通信工程傳輸線路基礎(chǔ)知識

關(guān)于通信工程傳輸線路基礎(chǔ)知識1.現(xiàn)代通信網(wǎng)及其傳輸技術(shù)

1.1.1現(xiàn)代通信網(wǎng)簡介

1.通信網(wǎng)的基本概念

通信網(wǎng)是由一定數(shù)量的節(jié)點(diǎn)（Node）和連接節(jié)點(diǎn)的傳輸鏈路(Link)組成，以實現(xiàn)兩個或多個規(guī)定點(diǎn)之間信息傳輸?shù)耐ㄐ朋w系。第2頁,共38頁，星期六，2024年，5月一個簡單的通信網(wǎng)絡(luò)如圖1—1所示圖1—1簡單通信網(wǎng)第3頁,共38頁，星期六，2024年，5月1.2通信網(wǎng)的分類（1）按交換方式分為：電路交換網(wǎng)、報文交換網(wǎng)、分組交換網(wǎng)、寬帶交換網(wǎng)等。

（2）按結(jié)構(gòu)形式分為：網(wǎng)狀網(wǎng)、星形網(wǎng)、環(huán)形網(wǎng)、柵格網(wǎng)、總線網(wǎng)等。（3）按信息信號形式分為：模擬通信網(wǎng)、數(shù)字通信網(wǎng)、數(shù)字/模擬混合網(wǎng)等。

（4）按信息傳遞方式分為：同步轉(zhuǎn)移模式（STM）的綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)（ISDN）和異步轉(zhuǎn)移模式（ATM）的寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)（B-ISDN）等。第4頁,共38頁，星期六，2024年，5月1.3.通信網(wǎng)的基本結(jié)構(gòu)圖1—2通信網(wǎng)的基本結(jié)構(gòu)形式第5頁,共38頁，星期六，2024年，5月本地電話網(wǎng)、國內(nèi)長途電話網(wǎng)和國際長途電話網(wǎng)①本地電話網(wǎng)是指在一個統(tǒng)一號碼長度的編號區(qū)內(nèi)，由端局、匯接局、局間中繼線、長市中繼線，以及用戶線、電話機(jī)組成的電話網(wǎng)。②國內(nèi)長途電話網(wǎng)是指全國各城市間用戶進(jìn)行長途通話的電話網(wǎng)，網(wǎng)中各城市都設(shè)一個或多個長途電話局，各長途局間由各級長途電路連接起來。③國際長途電話網(wǎng)是指將世界各國的電話網(wǎng)相互連接起來進(jìn)行國際通話的電話網(wǎng)。為此，每個國家都需設(shè)一個或幾個國際電話局進(jìn)行國際去話和來話的連接。一個國際長途通話實際上是由發(fā)話國的國內(nèi)網(wǎng)部分、發(fā)話國的國際局、國際電路和受話國的國際局以及受話國的國內(nèi)網(wǎng)等幾部分組成的。第6頁,共38頁，星期六，2024年，5月2.通信線路的發(fā)展

2.1.通信線路簡史1.1844年，在美國華盛頓與巴爾的摩之間建造的電報線路2.1876年電話問世3.1941年，美國建成了第一條同軸電纜線路4.1970年，用于通信的激光器和光纖研制成功5.1976年，美國在亞特蘭大用含有144根光纖的光纜建成了第一條光纖通信實驗系統(tǒng)6.1988年，第一條橫跨大西洋的海底通信光纜敷設(shè)成功。成為歐美兩大洲之間的骨干通信線路第7頁,共38頁，星期六，2024年，5月2通信線路的發(fā)展

2.2我國通信線路的發(fā)展1.19世紀(jì)70年代，電信傳入我國

2.1962年，在北京和石家莊之間開通了我國設(shè)計制造的60路載波長途高頻對稱電纜

3.1976年，我國開通了自己設(shè)計制造的1800路京滬杭同軸電纜線路

4.1978年，我國研制成功通信光纜第8頁,共38頁，星期六，2024年，5月3全塑電纜

3.1全塑電纜線路的特點(diǎn)1.全塑電纜電特性好，傳輸質(zhì)量優(yōu)良2.便于機(jī)械化、自動化施工3.維護(hù)方便、故障少、使用壽命長4.投資經(jīng)濟(jì)第9頁,共38頁，星期六，2024年，5月3.2全塑電纜的分類全塑市內(nèi)通信電纜無論是芯線絕緣還是成纜后的包層和護(hù)套，均采用聚烯烴塑料制成。全塑市內(nèi)通信電纜的常見類型為：

