認(rèn)識(shí)通信第二章

認(rèn)識(shí)通信陳金鷹博士教授中國通信學(xué)會(huì)會(huì)士四川省通信學(xué)會(huì)理2只能在人、動(dòng)物行走范圍所及距離的非適時(shí)通信上章回顧語言通信解決本地實(shí)時(shí)通信問題只能在本部落內(nèi)、相近兩三代人之間通信文字通信解決信息的存貯與異地通信問題內(nèi)容簡介3第2章有線電通信的前世今生2.1揭開電的神秘面紗2.2沿著導(dǎo)線延伸的電波2.3五花八門的傳輸線4遠(yuǎn)在公元前585年古希臘第一位自然哲學(xué)家泰勒斯已經(jīng)注意到這是西方世界關(guān)于電這種自然現(xiàn)象的最早觀察記錄2.1.1泰勒斯對(duì)磨擦生電的觀察用毛皮磨擦過的琥珀能吸引一些絨毛、麥桿等小而輕的東西并把這種現(xiàn)象稱作“電”2.1揭開電的神秘面紗51600年英國物理學(xué)家、醫(yī)生吉爾伯特出版《論磁性、磁體和巨大地磁體》許多人稱他是電學(xué)研究之父他用了17年的時(shí)間來研究電，記錄了600余個(gè)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了“電力”，“電吸引”等許多現(xiàn)象最先使用了相關(guān)專用術(shù)語摩擦生電現(xiàn)象背后的物理本質(zhì)6金屬帶電后，內(nèi)中多余的電子會(huì)相互排斥而迅速擴(kuò)散到電子密度低的地方，或傳導(dǎo)到與其接觸的其它物體兩種不同的材料發(fā)生摩擦?xí)r發(fā)生了電子的轉(zhuǎn)移產(chǎn)生靜電電荷積累得到電子的物體帶負(fù)電失去電子的物體帶正電摩擦生電現(xiàn)象背后的物理本質(zhì)7?空氣→人手→石棉→兔毛→玻璃→云母→人發(fā)一尼龍→羊毛→鉛→絲綢→鋁一紙→棉花→鋼鐵→木→琥珀→蠟→硬橡膠→鎳／銅→黃銅/銀→金/鉑→硫磺→人造絲→聚酯→賽璐珞→奧綸→聚氨酯→聚乙烯→聚丙烯→聚氯乙烯→二氧化硅→聚四氟乙烯

。不同物質(zhì)摩擦起電所帶電荷由正到負(fù)的排列順序獲得電子而帶負(fù)電有些物質(zhì)傾向于失去電子而帶正電越有帶正電傾向的物質(zhì)與越有帶負(fù)電傾向的物質(zhì)摩擦后，所產(chǎn)生的靜電量就越大。2.1.2克萊斯特錯(cuò)失的放電沖擊機(jī)遇1745年普魯士的克萊斯特副主教利用導(dǎo)線將摩擦所產(chǎn)生的電荷引向裝有鐵釘?shù)牟Ａ慨?dāng)他手觸鐵釘時(shí)受到猛烈的一擊，由此發(fā)現(xiàn)了放電現(xiàn)象8然而遺憾的是，克萊斯特沒有進(jìn)一步研究這種放電現(xiàn)象的本質(zhì)，從而失去了發(fā)現(xiàn)電位差和電流的重大機(jī)遇。91746年荷蘭萊頓大學(xué)的物理學(xué)教授馬森布羅克用一支槍管懸在空中，用銅線將起電機(jī)與槍管連接在一起，另用一根銅線從槍管中引出，浸入一個(gè)盛有水的玻璃瓶中實(shí)驗(yàn)中，他的助手偶然將另一只手碰觸到了槍管上，結(jié)果受到強(qiáng)烈的電擊。他與助手互換位置結(jié)果相同。他得出結(jié)論：把帶電體放在玻璃瓶內(nèi)可以保存電荷。馬森布羅克的“萊頓瓶實(shí)驗(yàn)”實(shí)際上已發(fā)現(xiàn)了電流現(xiàn)象。但他就此止步，未能成為電流的發(fā)明人。101747年末美國物理學(xué)家本杰明.