一、综合布线系统常用电缆

1. 双绞电缆

双绞电缆按其包缠是否有金属层，主要分为以下两大类：

（1）非屏蔽双绞（UTP）电缆

非屏蔽双绞电缆（UTP）是由多对双绞线外包缠一层绝缘塑料护套构成。4对非屏蔽双绞缆线如图1所示。

图1 非屏蔽双绞（UTP）电缆结构示意图

（2）屏蔽双绞电缆

屏蔽双绞电缆与非屏蔽双绞电缆一样，电缆芯是铜双绞线，护套层是绝缘塑料橡皮，只不过在护套层内增加了金属层.按增加的金属屏蔽层数量和金属屏蔽层绕包方式，又可分为以下三类：

1）铝箔屏蔽双绞电缆（FTP）

FTP是由多对双绞线外纵包铝箔构成，在屏蔽层外是电缆护套层4对双绞电缆结构如图2所示。

图2 铝箔屏蔽双绞电缆（FTP）结构示意图

2）铝箔/金属网双层屏蔽双绞电缆（SFTP）

SKTP是由多对双绞线外纵包铝箔后，再加铜编织网构成。4对双绞电缆结构如图3所示。

图3 铝箔/金属网双层屏蔽双绞电缆（SFTP）结构示意图

SFTP提供了比FTP更好的电磁屏蔽特性。

3）独立双层屏蔽双绞电缆（STP）

STP是由每对双绞线外纵包铝箔后，再将纵包铝箔的多对双绞线加铜编织网构成。4对双绞电缆结构如图4所示。

图4 独立双层屏蔽双绞电缆（STP）结构示意图

根据电磁理论可知，这种结构不仅可以减少电磁干扰，也使线对之间的综合串扰得到有效控制。

非屏蔽双绞电缆和屏蔽双绞电缆都有一根用来撕开电缆保护套的拉绳。屏蔽双绞电缆在铝箔屏蔽层和内层聚酯包皮之间还有一根漏电线，把它连接到接地装置上。可泄放金属屏蔽层的电荷，解除线对间的干扰。

2.同轴电缆

同轴电缆中心有一根单芯铜导线。铜导线外面是绝缘层，绝缘层的外面有一层导电金属层，金属层可以是密集型的，也可以是网状型的，用来屏蔽电磁干扰和防止辐射。同轴电缆的最外层又包了一层绝缘塑料外皮。同轴电缆结构示意如图5所示。

图5 同轴电缆结构示意图

（1）同轴电缆电气参数主要有以下几个：

①衰减

通常是指500m长的电缆段的衰减值。当用10MHz的正弦波进行测量时，其值不超过8.5dB（17dB/km）；而用5MHz的正弦波进行测量时，其值不超过6.0dB（12dB/km）。

②特性阻抗

特性阻抗是用来描述电缆信号传输特性的指标，其数值只取决于同轴线内外导体的半径、绝缘介质和信号頻率。在一定频率下，不管线路有多长，特性阻抗是不变的同轴电缆的特性阻抗主要有50Ω、75Ω及150Ω等。

③传播速度

传播速度是指同轴电缆中信号传播的速度，最低传播速度应为0.77c（c为光速）。

④直流回路电阻

中心导体的电阻与屏蔽层的电阻之和不超过10MΩ/m（在20℃下测量）。

（2）同轴电缆主要有以下两种基本类型：

①宽带同轴电缆

宽带常用的电缆、其屏蔽层通常是用铝冲压成的，特性阻抗为75Ω，如RG-59等。它既可以传输数字信号，也可以传输模拟信号，传输频率可以更高。

②基带同轴电缆

基带常用的电缆，其屏蔽层是用铜做成网状的，特性阻抗为50Ω，如RG-8（粗缆）、RG-58（细缆）等。这种电缆用于基带或数字传输。

由于双绞线电缆传输速率的提高和价格下降，同轴电缆在目前的综合布线工程中已很少使用。

二、光缆

光缆传输系统适用于工程范围和建设规模均较大，且房屋建筑分布较广阔的智能化小区。尤其是建筑群体内需要高速率的传输网络系统，采用铜心双绞线对称电缆不能满足要求或在小区周围环境中有严重的外界电磁干扰源等情况，应选用光缆以满足综合高速传输信息的需要。

