Разлика между оптично влакно и коаксиален кабел

2019

Компютрите и други електронни устройства предават данните от едно към друго устройство под формата на сигнали и използване на предавателна среда. Предавателната среда може да бъде категоризирана основно в два вида насочени и неуправлявани.

Неуправляваната среда е безжична комуникация, която пренася електромагнитни вълни чрез използване на въздух като среда и във вакуум, тя може да предава данни и без да изисква физически проводник. Направляваните медии се нуждаят от физически носител за предаване на сигнали като проводници. Управляваната среда се класифицира по три начина кабел с усукана двойка, коаксиален кабел и оптичен кабел. Статията ви обяснява разликата между оптичните и коаксиалните кабели.

По същество оптичното влакно е насочена среда, която предава сигналите от едно устройство на друго под формата на светлина (оптична форма). Докато коаксиалният кабел предава сигналите в електрическа форма.

Сравнителна таблица

Основа за сравнение	Оптично влакно	Коаксиален кабел
Основен	Предаването на сигнала е в оптична форма (светла форма).	Предаването на сигнала е в електрическа форма.
Състав на кабела	Стъкло и пластмаси	Пластмаса, метално фолио и метална жица (обикновено мед).
Загуби в кабела	Дисперсия, огъване, абсорбция и затихване.	Резистивни, излъчвани и диелектрични загуби.
Ефективност	Високо	ниско
цена	Много скъпо	По-малко скъп
Ефект на огъване	Може да повлияе на предаването на сигнала.	Огъването на проводника не влияе на предаването на сигнала.
Скорост на предаване на данни	2 Gbps	44.736 Mbps
Инсталиране на кабела	Трудно	лесно
Предоставена лента	Много високо	Средно високо
Външно магнитно поле	Не влияе на кабела	Засяга кабела
Имунитет на шум	Високо	Междинен
Диаметър на кабела	По-малък	по-голям
Тегло на кабела	запалка	По-тежък сравнително

Определение на оптичното влакно

Както бе споменато по-горе, оптичното влакно е вид управлявана среда. Тя се състои от стъкло, силициев диоксид и пластмаса, където сигналите се предават под формата на светлина. Оптичното влакно използва принципа на пълното вътрешно отражение, за да насочва светлината през канала. Структурният състав на оптичното влакно включва стъкло или свръхчист стопен силициев диоксид, заобиколен от облицовка от по-малко плътно стъкло или пластмаса. Обшивката се покрива с буфер, свободен или стегнат, за да се предпази от влага. Накрая, целият кабел е обвит от външно покритие, направено от материал като тефлон, пластмаса или влакнеста пластмаса и т.н.

Плътността на двата материала се поддържа по такъв начин, че светлинният лъч, преминаващ през сърцевината, се отразява от обвивката, а не се пречупва в него. В оптичното влакно информацията се кодира под формата на светлинен лъч като последователност от светкавици за включване и изключване, което означава 1 и 0 .

Оптичният кабел е направен от стъкло и е деликатен, което го прави трудно за инсталиране. Повторителят се поставя на 2 км до 20 км в зависимост от вида на влакното. Има два вида оптични влакна, многомодов и единичен режим. Многомодово влакно има две вариации, индекс на стъпка и степенно влакно. LED и лазерите могат да се използват като източник на светлина на оптичния кабел.

загуби

При кабела с оптични влакна загубата на енергия става, когато светлината се пренася от едно място на друго, което е известно като затихване . Затихването се причинява, когато се получи следното явление: абсорбция, дисперсия, огъване и разсейване. Затихването зависи от дължината на кабела.

Абсорбция - Интензивността на светлината става по-слаба, докато се придвижва до края на влакното, поради нагряване на примесите от йони и е известна като абсорбция на светлинна енергия.
Дисперсия - Когато сигналът върви по влакното, той не винаги следва същия специфичен път, това го прави силно изкривена.
Огъване - Тази загуба се дължи на огъването на кабела и води до две условия. В първото условие целият кабел е огънат, което ограничава по-нататъшното отражение на светлината или загубата на облицовка. При второто условие само обвивката се огъва леко, което води до ненужно отразяване на светлината в различни ъгли.
Разсейване - Загубата се генерира от променливата микроскопична плътност на материала или от наличието на променливи плътности.

Определение на коаксиален кабел

Коаксиалният кабел предава сигналите под формата на електрони, електричество с ниско напрежение. Тя се състои от проводник (обикновено меден), поставен в центъра или сърцевината, който е заобиколен от изолираща обвивка. Обвивката също е облечена във външен проводник на метална оплетка, фолио или комбинация от двете. Външната метална обвивка действа като щит срещу шума и завършва веригата като втори проводник.