富蘭克林2.1.3富蘭克林捕捉天電的冒險(xiǎn)把電分為正(+)負(fù)(-)，認(rèn)為兩者的數(shù)量是守恒的多次實(shí)驗(yàn)摸索后第一個(gè)發(fā)現(xiàn)了金屬尖端放電現(xiàn)象認(rèn)為所謂放電現(xiàn)象是正電荷流向負(fù)電荷的過程提出電荷守恒定律實(shí)際的電流是電子從電源的負(fù)極流向正極的過程提出“電流”這一術(shù)語111752年富蘭克林帶著兒子威廉和一個(gè)大風(fēng)箏及一個(gè)萊頓瓶來到了一處曠野富蘭克林成功制造出了世界上第一個(gè)避雷針?biāo)麄冺樦L(fēng)向?qū)⒔z綢風(fēng)箏放入高空。風(fēng)箏頂端安了一段長長的鐵絲，用一根麻繩牽引風(fēng)箏，在麻繩的末端系著一塊綢帶，在綢帶和麻繩之間掛有鑰匙。他成功將部分天上的雷電引到了地面?；丶液螅脙?chǔ)存在萊頓瓶中的電產(chǎn)生的火花點(diǎn)燃了酒精燈，說明閃電確實(shí)是一種放電現(xiàn)象，它和實(shí)驗(yàn)室的電火花完全一樣。121780年意大利物理學(xué)家、醫(yī)生伽伐尼教授進(jìn)行一次例行的解剖青蛙的實(shí)驗(yàn)時(shí)2.1.4蛙腿抽搐引出的伏打電池他把已解剖剝了皮的青蛙放在一個(gè)潮濕的鐵案上，解剖刀無意中觸及到蛙腿上外露的神經(jīng)，突然死蛙的腿猛烈地抽搐了一下，同時(shí)出現(xiàn)電火花。他認(rèn)為痙攣起因于動(dòng)物體上存在電，他還把這種電叫做“動(dòng)物電”。13意大利物理學(xué)家伏打教授認(rèn)為伽伐尼所指的蛙腿放電，實(shí)質(zhì)上是一種物理生電現(xiàn)象，是外來的電使蛙腿痙攣。他把金屬鋅、浸透鹽水的紙、銀環(huán)疊成一個(gè)柱狀，產(chǎn)生了明顯的電流，而且這個(gè)堆柱疊得越高，電流就越強(qiáng)。伏打發(fā)明電池認(rèn)為產(chǎn)生電的是鐵盤和銅刀伏打電池實(shí)驗(yàn)成果：當(dāng)兩種不同的金屬接觸時(shí)，就會(huì)在其表面出現(xiàn)異性電荷，導(dǎo)致電位差的出現(xiàn)，這就是電池兩端出現(xiàn)電壓的機(jī)理。14任何一種金屬與后面的金屬相接觸時(shí)，總是前面帶上正電，后面帶負(fù)電。伏打?qū)嶒?yàn)創(chuàng)立電位差理論不同金屬接觸表面會(huì)出現(xiàn)異性電荷形成電壓伏打電位序例+鋁、鋅、錫、鎘、銻、鉍、汞、鐵、銅、銀、金、鉑、鈀—。這是世界上第一個(gè)電氣元素表科學(xué)界用他的姓氏命名電勢、電壓的單位，為“伏特”152.1.5奧斯特發(fā)現(xiàn)電流磁效應(yīng)在大約唐朝以前中國人制成了羅盤用于導(dǎo)航。但再未進(jìn)行深入的研究，從而錯(cuò)失由磁生電的先機(jī)。1820年4月奧斯特把一條細(xì)鉑導(dǎo)線放在用玻璃罩著的小磁針上方，通電瞬間，磁針跳動(dòng)了一下。發(fā)現(xiàn)電流磁效應(yīng)揭開了物理學(xué)史上的一個(gè)新紀(jì)元（ｂ）電流磁效應(yīng)

（ａ）安培右手定則

（ｂ）空心螺旋線圈的電流磁效應(yīng)

