TCP/IP 物理层卷三 -- 传输介质

一、有线传输介质（Guided Transmission Media) 

1.1 双绞线（Twisted Pair)

　　双绞线（twisted pair）是一种综合布线工程中最常用的有线传输介质（导向传输介质），是由两根具有绝缘保护层的铜导线组成的。

　　绞的作用：把两根绝缘的铜导线按一定密度互相绞在一起，每一根导线在传输中辐射出来的电波会被另一根线上发出的电波抵消，有效降低信号干扰的程度。双绞线在局域网有着广泛应用。

　　根据有无屏蔽层，双绞线分为屏蔽双绞线（Shielded Twisted Pair，STP）与非屏蔽双绞线（Unshielded Twisted Pair，UTP）。屏蔽双绞线在双绞线与外层绝缘封套之间有一个金属屏蔽层。非屏蔽双绞线没有金属屏蔽层。

1.2 同轴电缆（Coaxial Cable)

　　同轴电缆由内导、绝缘层、网状编织屏蔽层和塑料外层构成，按特性阻抗数值的不同，通常将同轴电缆分为两类：50Ω同轴电缆和75Ω同轴电缆。其中50Ω同轴电缆主要用于传送基带数字信号，又称基带同轴电缆，在局域网中广泛应用；75Ω同轴电缆主要传送宽带信号，又称宽带同轴电缆，主要用于有线电视系统。

特点：

• 支持长距离高宽带通信
• 体积大，占用电缆管道的大量空间
• 不能承受缠结、压力和严重的弯曲
• 成本高

1.3 光纤（Optical Fiber)

A. 定义：

利用光导纤维（简称光纤）传递光脉冲来进行通信。有光脉冲表示1，无光脉冲表示0。（类似电脉冲用高低电平表示数据1和0）

B. 结构：

光纤裸纤一般分为三层：中心高折射率玻璃芯（芯径一般为50或62.5μm），中间为低折射率硅玻璃包层（直径一般为125μm），最外是加强用的树脂涂层。光线在纤芯传送，当光纤射到纤芯和外层界面的角度大于产生全反射的临界角时，光线透不过界面，会全部反射回来，继续在纤芯内向前传送，而包层主要起到保护的作用。

C. 原理：

因为光纤由纤芯和包层构成，光波通过纤芯进行传导，包层较纤心有较低的折射率。当光线从高折射率的介质射向低折射率的介质时，其折射角大于入射角。因此，如果入射角足够大，那么就会出现全反射，即光线碰到包层会发生折射，并完全折射回纤心，光线也就一直这样向前传播，从而实现数据通信。

D. 分类

多模光纤：可以传输不同角度入射的多束光线

单模光纤：光纤直径只能容纳一束光波长度

二、无线传输介质（Wireless Transmission Media)

2.1 无线电波（Airwave)

无线电波是指在自由空间（包括空气和真空）传播的射频频段的电磁波。无线电波的波长越短、频率越高，相同时间内传输的信息就越多。

应用范围：

• 蜂窝式无线电话网
• 无线局域网

2.2 微波、红外线和激光（Microwave、Infrared and Laser)

微波：

微波是指频率为300MHz-300GHz的电磁波，是无线电波中一个有限频带的简称，即波长在0.1毫米~1米之间的电磁波。微波频率比一般的无线电波频率高，通常也称为“超高频电磁波”。

红外线：

红外线（Infrared）是波长介于微波与可见光之间的电磁波，波长在1mm到760纳米（nm）之间，比红光长的非可见光。

激光：

一种自然界原本不存在的,因受到外界的刺激，使较低能级的粒子发生跃迁而发出的具有方向性好、亮度高、单色性好和相干性好等特性的光。

应用范围：

• 卫星通信

哪怕是一件极其微不足道的小习惯，只要你坚持下来，你总会看到它开花