Външният метален проводник също е затворен в пластмасова обвивка, за да предпазва целия кабел. Коаксиалният кабел е добра алтернатива на Ethernet кабела. Коаксиалните кабели се използват най-често в кабелната телевизия за разпространение на телевизионните сигнали.

загуби

Загубата на мощност, генерирана от коаксиален кабел, е измислена от термина затихване, и може да бъде повлияна от дължината и честотата на кабела, затихването може да се увеличи с увеличаването на дължината. Съществуват също различни загуби, генерирани като загуба на резистивност, диелектрични загуби и излъчени загуби.

Резистивна загуба - Тя възниква поради съпротивлението на проводниците и течащия ток произвежда топлина. Ефектът на кожата ограничава действителната област, в която протича токът, но нарастващата честота прогресивно я прави по-очевидна. Резистивната загуба се разширява като квадратен корен на честотата. За преодоляване на загубата могат да се използват многожилни проводници.
Диелектрични загуби - Също така друга голяма загуба възниква поради повишаването на честотата, но нараства линейно за разлика от резистивните загуби.
Излъчена загуба - Излъчената загуба е по-малка от резистивните и диелектричните загуби, които може да генерира, когато кабелът има лоша външна оплетка. Излъчването на енергия води до смущения, при които сигналите могат да присъстват в точка, където те не са необходими.

Основни разлики между оптичните и коаксиалните кабели

Оптичното влакно пренася сигналите в оптична форма, докато коаксиалният кабел пренася сигнала под формата на електричество.
Оптичният кабел е направен от стъклени влакна и пластмаса. За разлика от тях, коаксиалният кабел се състои от метална тел (мед), пластмаса и метална мрежа.
Оптичното влакно е по-ефективно от коаксиалния кабел, тъй като има по-висока устойчивост на шум.
Оптичният кабел е по-скъп от коаксиалния кабел.
Ефектът от огъването на кабела е отрицателен в случай на оптично влакно. Коаксиалният кабел не се влияе от огъването.
Оптичното влакно осигурява висока честотна лента и скорост на предаване на данни. Напротив, честотната лента и скоростта на предаване на данни, предоставени от коаксиалния кабел, са умерено високи, но по-малки от оптичния кабел.
Коаксиалният кабел може лесно да се монтира, докато инсталирането на оптичен кабел изисква допълнително усилие и грижа.
Оптичното влакно е леко и има малък диаметър. Обратно, коаксиален кабел е по-тежък и има голям диаметър.

Предимства и недостатъци Оптично влакно

Предимства

Устойчивост на шум - Тъй като оптичен кабел използва светлина, а не електричество, шумът не е проблем. Външната светлина вероятно може да създаде известни смущения, но това вече е блокирано от канала от външния кожух.
По-малко затихване - Разстоянието за предаване е забележително по-голямо от това на всяка друга насочена среда. В оптичен кабел, сигнал може да работи за мили без нужда от регенерация.
По-висока честотна лента - Оптичният кабел може да носи по-висока честотна лента.
Скорост - осигурява по-високи скорости на предаване.

Недостатъци

Цена - Оптичните влакна са скъпи, защото трябва да бъдат произведени точно и лазерният източник на светлина струва много.
Монтаж и поддръжка - Грубо или напукано ядро на оптичното влакно може да дифундира светлината и да прекрати сигнала. Всички фуги трябва да бъдат перфектно полирани, подравнени и запечатани светлинно плътно. Той използва непрофесионални инструменти за рязане и огъване, което прави по-трудно инсталирането и поддръжката.
Нестабилност - Стъклените влакна са по-деликатни и лесно счупени от тел.

Предимства и недостатъци на коаксиален кабел

Предимства

Честотни характеристики - Коаксиалният кабел има по-добра честотна характеристика в сравнение с кабел с усукана двойка.
Чувствителност към смущения и напрежение - По-малко податлива на смущения и напрежение, поради концентрично изграждане на кабела.
Сигнализация - Коаксиалният кабел поддържа аналогова и цифрова сигнализация.
Разходи - Това е по-евтино от оптичното влакно.

Недостатъци

Разстояние, предавано от сигнала - За всеки километър се изисква повторител, когато комуникиращите устройства са поставени на по-голямо разстояние.

заключение

Оптичното влакно е по-ефективно от коаксиалния кабел по отношение на скоростта на предаване на данни, съпротивлението на шума и смущенията, размерите, честотната лента, загубите и т.н. Но коаксиалният кабел е по-евтин, лесно достъпен и инсталиран, а огъването на кабела не влияе на сигнализацията в кабела.