162.1.6法拉第用磁生電的發(fā)電機(jī)1831年10月17日法拉第把磁鐵很快插入線圈里，突然指針奇跡般地?cái)[動(dòng)了一下，然后又回到零刻度線。發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象導(dǎo)體周圍有變化的磁場后就會(huì)在導(dǎo)體中形成電流歷史上第一臺(tái)不使用化學(xué)方法產(chǎn)生持續(xù)電能的發(fā)電機(jī)就這樣誕生了1873年格拉姆發(fā)明電動(dòng)機(jī)171753年發(fā)電機(jī)使人類可以自己產(chǎn)生電并控制電，以電為基礎(chǔ)，誕生了后來的電報(bào)、電話、通信網(wǎng)絡(luò)等使信息得以實(shí)時(shí)、快速、遠(yuǎn)距離傳輸、獲取和存儲(chǔ)的通信手段。2.2.1電報(bào)的早期探索2.2沿著導(dǎo)線延伸的電波英國人提出把26根金屬線的一端接在靜電機(jī)上，遠(yuǎn)端接一個(gè)有英文字母的球。球下掛著寫有這個(gè)字母的紙片。發(fā)報(bào)時(shí)哪一條線接通電流，對(duì)方的小球上的靜電便把紙片吸起來。181793年法國工程師查佩兄弟在巴黎和里爾之間架設(shè)了一條230公里長的用接力方式傳送信息的托架式線路。據(jù)說他們是第一個(gè)使用“電報(bào)”這個(gè)詞的人。1804年西班牙的薩瓦設(shè)計(jì)的一種電報(bào)機(jī)，他將許多代表不同字母和符號(hào)的金屬線浸在鹽水中，電報(bào)接收裝置是裝有鹽水的玻璃管，當(dāng)電流通過時(shí)，鹽水被電解，產(chǎn)生出小氣泡，根據(jù)這些氣泡來識(shí)別字母，從而接收到傳送來的信息。192.2.2開創(chuàng)通信先河的莫爾斯電報(bào)1837年9月4日莫爾斯制造出了由電鍵和一組電池組成的電報(bào)機(jī)。當(dāng)按下按鍵A時(shí)，便有電流由電源正經(jīng)觸點(diǎn)B到電源負(fù)。按的時(shí)間短促表示“點(diǎn)”信號(hào)，按的時(shí)間長些表示、“劃”信號(hào)，這樣在正負(fù)之間就產(chǎn)生斷續(xù)的電流。（a）莫爾斯發(fā)報(bào)機(jī)

（b）莫爾斯收?qǐng)?bào)機(jī)

202.2.3電話發(fā)明專利權(quán)之爭電話發(fā)明人菲利普.萊斯安東尼奧.梅烏奇亞歷山大.格拉漢姆.貝爾伊萊沙.格雷托馬斯.阿爾瓦.愛迪生1850至1862年期間，梅烏奇制作了幾種不同形式的稱作“遠(yuǎn)距離傳話筒”的聲音傳送儀器。美國國會(huì)2002年6月15日通過269號(hào)決議，確認(rèn)安東尼奧.梅烏奇為電話的發(fā)明人21貝爾和助手沃森特在進(jìn)行電話模型的最后設(shè)計(jì)和改進(jìn)時(shí)，沃森特在緊閉了門窗的另一房間把耳朵貼在音箱上準(zhǔn)備接聽，貝爾在最后操作時(shí)不小心把硫酸濺到自己的腿上，他疼痛地叫了起來:“沃森特先生，快來幫我?。　?，這句話通過他實(shí)驗(yàn)室放置的電話傳到了在另一個(gè)房間的助手沃森特的耳朵里。1875年6月2日1876年2月14日，貝爾向美國專利局提出申請(qǐng)電話專利權(quán)兩小時(shí)后，伊萊沙.格雷申請(qǐng)電話專利權(quán)。1877年，愛迪生取得了發(fā)明碳粒送話器的專利222.2.4貝爾實(shí)驗(yàn)室的輝煌直到20世紀(jì)后期，AT&T的下屬公司曾擁有美國電話市場的80%。1878年，貝爾電話公司正式成立1895年，貝爾公司將其正在開發(fā)的美國長途業(yè)務(wù)項(xiàng)目分割，建立了一家獨(dú)立的公司，稱為美國電話電報(bào)公司，也就是大名鼎鼎的AT&T。