數(shù)據(jù)傳輸介質(zhì)

1、數(shù)據(jù)傳輸介質(zhì)課程名稱-計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)課題-一數(shù)據(jù)傳輸介質(zhì)課時(shí)分配卜一2課時(shí)教學(xué)目的了解計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中使用的傳輸介質(zhì)有哪些。2.掌握三種有線傳輸介質(zhì)的組成以及特性。教學(xué)要求-1.要求學(xué)生認(rèn)真仔細(xì)地觀察3種有線數(shù)據(jù)傳輸介質(zhì)的物理外觀2.要求能識別常見的有線傳輸介質(zhì)并且了解他們的特性。教學(xué)重點(diǎn)-一雙絞線和光纖的特性教學(xué)難點(diǎn)-光纖的傳輸原理教學(xué)方法-使用實(shí)物講解三種有線傳輸介質(zhì)，采用對比的方式介紹其性能。作業(yè)-完成課堂布置的2個(gè)作業(yè)教學(xué)過程及內(nèi)容:（一）復(fù)習(xí)上節(jié)課內(nèi)容：計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：星型、環(huán)型、樹型、網(wǎng)狀、總線型（-）引入本節(jié)內(nèi)容：數(shù)據(jù)傳輸介質(zhì)一、雙絞線（TwistedPair）1.結(jié)構(gòu)特點(diǎn)由2

2、根、4根、或者8根相互絕緣的導(dǎo)線組成顏色相近（橙-白橙、藍(lán)-白藍(lán)、綠-白綠、棕-白棕）的導(dǎo)線扭在一起銅質(zhì)線芯，直徑0.5mm，灰色的橡膠保護(hù)層圖2雙絞線實(shí)物圖圖1雙絞線橫斷面7看圖2提問：問題一：為什么將雙絞線成對扭在一起？解答：將每對導(dǎo)線扭在一起的目的是降低導(dǎo)線之間的電磁干擾。2傳輸特性模擬信號和數(shù)字信號均可傳輸傳輸數(shù)字信號時(shí)，帶寬可達(dá)268kHz,最高傳輸速率100Mbps傳輸距離最長可到lKm（注意：本節(jié)內(nèi)容中提到的傳輸距離指的是無中繼器下單段的最大傳輸距離）主要用于點(diǎn)對點(diǎn)（以往知識點(diǎn)的回顧：點(diǎn)對點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)形式和多點(diǎn)連接網(wǎng)絡(luò)形式）的網(wǎng)絡(luò)形式中3 .分類屏蔽雙絞線STP（ShieldedTwi

3、stedPai）:有箔屏蔽網(wǎng)非屏蔽雙絞線UTP（UnshieldedTwistedPai）:價(jià)格低于STP雙絞線的五種型號：1類、2類、3類、4類、5類4 .其他特性價(jià)格低、抗干擾能力低二、光導(dǎo)纖維（Fiber）1 .物理組成高折射率的玻璃纖芯低折射率的玻璃包層保護(hù)用的樹脂涂敷層纖芯涂敷層包層圖3單根光纖結(jié)構(gòu)示意圖問題二：為什么要讓涂敷層和纖芯的折射率不同?2 .光纖的分類及其特點(diǎn)（見表1）特性類別纖芯直徑傳輸速率最大傳輸距離價(jià)格單模光纖小于10|Jm2.4GbpslOOKm價(jià)格高多模光纖50或62.5Pm100Mbps幾公里幾十公里價(jià)格低于單模光纖表1光纖的分類及其特性注意：?！本褪且砸欢ǖ?/p>

4、角度進(jìn)入光纖的一束光線。3 .光纖的傳輸原理（如圖4、圖5所示）單模光纖：激光二極管作光源，光沿纖芯直線傳播圖4單模光纖傳輸方式示意圖光電轉(zhuǎn)換多模光纖：發(fā)光二極管作光源，光在光纖中波浪式傳播光電轉(zhuǎn)換圖5多模光纖傳輸方式示意圖說明：光從高折射率的纖芯射向低折射率的包層，入射角大于臨界角的光發(fā)生全反射;入射角小于臨界角的光發(fā)生折射，即光被包層吸收。解答問題二：因?yàn)楣鈴囊环N介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí)會發(fā)生折射，光能量會損失，為了避免光信號損失，讓光從某一角度入射到纖芯和涂敷層的界面時(shí)，由于纖芯折射率高于涂敷層，滿足光發(fā)生全反射（是的光信號能量不損失）的條件，使得光可以在纖芯中不斷發(fā)生全反射而實(shí)現(xiàn)信號的傳輸

5、。4 .光纖的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：頻帶寬、傳輸容量大、重量輕、體積小、不受電磁和靜電干擾、無串音干擾、保密性強(qiáng)、原料豐富。缺點(diǎn)：價(jià)格高、安裝、連接、分接困難同軸電纜（Coaxial-cable）1.物理組成（如圖6所示）內(nèi)導(dǎo)體：銅芯，直徑510mm外導(dǎo)體：金屬網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)絕緣層：將內(nèi)外導(dǎo)體絕緣內(nèi)導(dǎo)體保護(hù)層：保護(hù)電纜圖6同軸電纜結(jié)構(gòu)示意圖2.同軸電纜的分類及特性(見表2)特性類型阻抗銅芯直徑1傳輸信號傳輸速率應(yīng)用場合傳輸距離基帶同軸電纜細(xì)纜50Q5mm數(shù)字信號10Mbps多點(diǎn)連接的10M局域網(wǎng)幾公里粗纜10mm寬帶同軸電纜75Q7mm模擬信號300Hz4000MHzCATV、寬帶局域網(wǎng)幾十公里表2同軸電纜的

6、分類四、無線數(shù)據(jù)傳輸介質(zhì)無線介質(zhì)：是指信號通過空氣傳輸，信號不能約束在一個(gè)物理導(dǎo)體內(nèi)。1無線電波(1)原理利用地面發(fā)射的無線電波通過電離層的反射，或電離層與地面的多次反射而到達(dá)接受端的通信方式。(2)使用的頻率一般在3MHz1GHz傳播特性低頻無線電波能輕易繞過障礙物，但帶寬較低；高頻無線電波趨于直線傳播，易受障礙物阻擋。無線電波易受電磁干擾。2微波(1)將100MHz以上的無線電波能量集中在一點(diǎn)上，沿直線傳播(2)與無線電波的區(qū)別無線電波是發(fā)散傳播微，可以穿過障礙物；波是集中某一方向傳播，傳播受障礙物影響大，因此發(fā)射/接受裝置一般要安裝在建筑物頂部。(3)優(yōu)缺點(diǎn)傳輸質(zhì)量穩(wěn)定，保密性差3 .紅外(1)使用紅外線通過空氣傳播數(shù)據(jù)(2)無需天線，一般用在房間或辦公室大小的空間(3)傳輸速率可以和光纖匹敵4 .射頻(