1.光缆的形式

光缆由一捆光纤构成。光缆是数据传输中最有效的一种传输介质光缆传输的优点主要有重量轻、体积小、传输距离远、容量大、信号衰减小以及抗电磁干扰，

光缆按结构分类主要有以下二种形式：

（1）中心束管式

一般12芯以下的釆用中心束管式？中心束管式工艺简单，成木低(比层绞式光缆的价格便宜15%左右)。

（2）层绞式

层绞式的最大优点是易于分义，即光缆部分光纤需分别使用时，不必将整个光缆开断，只需将要分叉的光纤开断即可，层绞式光缆采用中心放置钢绞线或单根钢丝加强，将光纤续合成缆，成缆纤数可达144芯。

（3）带状式

光缆的芯数可以做到上千芯，它将4~12芯光纤排列成行，构成带状光纤单元，再将多个带状单元按-定方式排列成缆。

光缆按敷设方式分类有多种形式，即室内光缆、架空光缆、直埋光缆、管道光缆、口承式光缆、水底(海底)光缆和吹光纤等。

2.光纤的分类

光纤的分类方法很多，它既可以按照折射率的大小来分，也可以按照传输模式来分，还可以按照光的波长来分。

(1)根据光纤纤芯与包层折射率的大小分类

1）阶跃型光纤。这种光纤的纤芯和包层的折射率都是一个常数，纤芯的折射率大于包层的折射率，折射率在纤芯与包层的界面处有一个突变。进入这种光纤的光线只要满足全反射原理，就会在纤芯中以折线的形状向前推进，阶跃型光纤如图6所示。

图6 阶跃型光纤

2）渐变型光纤。这种光纤包层的折射率为一常数，纤芯的折射率从中心开始随其半径的增加而逐渐变小，到包层与纤芯的界面处折射率减小到包层的折射率，进入这种光纤的光线因入射角不同将沿着各自的曲线路径向前推进。渐变型光纤如图7所示。

图7 渐变型光纤

（2）根据光纤传输模式分类。

1）单模光纤。单模光纤的纤芯直径很小，在给定的工作波长上只能以单一模式传输，传输频带宽，传输容量大光信号可以沿着光纤的轴向传播，因此光信号的损耗很小，离散也很小，传播的距离较远。单模光纤(PMI)规范建议芯径为8~10µm。包括包层应径为125µm。

2）多模光纤。多模光纤是在给定的工作波长上，能以多个模式同时传输的光纤。多模光纤的纤芯直径一般为50~200µm，而包层直径的变化范围为125~230µm，计算机网络用纤芯直径为62.5µm，包层为125µm，也就是通常所说的62.5µm，与单模光纤相比，多模光纤的传输性能要差。在导入波长上分单模1310nm、1550nm和多模850nm、1300nm。

多模光纤可以是阶跃型，也可以是渐变型的，而单模光纤大都为阶跃型。

注：光纤的传输模式是指光进入光纤的入射角度。当光在直径为几十倍光波波长的纤芯中传播时，以各种不同的角度进入光纤的光线，从一端传至另一端时，其折射或弯曲的次数不尽相同，这种以不同角度进入纤芯的光线的传输方式称为多模式传输顼传输多模式光波的光纤称为多模光纤如果光纤的纤芯的应径为5~10µm。只有所传光波波长的几倍，则只能有一种传输模式，即沿着纤芯直线传播，这类光纤称为单模光纤。

3.光纤的结构

光纤是光导纤维的简称。它是采用石英玻璃或特制塑料拉成的柔软细丝，直径在几微米至120µm。像水流过管子一样，光能沿着这种细丝在内部传输。因而，这种细丝也叫光导纤维若只有这根纤芯，也无法传播光。这是由于不同角度的入射光会毫无阻挡地直穿过它，而不是沿着光纤传播，就好像一块透明玻璃不会使光线方向发生改变。人们为了使光线的方向发生变化，从而可以沿光纤传播，就在光纤纤芯外涂上折射率比光纤纤芯材料低的材料，通常把涂的这层材料称为包层。这样，当一定角度之内的入射光射入光纤纤芯后会在纤芯与包层的交界处发生全发射，经过若干次全发射之后，光线就损耗极小地达到了光纤的另一端。