1899年，AT&T整合了美國貝爾的業(yè)務(wù)和資產(chǎn)，成為貝爾系統(tǒng)的母公司。23還有更多科學(xué)家獲得了其它國家的高等獎(jiǎng)?wù)拢瓦B實(shí)驗(yàn)室也成為史上第一個(gè)獲得美國國家技術(shù)獎(jiǎng)的機(jī)構(gòu)。貝爾實(shí)驗(yàn)室為人類在邁向現(xiàn)代信息文明社會(huì)的過程中作出了巨大的貢獻(xiàn)誕生了3萬多件專利走出了15位獲得諾貝爾獎(jiǎng)的科學(xué)家16位獲美國國家科學(xué)獎(jiǎng)?wù)潞兔绹鴩壹夹g(shù)獎(jiǎng)?wù)?位獲得了堪稱“計(jì)算機(jī)界的諾貝爾獎(jiǎng)”的圖靈獎(jiǎng)242.2.5揭密電話的通信過程常見類型有電容、晶體、碳質(zhì)麥克風(fēng)如何將隨聲音連續(xù)變化的電流信號(hào)還原為發(fā)話人當(dāng)初的聲波信號(hào)電話通信過程如何將發(fā)話人的聲音信號(hào)轉(zhuǎn)換為隨聲音變化的電流信號(hào)傳向遠(yuǎn)方聲能與電能相互轉(zhuǎn)換的過程電話發(fā)送端采集話音的設(shè)備電話接收端還原聲音的設(shè)備常見有受話器、聽筒、喇叭、助聽器、揚(yáng)聲器251、單向電話通信①發(fā)話者拿起電話機(jī)時(shí)，發(fā)端開關(guān)接通，講話人向送話器講話時(shí)，聲帶的振動(dòng)激勵(lì)空氣振動(dòng)，形成聲波。②聲波作用于送話器的鼓膜上，使送話器中的碳精砂受到聲波擠壓。壓緊時(shí)，電阻增大，松馳時(shí)電阻減小。當(dāng)送話器的兩個(gè)電極接上電壓源時(shí)，就會(huì)在送話器的兩個(gè)電極間產(chǎn)生隨聲音變化的話音電流。26③發(fā)信A端產(chǎn)生的話音電流經(jīng)過耦合變壓器將話音信號(hào)耦合到傳輸線路，經(jīng)傳輸后到達(dá)接收信號(hào)的B端。④話音電流流經(jīng)對(duì)方受話器的電磁線圈，產(chǎn)生隨話音電流變化的洛倫茲力，牽引受話器上的金屬桿運(yùn)動(dòng)，并由金屬桿帶動(dòng)振動(dòng)膜振動(dòng)，從而將話音電流轉(zhuǎn)化為聲波，通過空氣傳至人的耳朵中。單向通信或單工通信方式27兩根線用作收信（來話）2、雙向電話通信通信雙方既能發(fā)信又能收信的通信方式稱為雙向通信雙向通信四條傳輸線兩根線用作發(fā)信（去話）雙向通信二條傳輸線兩根線上的信號(hào)是雙向傳輸?shù)牟罘蛛娐返淖饔檬潜苊庠斐勺园l(fā)自收的干擾28感應(yīng)線圈式消側(cè)音電路和等效電路選擇合適的參數(shù)，使流過N1的電流iL、與流過N2的電流iP等大反相，側(cè)N1繞組與N2繞組的磁通量相等，兩個(gè)繞組的交變磁通互相抵消，線圈N3中便無感應(yīng)電動(dòng)勢，受話器BE中就聽不到發(fā)話聲，達(dá)到消側(cè)音目的。講話時(shí)BM為信號(hào)源產(chǎn)生兩路電流一路電流為iL經(jīng)N1→ZL→B端，該電流是送往對(duì)方話機(jī)的有效電流一路為iP經(jīng)N2→ZP→B端，該電流消耗在平衡網(wǎng)絡(luò)內(nèi)。