1.按電纜結(jié)構(gòu)類型分——非填充型和填充型。

2.按導(dǎo)線材料分——銅導(dǎo)線和鋁導(dǎo)線；

3.按芯線絕緣結(jié)構(gòu)分——實心絕緣、泡沫絕緣、泡沫／實心皮絕緣；

4.按線對絞合方式分——對絞式和星絞式；

5.按芯線絕緣顏色分——全色譜和普通色譜；

第10頁,共38頁，星期六，2024年，5月3.2全塑電纜的分類6.按纜芯結(jié)構(gòu)分——同心式（層絞式）、單位式、束絞式、SZ絞；7.按屏蔽方式分——單層涂塑鋁帶屏蔽、多層鋁及鋼金屬帶復(fù)合屏蔽，而屏蔽帶又分繞包和縱包；8.按護(hù)套分——單層塑料護(hù)套、雙層塑料護(hù)套、綜合護(hù)套、粘接護(hù)套、密封金屬／塑料護(hù)套和特種護(hù)套；9.按外護(hù)層分——單層、雙層鋼帶鎧裝和鋼絲鎧裝塑料護(hù)層；10.按用途分——傳輸模擬信號和傳輸數(shù)字信號；11.按敷設(shè)方式分——架空、管道、直埋、水底電纜等。第11頁,共38頁，星期六，2024年，5月3.3全塑電纜的型號

1.類別電纜型號是識別電纜規(guī)格程式和用途的代號。按照用途、芯線結(jié)構(gòu)、導(dǎo)線材料、絕緣材料、護(hù)層材料、外護(hù)層材料等，分別用不同的漢語拼音字母和數(shù)字來表示，稱為電纜型號。按照原郵電部行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(YD2001—92)，全塑電纜型號的表示方法和意義為：1.類別H一一市內(nèi)通信電纜；HP一一配線電纜；HJ一一局用電纜。第12頁,共38頁，星期六，2024年，5月2.絕緣3.屏蔽護(hù)套2.絕緣Y一一實心聚烯烴絕緣；YF一一泡沫聚烯烴絕緣；YP一一泡沫／實心皮聚烯烴絕緣。3.屏蔽護(hù)套A——涂塑鋁帶粘接屏蔽聚乙烯護(hù)套；S一一鋁、鋼雙層金屬帶屏蔽聚乙烯護(hù)套；V—聚氯乙烯護(hù)套。第13頁,共38頁，星期六，2024年，5月4.特征(派生)5.外護(hù)層4.特征(派生)T一一石油膏填充；G一—高頻隔離；C一一自承式。電纜同時有幾種特征存在時，型號字母順序依次為T、G、C。5.外護(hù)層23一一雙層防腐鋼帶繞包鎧裝聚乙烯外護(hù)層；32一一單層細(xì)鋼絲鎧裝聚乙烯外護(hù)層；43一一單層粗鋼絲鎧裝聚乙烯外護(hù)層；53一一單層鋼帶皺紋縱包鎧裝聚乙烯外護(hù)層；553一一雙層鋼帶皺紋縱包鎧裝聚乙烯外護(hù)層。第14頁,共38頁，星期六，2024年，5月[示例]HYA—100×2×0.5HYA—100×2×0.5表示銅芯、實心聚烯烴絕緣、涂塑鋁帶粘接屏蔽、容量100對、對絞式、線徑為0.5mm的市內(nèi)通信全塑電纜。第15頁,共38頁，星期六，2024年，5月3.4全塑電纜的纜芯結(jié)構(gòu)和色譜

