物理層下面的傳輸媒體傳輸媒體也稱為傳輸介質(zhì)或傳輸媒介，它就是數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)中在發(fā)送器和接收器之間的物理通路。傳輸媒體可分為兩大類，即導(dǎo)引型傳輸媒體和非導(dǎo)引型傳輸媒體。在導(dǎo)引型傳輸媒體中，電磁波被導(dǎo)引沿著固體媒體（銅線或光纖）傳播。非導(dǎo)引型傳輸媒體就是指自由空間。在非導(dǎo)引型傳輸媒體中，電磁波的傳輸常稱為無(wú)線傳輸。課件制作人：謝鈞謝希仁電信領(lǐng)域使用的電磁波的頻譜課件制作人：謝鈞謝希仁無(wú)線電微波紅外線可見(jiàn)光紫外線X射線

射線雙絞線同軸電纜衛(wèi)星地面微波

調(diào)幅無(wú)線電

調(diào)頻無(wú)線電

海事無(wú)線電光纖電視(Hz)f(Hz)fLFMFHFVHFUHFSHFEHFTHF波段104105106107108109101010111012101310141015101610010210410610810101012101410161018102010221024

移動(dòng)無(wú)線電電信領(lǐng)域使用的電磁波的頻譜雙絞線（TwistedPair）1.導(dǎo)引型傳輸媒體最常用的傳輸媒體。模擬傳輸和數(shù)字傳輸都可以使用雙絞線，其通信距離一般為幾到十幾公里。絞合可減小對(duì)相鄰導(dǎo)線的電磁干擾。通常多根雙絞線再絞合成雙絞線電纜屏蔽雙絞線STP(ShieldedTwistedPair)無(wú)屏蔽雙絞線UTP(UnshieldedTwistedPair)對(duì)于STP，根據(jù)是對(duì)整個(gè)雙絞線電纜進(jìn)行屏蔽，還是對(duì)每一對(duì)雙絞線進(jìn)行屏蔽，以及是用鋁箔屏蔽層還是銅編織層，又可分為多種類型。UTPSTP雙絞線標(biāo)準(zhǔn)課件制作人：謝鈞謝希仁類別帶寬線纜特點(diǎn)典型應(yīng)用5100MHz與

4類相比增加了絞合度100Mbit/s，距離100m5E(超5類)125MHz與

5類相比衰減更小1Gbit/s，距離100m6250MHz與

5類相比改善了串?dāng)_等性能10Gbit/s，距離35~55m6A(超6類)500MHz改善了串?dāng)_，可使用STP10Gbit/s，距離100m7600MHz僅使用屏蔽雙絞線10Gbit/s以上，距離100m82000MHz僅使用屏蔽雙絞線25Gbit/s或40Gbit/s，距離30m1991年，美國(guó)電子工業(yè)協(xié)會(huì)EIA和電信行業(yè)協(xié)會(huì)聯(lián)合發(fā)布了一個(gè)用于室內(nèi)傳送數(shù)據(jù)的無(wú)屏蔽雙絞線和屏蔽雙絞線的標(biāo)準(zhǔn)EIA/TIA-568，并且每隔數(shù)年就會(huì)更新一次標(biāo)準(zhǔn)。局域網(wǎng)常用雙絞線電纜類別同軸電纜1.導(dǎo)引型傳輸媒體同軸電纜由內(nèi)導(dǎo)體銅質(zhì)芯線（單股實(shí)心線或多股絞合線）、絕緣層、網(wǎng)狀編織的外導(dǎo)體屏蔽層（也可以是單股的）及保護(hù)塑料外層所組成有比雙絞線高得多的帶寬和更好的抗干擾特性，可以達(dá)到1GHz的帶寬。過(guò)去，同軸電纜曾廣泛用于電話系統(tǒng)的長(zhǎng)途線路和局域網(wǎng)中。目前同軸電纜主要用在有線電視網(wǎng)的居民小區(qū)中。外導(dǎo)體屏蔽層絕緣層絕緣保護(hù)套層內(nèi)導(dǎo)體有線電視電纜光纖1.導(dǎo)引型傳輸媒體光纖是光纖通信的傳輸媒體。光纖通信就是利用光導(dǎo)纖維（簡(jiǎn)稱為光纖）傳遞光脈沖來(lái)進(jìn)行通信。由于可見(jiàn)光的頻率非常高，約為105GHz的量級(jí)，因此一個(gè)光纖通信系統(tǒng)的傳輸帶寬遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于目前其他各種傳輸媒體的帶寬。光纖非常細(xì)，連包層一起的直徑也不到0.2mm。因此必須將光纖做成很結(jié)實(shí)的光纜。一根光纜少則只有一根光纖，多則可包括數(shù)十至數(shù)百根光纖，再加上加強(qiáng)芯和填充物就可以大大提高其機(jī)械強(qiáng)度。光線在光纖中的折射課件制作人：謝鈞謝希仁折射角入射角