292.2.6送話器聲電轉(zhuǎn)換過程送話器（MIC）在聲波作用下產(chǎn)生與輸入聲波相對(duì)應(yīng)的電信號(hào)的聲/電轉(zhuǎn)換器件1、駐極體送話器①基本結(jié)構(gòu)由駐極體頭和阻抗變換器組成駐極體頭具有高達(dá)幾百兆歐的輸出阻抗，因此要在它的輸出端接一個(gè)由場效應(yīng)管構(gòu)成的阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)，以降低其輸出阻抗。30②工作原理由于駐極體表面極化電荷的作用，在金屬極板表面產(chǎn)生異號(hào)感應(yīng)電荷。當(dāng)膜片在聲波作用下向內(nèi)彎曲時(shí)，駐極體與后電極間的空氣隙減小，后電極上的感應(yīng)電荷增多，兩電極之間的電位差升高；反之，膜片振動(dòng)向外彎曲時(shí)，駐極體與后電極間的空氣隙增大，后電極板上感應(yīng)電荷減少，兩電極之間的電位差降低。這樣就產(chǎn)生了隨聲波變化的音頻信號(hào)。這一微弱的信號(hào)電壓直接輸入場效應(yīng)管柵極（G），經(jīng)放大后由漏極（D）或源極（S）輸出。31圓形的振動(dòng)膜片外緣固定在送話器外殼上，振動(dòng)膜片的中間粘連著一個(gè)線圈，線圈處于永久磁鐵與極靴的間隙中，當(dāng)膜片振動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)線圈沿磁鐵軸向往復(fù)振動(dòng)。①基本結(jié)構(gòu)2、動(dòng)圈式送話器動(dòng)圈式送話器與揚(yáng)聲器不同之處在于，它的線圈阻抗比揚(yáng)聲器高，通常為200Ω～300Ω。32根據(jù)電磁感應(yīng)定律，在一個(gè)恒定的磁場中，線圈切割磁力線運(yùn)動(dòng)時(shí)，在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流。當(dāng)聲波作用于送話器的振動(dòng)膜片，膜片帶動(dòng)線圈作切割磁力線運(yùn)動(dòng)時(shí)，線圈中就會(huì)產(chǎn)生音頻電流。②工作原理由于線圈的振動(dòng)是由聲波推動(dòng)的，所以產(chǎn)生的感應(yīng)電流的頻率取決于聲波的頻率，感應(yīng)電流的振幅也取決于振動(dòng)的幅度。332.2.7受話器電聲還原機(jī)理受話器(耳機(jī))能按音頻電流的變化規(guī)律產(chǎn)生相應(yīng)的聲波振動(dòng)1、動(dòng)圈式受話器工作原理當(dāng)線圈通過音頻電流時(shí)，線圈受磁場作用力將垂直磁場移動(dòng)。當(dāng)音頻電流從線圈Y1端流入，從Y2流出時(shí)，根據(jù)左手定則，線圈將向下移動(dòng)；當(dāng)音頻電流方向改變時(shí)，則線圈向上移動(dòng)。線圈上下運(yùn)動(dòng)就帶動(dòng)膜片發(fā)出聲音。342、壓電式陶瓷受話器①基本結(jié)構(gòu)壓電式陶瓷受話器主要由振動(dòng)片、卷口銅圈、前蓋板和基座組成。將壓電材料經(jīng)高溫?zé)茷樘沾?，再加直流高壓極化，就成了壓電陶瓷片。當(dāng)給壓電片兩面加上交變電壓，壓電片會(huì)變形產(chǎn)生機(jī)械振動(dòng)，這種現(xiàn)象稱為負(fù)壓電效應(yīng)；反過來，如給壓電片加上機(jī)械壓力使它變形，則又會(huì)產(chǎn)生出電壓，這種現(xiàn)象稱為正壓電效應(yīng)。