及傳輸端別3.4.1全塑電纜的結(jié)構(gòu)4.1.1纜芯結(jié)構(gòu)4.1.2色譜4.1.3全塑市內(nèi)通信電纜的端別第16頁,共38頁，星期六，2024年，5月4.1.1纜芯結(jié)構(gòu)

1.全塑電纜的結(jié)構(gòu)全面認(rèn)識全塑市內(nèi)通信電纜，必須對其結(jié)構(gòu)特別是芯線和扎帶色譜要有準(zhǔn)確的認(rèn)識。本節(jié)主要介紹全塑市內(nèi)通信電纜的纜芯結(jié)構(gòu)、色譜、端別、屏蔽層、電纜護(hù)套和外護(hù)層。1.1纜芯結(jié)構(gòu)全塑市內(nèi)通信電纜的纜芯主要由芯線、芯線絕緣、纜芯絕緣、纜芯扎帶及包帶層等組成。第17頁,共38頁，星期六，2024年，5月1.芯線

芯線由金屬導(dǎo)線和絕緣層組成。導(dǎo)線是用來傳輸電信號的，要求具有良好的導(dǎo)電性能、足夠的柔軟性和機(jī)械強(qiáng)度，同時還要求便于加工、敷設(shè)和使用。導(dǎo)線的線質(zhì)為電解軟銅，銅線的線徑主要有0.32、0.4、0.5、0.6、0.8mm種。導(dǎo)線的表面應(yīng)均勻光滑，沒有毛刺、裂紋、傷痕和銹蝕等缺陷。芯線絕緣層簡稱絕緣，芯線絕緣的優(yōu)劣對于信號傳輸及使用是十分重要的。理想的電纜芯線絕緣應(yīng)具有介電常數(shù)低、介質(zhì)損耗小和絕緣強(qiáng)度高；并具有一定的機(jī)械強(qiáng)度、耐老化和性能穩(wěn)定等特點(diǎn)。第18頁,共38頁，星期六，2024年，5月（1）絕緣材料

（2）絕緣結(jié)構(gòu)（1）絕緣材料全塑市內(nèi)通信電纜的芯線絕緣主要采用高密度的聚乙烯、聚丙烯或乙烯一丙烯共聚物等高分子聚合物，稱為聚烯烴塑料。優(yōu)點(diǎn)是對各種溶劑具有較好的穩(wěn)定性、防潮性能好、機(jī)械強(qiáng)度高、有較好的彈性和延展性、加工方便。（2）絕緣結(jié)構(gòu)全塑市內(nèi)通信電纜芯線絕緣主有：①實心聚烯烴絕緣如圖2—5（1）所示；②泡沫聚烯烴絕緣如圖2—5（2）所示；③泡沫／實心皮聚烯烴絕緣如圖

2—5（3）所示。圖2—5全塑市內(nèi)通信電纜芯線絕緣第19頁,共38頁，星期六，2024年，5月對絞和星絞芯線扭絞常用對絞和星絞兩種。如圖2—6所示。圖2—6芯線扭絞第20頁,共38頁，星期六，2024年，5月全塑電纜規(guī)格程式全塑電纜的規(guī)格程式（芯線總絞合方式）可分為基本單位、子單位、50對超單位、100對超單位。（1）基本單位由10對線對或25對線對組成。（2）子單位把一個基本單位25對分為12對和13對（12對+13對=25對），稱為2個子單位（或半單位）。（3）50對超單位，由2個基本單位（25對）組成。（4）100對超單位，由4個基本單位（25對）組成。第21頁,共38頁，星期六，2024年，5月

