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　　光纤光缆的基本结构与传输原理

　　光纤光缆由纤芯、包层和涂覆层组成，纤芯直径通常为9μm（单模）或50/62.5μm（多模）。光信号通过全反射原理在纤芯中传输，其折射率比包层高0.3%-1%。现代单模光纤在1550nm波长的衰减低至0.18dB/km，理论带宽可达100THz。G.652.D标准光纤的色散系数控制在17ps/(nm·km)以内，支持400Gbps及以上高速传输。外护套材料根据环境选用PVC、LSZH或铠装结构，抗拉强度普遍超过1000N。

　　线缆有很多种，通信线缆作为常见线缆之一，那么就跟着小编来具体聊下什么是通信线缆，通信线缆该如何分类呢?首先我们来了解下什么是铜芯线缆? 通信电缆就是传输电话、电报、传真文件、电视和广播节目、数据和其他电信号的电缆。由一对以上相互缘的导线绞合而成。通信电缆与架空明线相比，具有通信容量大、传输稳定性高、保密性好、少受自然条件和外部干扰影响等优点，该如何分类呢?

　　通信线缆主要可以通过线缆型式及应用场合来进行分类

　　一、馈线的基本概念

　　馈线（feeder）在我国国家标准GB/T 14733.10《电信术语 天线》中定义有两层含意。其一是指:连接天线与发射机或收信机的射频传输线。其二是指:对于包括不止一个受激单元的天线，设施连接天线输入端与一受激单元的射频传输线。显然，这里要分析的馈线，主要是指层含意，即用于传输收/发信设备与天线之间射频信号的传输线。

　　是，馈线属于射频传输线。根据GB/T 14733.2《电信术语 传输线与波导》对于传输线的定义是:在两点之间以小辐射传送电磁能量的一种（传输）手段。注意，传输线是用来传送电磁能量，而且是辐射的形式传送，其特性是适用于电磁场理论来分析（与低频电路的电压、电流及电阻来衡量是不同的）。因此，传输线可以用双导体来实现（如平行线、同轴电缆等），也可以用单导体来实现（如波导等）。在无线通信系统中，具体传输线形式的采用是与所传输射频信号的频率频段范围相关的。

　　在实际工程中，天线设备与收发信设备往往是有一段距离的，因此，不同的无线通信系统，其采用的馈线形式、长度是不同的，如地面微波接力通信系统，其馈线长度较长（可达几十米），在射频频率频段较低时（如2GHz以下）可采用同轴电缆馈线系统，在射频频率频段较高时应采用波导馈线系统。

　　二、馈线的常用形式

　　在地面无线通信系统中，所用馈线的形式种类通常有:双导体平行线（也称架空明馈线）、同轴电缆馈线和椭圆波导馈线。它们各自的特征汇总于下表2-0中。

　　表 2-0:平行线馈线、同轴电缆馈线与波导馈线的特征

　　1、平行线馈线

　　平行线馈线多用于短波通信系统的馈线，由于常采用在电杆上架一对或多对明导线，一对导线构成一个电信道，所以也称为架空明线馈线。常用的架空明馈线有平行双线、边联四线、交叉四线等。架空明馈线的优点是传输损耗小、结构简单、架设方便、成本低，缺点是存在辐射损耗、占地面积大，主要用于短波和超短波通信。

　　平行双导线（Parallel Two Wire）是由两根平行导线构成（可采用铜/铝/钢等材料），其截面结构示意图如下图2-1（a）所示，其图2-1（b）为其界面上的电力线和磁力线的分布图。由图和电磁场理论可知，平行双导线传输的电磁波是横电磁波（TEM，Transvers