包層（低折射率的媒體）

包層（低折射率的媒體）

纖芯（高折射率的媒體）包層纖芯高折射率(纖芯)低折射率(包層)光線在纖芯中傳輸?shù)姆绞绞遣粩嗟厝瓷涔饫w的工作原理多模光纖與單模光纖課件制作人：謝鈞謝希仁輸入脈沖輸出脈沖輸入脈沖輸出脈沖多模光纖單模光纖單模光纖制造成本較高，光源要使用昂貴的半導(dǎo)體激光器，而不能使用較便宜的發(fā)光二極管。單模光纖的衰耗較小，在2.5Gbit/s或10Gbit/s的高速率下可傳輸數(shù)十公里而不必采用中繼器。光纖的優(yōu)點(diǎn)通信容量非常大傳輸損耗小，在遠(yuǎn)距離傳輸時(shí)更加經(jīng)濟(jì)?？估纂姾碗姶鸥蓴_性能好。這在有大電流脈沖干擾的環(huán)境下尤為重要。無(wú)串音干擾，保密性好，也不易被竊聽(tīng)或截取數(shù)據(jù)。體積小，重量輕。例如，1km長(zhǎng)的1000對(duì)雙絞線電纜約重8000kg，而同樣長(zhǎng)度但容量大得多的一對(duì)兩芯光纜僅重100kg。課件制作人：謝鈞謝希仁2.非導(dǎo)引型傳輸媒體使用導(dǎo)引型傳輸媒體，當(dāng)通信距離很遠(yuǎn)時(shí)，敷設(shè)纜線既昂貴又費(fèi)時(shí)。無(wú)線傳輸使用非導(dǎo)引型傳輸媒體，無(wú)需敷設(shè)纜線，簡(jiǎn)單便捷，但容易被干擾，保密性差。無(wú)線傳輸可使用的頻段很廣，例如短波、超短波、微波、紅外線、可見(jiàn)光等等。不同頻段電磁波進(jìn)行無(wú)線通信時(shí)穿越障礙物、傳輸距離和傳輸帶寬的能力有所不同。課件制作人：謝鈞謝希仁(1)微波微波是無(wú)線數(shù)據(jù)通信最主要使用的頻段，其頻率范圍為300MHz~300GHz（波長(zhǎng)1mm~1m），但目前使用最多的在2~40GHz的頻率范圍。微波波段頻率很高，其頻率范圍也很寬，因此其通信信道的容量很大。微波在空間主要是直線傳播。遠(yuǎn)距離微波通信主要有兩種主要的方式，即地面微波接力通信和衛(wèi)星通信。課件制作人：謝鈞謝希仁地面微波接力通信課件制作人：謝鈞謝希仁直視路線微波中繼站地球微波在空間直線傳播，在地面上的傳播距離受到限制，一般只有50km左右。為實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離通信必須在通信終端之間建立若干個(gè)中繼站。中繼站把前一站送來(lái)的信號(hào)經(jīng)過(guò)放大后再發(fā)送到下一站，故稱為“接力”。相鄰中繼站之間必須直視，不能有障礙物。微波的傳播會(huì)受惡劣氣候影響。衛(wèi)星通信課件制作人：謝鈞謝希仁衛(wèi)星通信利用人造地球衛(wèi)星作為中繼站，轉(zhuǎn)發(fā)或反射無(wú)線電波，在兩個(gè)或多個(gè)地球站之間進(jìn)行的通信。使用同步地球衛(wèi)星時(shí)，只要在地球赤道上空的同步軌道上，等距離地放置3顆相隔120°的衛(wèi)星，就能基本實(shí)現(xiàn)全球通信。最大特點(diǎn)是通信距離遠(yuǎn)，通信費(fèi)用與通信距離無(wú)關(guān)，傳播時(shí)延大。衛(wèi)星通信課件制作人：謝鈞謝希仁低軌衛(wèi)星相對(duì)于地球不是靜止的，為了提供對(duì)一個(gè)區(qū)域的連續(xù)覆蓋，低軌道衛(wèi)星通信系統(tǒng)需要在軌道上放置多顆衛(wèi)星。低軌道衛(wèi)星離地球很近，輕便的手持通信設(shè)備都能夠利用衛(wèi)星進(jìn)行通信。美國(guó)SpaceX“星鏈”（Starlink）計(jì)劃。中國(guó)航天科技集團(tuán)公司的“鴻雁全球衛(wèi)星星座通信系統(tǒng)”。手持衛(wèi)星通信終端無(wú)線局域網(wǎng)使用的ISM頻段課件制作人：謝鈞謝希仁無(wú)線局域網(wǎng)和蜂窩網(wǎng)主要使用的也是微波頻段。無(wú)線蜂窩網(wǎng)使用的頻段，通常必須得到有關(guān)無(wú)線電頻譜管理機(jī)構(gòu)的許可證。無(wú)線局域網(wǎng)使用無(wú)需許可證的ISM頻段。ISM是Industrial,Scientific,andMedical（工業(yè)、科學(xué)與醫(yī)藥）的縮寫，即所謂的“工、科、醫(yī)頻段”。2683.5125帶寬

MHzMHz

MHz頻率

9029282.42.48355.7255.850MHzMHzGHzGHz

GHz

GHz

(2)其他無(wú)線電波無(wú)線電波通常指頻率低于300GHz的電磁波，除了微波外，主要還包括頻率比微波更低的長(zhǎng)波（LF）、中波（MF）、短波（HF）和超短波（VHF）。長(zhǎng)波和中波有較強(qiáng)的繞射能力，主要沿著地球表面?zhèn)鞑?，并且不容易被建筑物遮擋，但通信帶寬太低，用于特殊通信?chǎng)景。短波主要靠電離層反射進(jìn)行通信。短波信道頻帶窄，傳輸速率不高，通信質(zhì)量較差。由于通信距離遠(yuǎn)，電臺(tái)機(jī)動(dòng)性高，在軍事通信領(lǐng)域中具有重要的應(yīng)用價(jià)值。超短波主要依靠空間直射波傳播（只有有限的繞射能力）。超短波電臺(tái)與短波電臺(tái)相比，具有通信頻帶寬大、信號(hào)穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，是軍隊(duì)近距離無(wú)線電通信的主要裝備。課件制作人：謝鈞謝希仁(3)紅外線與可見(jiàn)光紅外線與可見(jiàn)光由于不能繞過(guò)或穿透障礙物