全色譜與線對編號色譜全色譜對絞單位式纜芯全色譜對絞單位式纜芯色譜在全塑市話電纜中使用最多。它是由白（代號W）、紅（R）、黑（B）、黃（Y）、紫（V）作為領(lǐng)示色（代表a線），藍(lán)（Bl）、桔（O）、綠（G）、棕（Br）、灰（S）作為循環(huán)色（代表b線）十種顏色組成25對全色譜線對，如表2—7所示。全色譜與線對編號色譜線對編號12345678910111213a線b線白藍(lán)白桔白綠白棕白灰紅藍(lán)紅桔紅綠紅棕紅灰黑藍(lán)黑桔黑綠線對編號141516171819202122232425a線b線黑棕黑灰黃藍(lán)黃桔黃綠黃棕黃灰紫藍(lán)紫桔紫綠紫棕紫灰第22頁,共38頁，星期六，2024年，5月備用線對的線序及色譜基本單位采用25對，超單位為100對，由若干超單位組成的大對數(shù)電纜內(nèi)超單位序號和扎帶色譜如表2—9所示。表2—9中可看出，超單位的扎帶色譜有6個白色、6個紅色、6個黑色、6個黃色和6個紫色。超單位的序號是從中心層順次向外層排列的、扎帶色譜順序為白、紅、黑、黃、紫。但要在同色扎帶的超單位中識別出先后順序則要根據(jù)基本單位的扎帶色譜來判斷。備用線對的線序及色譜如表2—8所示。第23頁,共38頁，星期六，2024年，5月全塑市內(nèi)通信電纜的端別普通色譜對絞式市話電纜—般不作A、B端規(guī)定。為了保證在電纜布放、接續(xù)等過程中的質(zhì)量，全塑全色譜市內(nèi)通信電纜規(guī)定了A、B端。全色譜對絞單位式全塑市話電纜A、B端的區(qū)分為：面向電纜端面，按表2—9單位序號由小到大順時針方向依次排列，30對以下電纜按表2—7線序號順時針方向排列，則該端為A端，另一端為B端。全塑市內(nèi)通信電纜A端用紅色標(biāo)志，又叫內(nèi)端伸出電纜盤外，常用紅色端帽封合或用紅色膠帶包扎，規(guī)定A端面向局方。另一端為B端用綠色標(biāo)志，常用綠色端帽封合或綠色膠帶包扎，一般又叫外端，緊固在電纜盤內(nèi)，絞纜方向為反時針，規(guī)定外端面向用戶第24頁,共38頁，星期六，2024年，5月4.光纖通信4.1光纖分類1.按折射率分：階躍光纖、漸變光纖rn(r)n1n2d1d2rn(r)n1n2d1d2第25頁,共38頁，星期六，2024年，5月按工作窗口分：長波光纖（1310nm和1550nm）、短波光纖（600-900nm）Λ(nm)α(dB)600-90013101550第26頁,共38頁，星期六，2024年，5月按傳輸模式分：多模光纖、單模光纖多模光纖

(1)存在多種傳播模式。

(2)帶寬較窄，傳輸距離及容量有限。單模光纖

(1)只允許一種模式

(2)避免了模間色散，帶寬寬，適用于大容量、長距離第27頁,共38頁，星期六，2024年，5月4.2光纜建筑方式直埋：投資中、搶修慢、擴(kuò)展性差架空:投資省、搶修快、安全差、可擴(kuò)展管道：投資大、安全高、可擴(kuò)展性好水纜：投資大、安全差、可擴(kuò)展第28頁,共38頁，星期六，2024年，5月4.3光纜的結(jié)構(gòu)

將單根或多根光纖放入骨架的螺旋槽內(nèi)，骨架中心是加強(qiáng)元件，骨架采用高密度聚乙烯材料，抗側(cè)壓性能好。SlottedCore骨架式CentralTube中心束管式LooseTube層絞式光纖放入中心束管中，采用2根平行鋼絲加強(qiáng)件，有較強(qiáng)的抗扭轉(zhuǎn)能力。若干光纖芯線以強(qiáng)度元件為中心絞合在一起的結(jié)構(gòu)，可使光纜具有很好的抗拉性能和溫度特性。第29頁,共38頁，星期六，2024年，5月松套層絞式光纜的結(jié)構(gòu)松套管

光纖

纜芯填充物

護(hù)套加強(qiáng)件-鋼帶中心加強(qiáng)件

內(nèi)護(hù)套

第30頁,共38頁，星期六，2024年，5月光纜使用典型的結(jié)構(gòu)（環(huán)）A方向1－24CB方向1－24CA方向25－48CB方向25－48CA方向49－72CB方向49－72C96