　　Electromagnetic Wave）。

　　图 2-1:平行双导线的横截面示意图与其电磁场分布

　　由于平行双导线馈线传输的是横电磁波（TEM），在传输的射频频率增高时，其横截面尺寸（D和d）与波长的相关性越来越高，其传输损耗越来远大。这是因为，导线内外磁场的方向和大小都是交变的，这将在导线内产生感应电动势，在这两个内外感应电动势的作用下，在导线中将产生的电流和原导体中流过的电流相反，频率愈高感应电动势愈大。因为导线内层比外层部分有更多的电力线包围，所以导线中心感应电动势比外层要大。换句话讲，在导线中心的电流比导线其他点上要小，随着频率曾高，此现象愈显著，这种现象称为集肤效应，它将增大导线的等效电阻。这就是为什么平行线馈线常用于短波通信系统的馈线，短波通信的工作频段是指3~30MHz范围，处于低频段的射频频段范围。需要指出的是，短波通信的馈线系统除可采用平行双导线馈线外，也可采用同轴电缆馈线（如SYWY-50-7（或9）柔软同轴电缆）。

　　2、同轴电缆馈线

　　经上分析，平行双导线馈线由于其集肤效应现象，使得随着射频频率的增高其传输损耗而增大，导致馈线的传输性能的急剧下降。鉴于此，我们可以利用电缆的集肤效应现象，采用同轴导线作为射频馈线，即同轴电缆可以在一定的射频频段范围内来提高馈线的传输性能。

　　欲具体了解同轴电缆介绍的请进入。

　　同轴电缆（Coaxial Cable）如下图2-2-1所示，是由共轴线的实心圆柱导体（内导体）和空心圆柱导体（外导体）构成的双导线传输线。电磁场在内外导体之间传输，外导体对电磁波能量具有保护作用，其集肤效应现象也集中在内外导体之间，故可以避免一定的辐射损耗。事实上，同轴电缆是同轴线的一种形式，即软同轴线。因此，由电磁场理论可知，同轴电缆既可以传输无散的TEM模式，也可以传输TE模式（横电场模式）和TM模式（横磁场模式），但TEM模式是同轴电缆的主传输模式，下图2-2-2是同轴电缆横截面结构和其内部TEM模场分布图。

　　图 2-2-1:同轴电缆的结构图

　　图 2-2-2:同轴电缆的横截面结构和其内部TEM模场分布图

　　欲具体了解同轴线介绍的请进入。

　　由于同轴电缆主模工作于TEM模，具有宽频带特性，可以从直流一直工作到毫米波段，因此，同轴电缆作为馈线可以用于短波通信（它的高频段），也可以用于微波接力通信（它的低频段）。短波通信同轴电缆馈线多选用50Ω的SYV型或SYWY型柔软射频同轴电缆；微波接力通信同轴电缆馈线常选用50Ω的泡沫聚烯烃缘射频同轴电缆。

　　欲详细了解SYV和SYWY同轴射频电缆结构尺寸与特性参数的请进入。

　　欲详细了解50Ω的泡沫聚烯烃缘射频同轴电缆技术要求的请进入。

　　3、波导馈线

　　上述介绍的同轴电缆馈线，在工作的射频频段继续提高时，其集肤效应现象带来的影响将加剧，使其传输的电磁场能量集中于外导体，内导体已将失去了传导作用。于是，此时干脆抽去内导体，使之成为一个单导体的传输线，这就是波导。GB/T 14733.2对波导（waveguide）的定义是:由引导电磁波沿一定方向传输的系统性物质边界或结构组成的一种传输线。波导有硬波导和软波导之分，硬波导是由铜及铜合金材料制成，根据其横截面形状有矩形波导、扁矩形波导、方形波导和圆形波导之分；软波导常用的是由铜及铜合金材料制成横截面形状为椭圆铜管外加一层护套（聚烯烃等材料），适用于工程中长距离布线。

　　欲具体了解硬波导管介绍的请进入。

　　下图2-3-1是一个矩形波导的结构示意图，由电磁场理论可知，波导内是不能传输TEM模式，只能传输散的TE模式和TM模式，下图2-3-2是矩形波导传导主模TE10模的电磁场分布图。

