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知识路径： > 计算机网络基础知识 > 计算机网络基础知识 > 双绞线、同轴电缆、光纤和无线传输介质的性能特点 >
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被考次数：13次
被考频率：高频率
总体答错率：45%
知识难度系数： 
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考试要求：掌握
相关知识点：21个
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传输介质是指通信网络中发送方和接收方之间的物理通路。常用的网络传输介质可分为有线和无线两类。有线传输介质主要有同轴电缆、双绞线及光缆等；无线传输介质主要有微波、无线电、激光和红外线等。
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传输介质的特性对网络数据通信的质量有很大影响，这些特性有以下几项。
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（2）传输特性：数据信号发送方式、调制技术、传输容量以及传输频率范围等。
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（3）连通性：网络拓扑结构的连接方式，是采用点到点连接，还是多点连接。
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（4）地理范围：在不用中间设备并将失真限制在允许范围内的情况下，整个网络所允许的最大距离。
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（5）抗干扰性：防止噪声、电磁波等影响数据传输因素的能力。
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（6）相对价格：主要包括元件价格、安装和维护等费用。
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同轴电缆（Coaxial Cable）由两个绕同一轴线的导体组成，它被广泛用于局域网中。为保持同轴电缆的正确电气特性，电缆必须接地，同时两端要有端接器来削弱信号反射。
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按阻抗数值的不同，通常可将同轴电缆分为基带同轴电缆和宽带同轴电缆。基带同轴电缆仅用于数字传输，阻抗为50Ω，并使用曼彻斯特编码，数据传输速率最高可达10Mb/s。宽带同轴电缆可用于模拟信号和数字信号传输，阻抗为75Ω，对于模拟信号，带宽可达300~450MHz。在CATV电缆上，每个电视通道分配6MHz带宽，而广播通道的带宽要窄得多，因此，在同轴电缆上使用频分多路复用技术可以支持大量的视频及音频通道。
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基带同轴电缆用于直接传输数字信号，阻抗为50Ω，基带同轴电缆的最大距离限制在几公里以内；宽带同轴电缆既可传输数字信号也可传输模拟信号，阻抗为75Ω，宽带同轴电缆的最大距离可以达几十千米。
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双绞线（Twisted-pair）由两根扭在一起的螺旋状绝缘导线组成。双绞线一般分为非屏蔽双绞线（UTP）和屏蔽双绞线（STP）。计算机网络中最常用的是第三类和第五类非屏蔽双绞线。三类线带宽为16MHz，适用于语音及10Mb/s以下的数据传输；五类线带宽为100MHz，适用于语音及100Mb/s的高速数据传输，甚至可以支持155Mb/s的异步传输模式的数据传输。
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双绞线可用于传输模拟信号和数字信号。对于模拟信号，5~6km需要一个放大器；对于数字信号，2~3km需要一个中继器。传输模拟信号时，双绞线的带宽可达268kHz。
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对于模拟信号，可用频分多路复用技术把它分成24路来传输音频模拟信号。根据目前的Modem技术，若使用移相键控法（PSK），每路可达9600b/s以上。这样，在一条24路的双绞线上，总传输率可达230kb/s。
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对于数字信号，使用T1线路总传输率可达1.544Mb/s。要达到更高传输率也是有可能的，但受距离影响。
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对于局域网（10Base-T总线和100Base-T总线），传输速率可达10~100Mb/s。常用的三类双绞线和五类双绞线电缆均由4对双绞线组成，三类双绞线传输速率可达10Mb/s，五类双绞线传输速率可达100Mb/s，但受距离影响。
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使用双绞线组网，双绞线与网卡、双绞线与集线器的接口为RJ-45，俗称水晶头。
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水晶头的制作有两个国际标准，分别是EIA/TIA 568A和EIA/TIA 568B。连接方式如下图所示。
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（1）直连线：两端水晶头都是遵循568A或568B标准，工程中常用568B标准。
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（2）交叉线：一端遵循568A，而另一端遵循568B标准。
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光缆是由多个光纤和加强元件以及外部保护层构成的，而光纤是由能传导光波的石英玻璃纤维外加保护层构成的。光纤具有频带宽、数据传输率高、抗干扰能力强、传输距离远等优点。按光纤通信所使用波长的不同分为单模和多模方式两种。
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在计算机网络中传输系统均采用两根光纤（一来一去）。光纤按波长可分为3种，即0.85μm波长区（0.8~0.9μm）、1.3μm波长区（1.25~1.35μm）和1.55μm波长区（1.53~1.58μm）。光纤在不同波长区损耗特性也不同，其中0.85μm波长区为多模光纤通信方式，1.55μm波长区为单模光纤通信方式，1.3μm波长区有多模和单模两种方式。
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光纤通过内部的全反射来传输一束经过编码的光信号，内部的全反射可以在任何折射指数高于包层介质折射指数的透明介质中进行。光纤是一种频率范围为1014~1015Hz的波导管，这一范围覆盖了可见光谱和部分红外光谱。光纤的数据传输率可达Gb/s（每秒十亿位）级，传输距离达数十千米。
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从上述3种光纤接收的信号看，单模光纤接收的信号与输入的信号最接近，多模渐变型次之，多模突变型接收的信号散射最严重，因而它所获得的速率最低。
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无线传输主要有微波通信、卫星通信、红外通信和激光通信等几种方式。
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微波的频率范围为300MHz~300GHz，但主要使用2~40GHz的频率范围。微波通信的主要优点是：频率高，范围宽，通信量大；频谱干扰少，传输质量好，可靠性高。但是由于微波是沿直线传播的，故在地面上的传播距离有限；因相邻站之间必须直视，对环境要求高，有时会受恶劣天气影响，保密性差。
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卫星通信是利用地球同步卫星作为中继器来转发微波信号的一种特殊微波通信形式。卫星通信可以克服地面微波通信距离的限制，3个同步卫星可以覆盖地球上全部通信区域。
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和微波接力通信相似，卫星通信也具有频带宽、干扰少、容量大、质量好等优点。另外，其最大特点是通信距离远，基本没有盲区，缺点是传输时间长。
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