度上推動(dòng)了通信工程的發(fā)展[8]。
圖4 波分復(fù)用技術(shù)原理
通信工程中有線傳輸技術(shù)的改進(jìn)還表現(xiàn)在相干光通信技術(shù)應(yīng)用方面。相干光通信技術(shù)是利用了相干調(diào)制和外差檢測技術(shù),通過相干調(diào)制可以改變光載波的頻率、相位和振幅,從而提高頻率的穩(wěn)定性[9]。眾所周知,光的相位基本不會(huì)改變,應(yīng)用該技術(shù)時(shí)只需要通過幅度調(diào)制來調(diào)整光束即可,這樣耦合器將光信號(hào)和本振光信號(hào)同時(shí)送到光電檢測器,兩者在滿足波前匹配和偏振匹配的條件下混頻,就能實(shí)現(xiàn)信號(hào)傳送[10]。相干光通信技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢主要表現(xiàn)在增加了通信傳輸量、提高了光接收機(jī)的靈敏度,從而有效解決了傳統(tǒng)有線傳輸技術(shù)存在的限制問題。
隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展,給通信工程行業(yè)帶來了新的挑戰(zhàn)。如今人們對通信工程的要求越來越高,傳統(tǒng)的通信工程有線傳輸技術(shù)已經(jīng)無法滿足社會(huì)的需求,對通信工程中有線傳輸技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)迫在眉睫。要想促進(jìn)我國通信工程事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,還需要加強(qiáng)對傳統(tǒng)通信中有線傳輸技術(shù)的了解,掌握其存在的優(yōu)缺點(diǎn),從而改進(jìn)通信工程中有線傳輸技術(shù),提高現(xiàn)代通信工程中有線傳輸技術(shù)的效率和質(zhì)量,促進(jìn)我國通信工程行業(yè)的發(fā)展,提高我國的通信傳輸水平。