　　图 2-3-1:矩形波导结构示意图

　　图 2-3-2:矩形波导传导主模TE10模的电磁场分布图

　　由于波导可以传输截止波长长的低次模的主模，被广泛的应用于工作在射频的高频段（微波频段）的无线通信系统的馈线，如微波接力通信系统、卫星通信系统等。椭圆形软波段馈线是应用多的一种，通信行业标准YD/T 831《微波接力通信系统椭圆软波导技术条件》对其技术要求做出了规定。

　　欲详细了解椭圆软波导技术要求的请进入。

　　另外，国家标准GB/T 9404《微波接力通信馈线系统技术条件》将微波接力通信馈线系统分为同轴电缆馈线系统（射频工作频率在2GHz以下的系统中使用）和椭圆软波导馈线系统，并分别规定了其技术要求。

　　欲详细了解GB/T 9404标准具体规定内容的请进入。

　　三、馈线的技术特性

　　1、馈线的工作状态

　　综合上述分析，馈线用以以小辐射的传送电磁能量。那么根据馈线入射波是否被反射及反射的程度，馈线有行波、驻波和复合波三种工作状态。其含义详见下表3-1，可见它们于负载阻抗与馈线的特性阻抗匹配程度相关，为了提高馈线传输电磁波的效率，应注意馈线与负载的匹配。

　　表 3-1:馈线的工作状态的概念

　　2、馈线基本特性

　　馈线的基本特性通常用它的一次分布参数和二次分布参数表示。一次分布参数系指馈线单位长度的分布电阻R、电感L、漏电导G和电容C，根据一次分布参数的关系可划分为低频传输线和高频传输线，详见下表3-1-1。二次参数系指馈线的特性阻抗Z、衰减常数β、相移常数α和传输常数γ等。另外馈线的反射系数P、行波系数K和驻波比S均是馈线特性阻抗与负载阻抗匹配程度的表征量，其涵义详见下表3-2-2。

　　表 3-2-1:关于低频传输线和高频传输线的含意

　　表 3-2-2:馈线反射系数、行波系数、驻波比的涵义

　　馈线的特性阻抗Z是馈线的一个重要参数，单位为欧姆（Ω），为其传输高频信号电压和电流的比值（不是直流电压与电流的比值），特性阻抗与馈线的分布电阻R、电感L、漏电导G和电容C组合后的综合值有关，是由馈线诸如导体尺寸、导体间的距离以及电缆缘材料特性等物理参数决定的。同时与工作的射频频率相关，在高频段频率不断提高时，特性阻抗会渐近于固定值，如射频同轴电缆是50Ω。所以，一般要求馈线其特性阻抗Z要与设备、天线相匹配。下表3-2-3给出了短波常用明馈线（平行线）的特性阻抗情况。

　　表 3-2-3:短波常用明馈线特性阻抗

　　常用的馈线都有一定的传输损耗，不同馈线的损耗不同，在GB/T 9404标准中给出了同轴电缆馈线和椭圆波导馈线的每百米的衰减值；下表3-2-4给出了工作于行波状态的常用短波明馈线每百米的衰减值。和射频同轴电缆比较，损耗相对小，适合远距离馈电。缺点是不但存在天线效应，而且占地面积大、架设困难。因此短波新型天线和电台的射频接口，多采用50Ω同轴射频电缆。