35②工作原理在單個(gè)壓電陶瓷片上加入一交流電壓，當(dāng)外加電壓與極化方向相同時(shí)，就使極化強(qiáng)度增大，壓電片沿徑向伸長，如圖(a)所示。反之，當(dāng)外加電壓與極化方向相反時(shí)，壓電片沿徑向收縮，如圖(b)所示。36②工作原理如果薄銅片兩面粘著一對(duì)極化方向相反的壓電陶瓷片，當(dāng)音頻電流為正半周時(shí)如圖（c）所示，外加電壓方向與上陶瓷片的極化方向一致，與下陶瓷片的極化方向相反，因而使上陶瓷片徑向伸張，下陶瓷片徑向收縮，則整個(gè)振動(dòng)片向上凸出。當(dāng)音頻電流為負(fù)半周時(shí)如圖（d）所示，下陶瓷片徑向伸張，則整個(gè)振動(dòng)片向下凸出。當(dāng)輸入為不斷變化的音頻電流時(shí)，使電壓方向不斷變化，則振動(dòng)薄片隨著彎曲振動(dòng)，從而激勵(lì)空氣發(fā)出聲音來。372.2.8延長距離的中繼長途通信中，無論傳輸線的質(zhì)量有多高，導(dǎo)線對(duì)信號(hào)的損耗有多小，總會(huì)使信號(hào)受到衰減，最終使B端無法收聽到A端的講話。單跨距通信的傳輸距離，對(duì)于金屬導(dǎo)線通常在100公里之內(nèi)，光纖可以做到上千公里。衰減38在信號(hào)尚未衰減到收端難以識(shí)別的程度之前就進(jìn)行放大延長通信距離方法中繼傳輸方式問題放大器只能單向放大導(dǎo)致雙向四線傳輸中繼完成信號(hào)放大的設(shè)備叫中繼設(shè)備，所在位置叫中繼站39長途傳輸設(shè)備是長途電話傳輸?shù)陌l(fā)起站和結(jié)束站的設(shè)備傳輸終端無人中繼站邊遠(yuǎn)地區(qū)無人維護(hù)的傳輸設(shè)備位置有人中繼站城市地區(qū)有人維護(hù)的傳輸設(shè)備位置兩傳輸終端間的線路和設(shè)備稱長話線路狹義信道通信系統(tǒng)由信源、廣義信道、信宿所組成的系統(tǒng)40傳輸終端的任務(wù)②將市話二線通道在發(fā)送端合并成群路信號(hào)，接收端再將群路信號(hào)分開成單路信號(hào)傳向市話二線用戶；③插入監(jiān)測頻率信號(hào)到群路信號(hào)中，使有人中繼站和對(duì)方傳輸終端通過儀表指示群路信號(hào)的傳輸質(zhì)量；④通過調(diào)整放大器、限幅器和衰減器使傳輸通路中各監(jiān)測點(diǎn)的電平達(dá)到規(guī)定數(shù)值；⑤通過調(diào)整濾波器和均衡器，使傳輸信號(hào)中的所有頻率的電平都達(dá)到規(guī)定值，同時(shí)濾除掉無用頻率；⑥通過預(yù)加重高頻率信號(hào)的電平值，使接收端的高頻信號(hào)的衰減量與低頻信號(hào)的衰減量不要相差太多。①將連接用戶的市話二線傳輸轉(zhuǎn)換為適應(yīng)長途中繼傳輸?shù)乃木€傳輸；41傳輸線路和設(shè)備各位置電信號(hào)強(qiáng)度的表示電平表示通信設(shè)備各監(jiān)測點(diǎn)處信號(hào)幅度的大小x處電平功率電平電壓電平Px=10lg（Px/P0）分貝（db）Ux=20lg（Ux/U0）分貝（db）P0是用來比較的標(biāo)準(zhǔn)功率參考值，一般定為1毫瓦。U0是比較的標(biāo)準(zhǔn)電壓參考值，一般定為600歐姆電阻上產(chǎn)生1毫瓦功率時(shí)的電壓，即0.775V。