　　表 3-2-4:常用短波明馈线的衰耗

　　欲进一步了解天线基本概念的请进入。

　　中国经济持续的增长，为线缆产品提供了巨大的市场空间，中国市场强烈的惑力，使得世界都把目光聚焦于中国市场，在开放短短的几十年，中国线缆所形成的庞大生产能力让世界刮目相看。随着中国电力工业、业、城市轨道交通业、汽车业以及造船等行业规模的不断扩大，对电线电缆的需求也将迅速增长，未来电线电缆业还有巨大的发展潜力。通信电缆（英文名称:communication cable）是指用于近距音频通信和远距的高频载波和数字通信及信号传输的电缆，是中国五大电缆产品之一。根据通信电缆的用途和使用范围，可分为六大系列产品，矿用通信电缆，即市内通信电缆（包括纸缘市内话缆、聚烯烃缘聚烯烃护套市内话缆）、长途对称电缆（包括纸缘高低频长途对称电缆、铜芯泡沫聚乙烯高低频长途对称电缆以及数字传输长途对称电缆）、 同轴电缆（包括小同轴电缆、中同轴和微小同轴电缆）、 海底电缆（可分对称海底和同轴海底电缆）、 光纤电缆（包括传统的电缆型、带状列阵型和骨架型三种）、 射频电缆（包括对称射频和同轴射频）。

　　一、同轴电缆

　　视频信号传输一般采用直接调制技术、以基带频率（约8MHz带宽）的形式，常用的传输介质是同轴电缆。同轴电缆是专门设计用来传输视频信号的，其频率损失、图像失真、图像衰减的幅度都比较小，能很好的完成传送视频信号的任务。

　　摄像机到监控主机的距离≤200米，通常在100米左右，可以用SYV-75-3（即RG59线）视频线或者SYV-75-5（96编）。

　　摄像机到监控主机的距离》200米《350米，可以用SYV-75-5（128编）视频线。

　　摄像机到监控主机的距离在500米左右，采用SYV-75-7基本可以实现。（一般不常用）

　　摄像机到监控主机的距离在500-1000米，可以采用光纤传输。

　　PS:SYV电缆全称实心聚乙烯缘射频同轴电缆，是同轴电缆的一种。

　　SYV-75-5:S代表射频，Y代表聚乙烯缘，V护套，75代表特性阻抗，5代表线径。

　　A:64编B:96编C:128编“编”代表:屏蔽层的密度，即外面密密的铜线。

　　二、光纤传输

　　距离更远的采用光纤传输方式，光纤传输具有衰减小、频带宽、不受电磁波干扰、重量轻、保密性好等一系列优点，主要用于国家及省市级的主干通讯网络、有线电视网络及高速宽带计算机网络。而在闭路电视监控系统中，光纤传输也已成为长距离视音频及控制信号传输的首选方式。

　　三、通信电缆

　　通信线缆一般用在配置有电动云台、电动镜头的摄像装置，在使用时需在现场安装遥控解码器。现场解码器与控制中心的视频矩阵切换主机之间的通信传输线缆，一般采用2芯屏蔽通信电缆（RVVP）或3类双绞线UTP，每芯截面积为0.3mm2～0.5mm2。选择通信电缆的基本原则是距离越长，线径越大。例如:RS-485通信规定的基本通信距离是1200m，但在实际工程中选用RVV2-1.5的护套线可以将通信长度扩展到2000m以上。当通信距离过长时，需使用RS-485通信中继器。

　　四、双绞线传输

　　视频信号也可以用双绞线传输，这要用到双绞线传输设备。在某些应用场合，双绞线传输设备是不可少的。如:当建筑物内已经按综合布线标准敷设了大量的双绞线（标准中称三类线或五类线）并且在各相关房间内留有相应的信息接口（RJ45或RJ11），则新增闭路电视监控设备时就不需再布线，视音频信号及控制信号都可通过双绞线来传输，其中视频信号的传输就要用到双绞线传输设备。另外对已经敷设了双绞线（或两芯护套线）而需将前端摄像机的图像传到中控室设备的应用场合，也需用到双绞线传输设备。

　　双绞线视频传输设备的功能就是在前端将适合非平衡传输（即适合75Ω同轴电缆传输）的视频信号转换为适合平衡传输（即适合双绞线传输）的视频信号;在接收端则进行与前端相反的处理，将通过双绞线传来的视频信号重新转换为非平衡的视频信号。

　　双绞线传输设备本身具有视频放大作用，因而也适合长距离的信号传输。对以上不同的传输方式，所使用的传输部件及传输线路都有较大的不同。

　　五、声音监听线缆

　　声音监听线缆一般采用4芯屏蔽通信电缆（RVVP）或3类双绞线UTP，每芯截面积为0.5mm2。在没有干扰的环境下，也可选为非屏蔽双绞线，如在综合布线中常用的5类双绞线（4对8芯）;由于监控系统中监听头的音频信号传到中控室是采用的点对点布线方式，用高压小电流传输，因此采用非屏蔽的2芯电缆即可，如RVV2-0.5等。

　　六、控制电缆

　　控制电缆通常指的是用于控制云台及电动可变镜头的多芯电缆，它一端连接于控制器或解码器的云台、电动镜头控制接线端，另一端则直接接到云台、电动镜头的相应端子上。

　　云台与控制器距离≤100米，用RVV6×0.5护套线。

　　云台与控制器的距离》100米，用RVV6×0.75护套线。

　　PS:护套线介绍:软护套有RVV和BVV

　　v-聚氯乙烯缘

　　v-聚氯乙烯护套

　　R-软

　　VV-聚氯乙烯缘聚氯乙烯护套电力电缆

　　RVV-聚氯乙烯缘聚氯乙烯护套软电缆（也叫护套线） 监控常用线缆的型号和区别 视频线、射频线、屏蔽与非屏蔽、信号线、控制线等等，各种型号，初入行者经常被搞混，下面是几个常用型号的区分:RVV与KVV、RVVP与KVVP区别:RVV和RVVP里面采用的线为多股细铜丝组成的软线，即RV线组成。KVV和KVVP里面采用的线为单股粗铜丝组成的硬线，即BV线组成。AVVR与RVVP区别:东西一样，只是内部截面小于0.75平方毫米的名称为AVVR，大于等于0.75平方毫米的名称为RVVP。

　　电缆通信是有线通信的一种，有线通信通常分为明线通信（由于受传输容量的限制，现在几乎不使用了）、电缆通信和光缆通信等。

　　电缆通信是指利用电缆（常用铜材料）作为物理介质来传递信息的一种通信技术。通信电缆从制做程式上大体分为双绞线电缆、同轴电缆、数据电缆（五类线等）和用途电缆。

　　常说的双绞线通信电缆一般是指全塑市内通信电缆。凡是电缆的芯线缘层、缆芯包带层、扎带和护套均采用高分子聚合物塑料制成的电缆称为全塑市内电缆。我国目前制做的全塑电缆大对数可达6000对（线径为0.32毫米），全谱，芯接续采用卡接法，多采用管道敷设。全塑市内通信电缆主要用于固定电话用户的接入，由于众所周知的原因，当初它成为固定电话用户接入网的主体，就范围而言，其接入比例高达90%还多。

　　另外，还有一种我们现在经常用到的电缆，也是双绞线结构，一般为8芯，我们称它为对绞线对称电缆，有人也称为数据电缆。依据电气工业协会(EIA，Electronics

　　Industries Association)的分类，现在常用的有五类、六类等，它分为屏蔽（STP，Shielded

　　Twisted Pairs）和非屏蔽（UTP，Unshielded Twisted Pairs）两种。多用于结构化布线系统（SDS，Structured Distributed System）。

　　同轴电缆是为了适应传输高速信号或高频信号而采用不同的制做方法，即电缆中心为导线，导线外面是缘层，缘层外面是金属屏蔽层（用于屏蔽电磁干扰和辐射），再外面是一缘护套层，每一层都是以导线为圆心，故称为同轴电缆。目前常用的同轴电缆，有用于室内的中继电缆，和用于闭路电视系统（CATV，Cable