各電路板的輸入和輸出都有規(guī)定的頻率和電平值，測試某點(diǎn)的電平值就可得知某處電路信號(hào)是否正常。42金屬導(dǎo)線構(gòu)成的傳輸信道室內(nèi)電話線架空明線市話電纜對(duì)稱電纜同軸電纜等2.3.1常見金屬導(dǎo)體傳輸線傳輸線對(duì)信號(hào)衰減越小，信號(hào)傳輸距離越遠(yuǎn)；傳輸線頻帶越寬，傳輸?shù)男畔⒘烤驮酱蟆?.3五花八門的傳輸線傳輸線也叫有線傳輸信道，起著引導(dǎo)信號(hào)在其上傳輸而不能跑到傳輸線以外的其他地方去的引導(dǎo)和約束作用。43特點(diǎn)1、通信電纜傳輸頻帶寬通信容量大傳輸穩(wěn)定性好保密性強(qiáng)受外界干擾小等通信電纜傳輸電話、電報(bào)、數(shù)據(jù)、傳真文件、電視、廣播節(jié)目和其他電信號(hào)的各類電纜線總稱對(duì)電信號(hào)市內(nèi)通信電纜長途對(duì)稱電纜同軸電纜海底電纜射頻電纜光纖電纜分類442、電話線電話線從電信公司的市話分線盒接到用戶家庭電話插座的連接導(dǎo)線、從用戶家庭插座到電話座機(jī)之間的一段電話連線用戶電話線分線盒到用戶家庭插座這段線是由兩根較粗的鋁質(zhì)金屬導(dǎo)線絞合在一起構(gòu)成，阻抗為600歐姆，傳輸音頻信號(hào)可達(dá)數(shù)百米座機(jī)電話線用戶家庭插座到電話機(jī)之間的連線，一般在幾米之內(nèi)，材質(zhì)較軟，便于布放(a)用戶電話線(b)座機(jī)電話線453、互聯(lián)網(wǎng)線互聯(lián)網(wǎng)線從互聯(lián)網(wǎng)路由器或交換機(jī)到用戶電腦網(wǎng)卡或到用戶WIFI之間的連接線路常見的互聯(lián)網(wǎng)線中有4對(duì)雙絞線，但實(shí)際應(yīng)用中只用了2對(duì)，一對(duì)用于發(fā)送數(shù)據(jù)，另一對(duì)用于接收數(shù)據(jù)互聯(lián)網(wǎng)通信實(shí)際上采用的是四線傳輸方式雙絞線進(jìn)行絞合的目的是減少相鄰導(dǎo)線間的電磁偶合干擾，絞合的密度越大抗干擾能力越強(qiáng)。464、分段接續(xù)的市話電纜市話電纜從電信公司市話配線架到用戶住地附近的傳輸線路特點(diǎn)：傳輸距離遠(yuǎn)，用戶集中，常將幾十至上千對(duì)雙絞的電話線做在一根電纜中，便于施工鋪設(shè)。市話電纜內(nèi)可達(dá)2400多對(duì)電話線，無法接入用戶家庭。采用分段布放不同規(guī)格電纜，逐段減小電纜的容量，到用戶家庭時(shí)只有一對(duì)芯線。475、長途電纜長途電纜在長途傳輸設(shè)備之間遠(yuǎn)距傳輸大容量模擬頻載波或數(shù)字信號(hào)的傳輸電纜包括長途對(duì)稱電纜(最多可傳輸60個(gè)話路的載波信號(hào))、小同軸電纜(最多可傳輸3600個(gè)話路載波信號(hào))、中同軸電纜(最多可傳輸10800個(gè)話路載波信號(hào))、海底電纜(最多可傳輸10800個(gè)話路載波信號(hào))、光纖電纜。486、其他電纜視頻電纜用于傳輸電視信號(hào)的電纜，屬同軸電纜射頻電纜用于傳輸射頻信號(hào)的電纜，屬同軸電纜電力載波電線利用電力傳輸線進(jìn)行載波信號(hào)的傳輸492.3.2高琨讓玻璃絲送信的努力由于激光具有頻帶寬、純度高、不易擴(kuò)散、方向性好的特點(diǎn)，人們立即想到了將其用于通信中的信號(hào)傳輸1959年美國人梅曼發(fā)明了紅寶石激光器50康寧公司制造出了世界上第一條符合高錕理論的低損耗試驗(yàn)性光纖應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)當(dāng)激光在大氣中傳輸時(shí)，會(huì)受到煙霧、灰塵、雨雪、障礙物等的干擾、損耗和阻擋，很難進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸1966年7月高錕大膽地預(yù)言：“只要把鐵雜質(zhì)的濃度降到百萬分之一，就可以制造出波長在0.6微米附近，損耗為20dB／km的玻璃材料”，這種玻璃材料就可能用來實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離光信號(hào)的傳輸。1970年51光纖導(dǎo)線多芯光纜1根光纖的單纖光纜多模傳輸單模傳輸光纖傳輸模式光纜還因重量輕、直徑小、使用安全等特點(diǎn)，正應(yīng)用于光控飛行控制系統(tǒng)取代線控飛行系統(tǒng)。522.3.3艾倫對(duì)事故塑料的靈感1977年艾倫等發(fā)明了金屬般的導(dǎo)電塑料抗靜電添加劑計(jì)算機(jī)抗電磁屏幕和智能窗電子器件設(shè)備外殼的屏蔽制作電極和低溫發(fā)熱體制作太陽能電池制作電致變色顯示元件制作透明導(dǎo)電膜發(fā)光二極管、傳感器、隱身飛機(jī)等獨(dú)特用途可用于53第2章有線電通信的前世今生 2.1揭開電的神秘面紗 2.1.1泰勒斯對(duì)磨擦生電的觀察 2.1.2克萊斯特錯(cuò)失的放電沖擊機(jī)遇

2.1.3富蘭克林捕捉天電的冒險(xiǎn) 2.1.4蛙腿抽搐引出的伏打電池 2.1.5奧斯特發(fā)現(xiàn)電流磁效應(yīng) 2.1.6法拉第用磁生電的發(fā)電機(jī) 2.2沿著導(dǎo)線延伸的電波 2.2.1電報(bào)的早期探索 2.2.2開創(chuàng)通信先河的莫爾斯電報(bào)2.2.3電話發(fā)明專利權(quán)之爭 2.2.4貝爾實(shí)驗(yàn)室的輝煌 2.2.5揭密電話的通信過程 2.2.6送話器聲電轉(zhuǎn)換過程 2.2.7受話器電聲還原機(jī)理 2.2.8延長距離的中繼 2.3五花八門的傳輸線 2.3.1常見金屬導(dǎo)體傳輸線 2.3.2高琨讓玻璃絲送信的努力 2.3.3艾倫對(duì)事故塑料的靈感

本講內(nèi)容小結(jié)54人類在經(jīng)過漫長的探索和知識(shí)積累后，對(duì)電的認(rèn)識(shí)逐漸從量變上升到質(zhì)變。不僅掌握了自然電的基本特性，還創(chuàng)造出可被人類自己控制的電池、發(fā)電機(jī)，使人類可以廣泛而自由地使用電來為人類服務(wù)。蒸汽機(jī)、電動(dòng)機(jī)、電燈照明等一系列科技成果，催生了現(xiàn)代工業(yè)革命時(shí)代的來臨。而電報(bào)電話的發(fā)明、遠(yuǎn)程傳輸導(dǎo)線的進(jìn)步，使人們可以進(jìn)行遠(yuǎn)距離、大容量的實(shí)時(shí)通信，促進(jìn)了知識(shí)和技術(shù)的交流與共享，加快了人類進(jìn)步和文明的步伐。內(nèi)容回眸551、對(duì)靜電的發(fā)明起過重要推動(dòng)作用的主要人物有哪些？答：包括泰勒斯、吉爾伯特、杜