　　Television）的同轴电缆等，大多为75Ω的特性阻抗；还有用于天馈线系统的馈线电缆（或称射频电缆），特性阻抗一般为50Ω。

　　用途电缆一般包括如用于短距离低速率数输的多芯电缆、用于家庭网络的双芯平行电缆等。

　　电缆通信网络从物理介质和硬件的组成来看，依据实际的情况主要可包括下图所示的内容:

　　设施部分是电缆通信系统的不可缺少的重要组成部分。

　　配线设备是用于各种线缆的终端成端与跳接。总配线架（MDF，Main

　　Distribution Frame）是全塑电缆的进终端成端，是电话交换机用户线与全塑电缆的对接跳线设施，它分为内线接线模块（俗称横列，接交换机用户线）和外线模块（俗称直列，接全塑电缆）。数字配线架（DDF，Digital

　　Distribution Frame）是同轴电缆的终端成端，一般是交换机的中继线与传输设备对接跳接设施。PDF是对绞线对称电缆的终端成端，一般是数据设备之间的跳接设施。

　　电缆交接箱是主干电缆与配线区电缆的对接设备。电缆分线盒是配线区电缆与用户电缆的对接设备。通信线杆和管道是用来架设或敷设通信电缆的，目前在市区多用通信管道（砼管或塑料管）敷设，通信线杆多用于市郊或野外。电缆接续器件包括接线子和接续套管等，主要用于通信电缆的接续。电缆头/座主要用于电缆的终端及与硬件设备的对接，常用的如市话电缆的RJ-11、对绞线对称电缆的RJ-45及同轴电缆的BCN等。

　　电缆通信从技术应用上来看，主要是用在通信接入网。现代主要技术包括话音接入技术、数字用户环路（xDSL）技术、综合布线（IDS）技术、家庭网络技术、光纤同轴混合（HFC）技术以及电力线通信技术等。

　　话音接入技术主要是利用全塑市内通信电缆，接入的业务肯定主要是话音，是目前固定电话通信接入网的主体。然而随着新的接入技术的不断采用，利用全塑市内通信电缆正在向非话业务发展，速率在不断提高，如采用高速MODEM技术其速率可达56Kbit/s、采用ISDN（俗称一线通）技术其速率可达128Kbit/s、采用数字用户环路（xDSL，Digital

　　Subscriber Loop）技术其下行速率可达数Mbit/s乃至高可达几十Mbit/s。这些新的接入技术的采用，不断的挖掘着全塑通信电缆的利用率。数字用户环路（xDSL）技术的内容将放在接入通信网络内介绍。

　　综合布线（IDS，Integrated

　　Distributed System）技术也称结构化布线系统（SDS，Structured

　　Distributed System），又称楼宇布线系统（PDS，Premises

　　Distributed System），是针对建筑和建筑群，综合考虑电话网和计算机域网的布线需要而采用的一种技术，主要是利用对绞线对称电缆，也包括利用全塑市内通信电缆和光缆。它可以实现话音、数据、多媒体的综合信息接入和管理，满足人们自动化、智能化办公的需求。

　　光纤同轴混合（HFC，Hybrid

　　Fiber and Coaxial Cable）技术是利用同轴电缆和光缆组成混合网，主要实现闭路电视信号的接入；同时可以实现接入IP话音、互联网及VOD等。早期的闭路电视系统，属于模拟系统，利用同轴电缆实现，随着提高传输容量、数字化和多业务化的需求，发展成为今天的光纤同轴混合（HFC）技术。该技术的内容将放在多媒体通信网络内介绍。

　　电力线通信技术是利用电力线来实现话音及数据的通信。早期的技术如电力载波技术主要是实现变电站间的勤务电话及“三遥”信息的传递。而现代的电力线通信技术则主要是致力于实现话音业务、数据业务、互连网业务的接入。该技术的主要指导思想充分利用已有的电力线（现在一般有建筑的地方就有电力线），避免或减少重复建设通信线路。该技术的发展前景主要是要解决强电系统与弱电系统的对接、用户双向通信等技术问题。