图8是光纤的典型结构，自内向外分别为纤芯、包层、涂敷覆层以及最外层的护套。

图8 光纤的典型结构

4.光纤的传输特性

在采用光纤进行通信的系统中，两个直接通过光纤相连的光端机的最大距离称为光纤的中继距离。当两个光端机的距离超过光纤的中继距离时，必须在其间加入光的再生中继器。光纤的中继距离由所采用光纤的实际传输特性决定。

光纤的传输特性主要包括以下两点：

（1）光纤的损耗特性。光纤的损耗特性是光纤通信中的另一重要特性，光波在光纤的传输中随着距离的增加、光功率逐渐下降，当光波的功率下降到一定程度时，接收设备就难以识别，造成光纤损耗的原因很多，有光纤本身的损耗，也有光纤与光源耦合的损耗，以及光纤之间连接时的接头与连接器的损耗等。光纤本身的损耗来自光纤的吸收和散射两个方面。

1）散射损耗。散射损耗来自光纤的质量缺陷。研究表明，光源波长增长时，散射损耗减少。

2）吸收损耗。吸收损耗是光波通过光纤时，有一部分能量变成热能，从而造成光功率的损耗。吸收损耗与光纤的制造材料和加工过程有关。不纯净或有杂质的光纤，其中的金属和某些离子会吸收光的能量。对于超高纯度的石英光纤，在1.3µm和1.5µm的波长附近，光的吸收损耗是最低的。

（2）光纤的色散特性。光纤的色散是光纤通信中的一个重要特性。它是使光信号在光纤中传输后出现畸变的重要原因在传输数字信号时就表现为光脉冲在时间上的展宽，即使光脉冲的上升下降时间加长。严重时，将使前后码元相互重叠，形成码间干扰。上述情况会随着传输距离的增加而越来越严重，从而限制了光纤传输的中继距离和传输的码速。

三、连接硬件

1.光缆连接器

（1）光缆连接器。光缆活动连接器，俗称活接头，通常称为光缆连接器，是用于连接两根光缆或形成连续光通路的可以重复使用的无源器件，已经广泛用在光缆传输线路、光缆配线架以及光缆测试仪器、仪表中，是目前使用数量最多的光缆器件。

按照不同的分类方法，光缆连接器可以分为不同的种类，其具体分类见表1。

在实际应用过程中，通常按照光缆连接器结构的不同来加以区分多模光缆连接器接头类型有FC、SC、ST、FDDI、SMA、LC、MTRJ、MU及VF-45等：单模光缆连接器接头类型有FC、SC、ST、FDDI、SMA、LC、MTRJ等。光缆连接器根据插针端面接触方式分为PC、UPC和APC型。

在综合布线系统中，用于光导纤维的连接器有STU连接器、SC连接器，还有FDDI介质界面连接器（MIC）和ESCON连接器。各种光缆连接器如图9所示。

图9 光缆连接器

STⅡ连接插头用于光导纤维的端点，此时光缆中只有单根光导纤维（而非多股的带状结构），并且光缆以交叉连接或互连的方式至光电设备上，如图10所示。

图10 光纤连接

（2）光缆连接件。光纤互连装置（LIU）是综合布线系统中常用的标准光纤交连硬件，用来实现交叉连接和光纤互连，还支持带状光缆和束管式光缆的跨接线。图11所示为光纤连接盒。

图11 光纤连接盒

光纤交叉连接。交叉连接方式是利用光纤跳线（两头有端接好的连接器）实现两根光纤的连接来重新安排链路，而不需改动在交叉连接模块上已接好的永久性光缆（如干线光缆），如图12所示。

图12 光纤交叉连接模块

2）光纤互连。光纤互连是直接将来自不同地点的光纤互连起来而不必通过光纤跳线，如图13所示，有时也用于链路的管理。

图13 光纤互连模块

以上两种连接方式相比较，交连方式灵活，便于重新安排线路互连的光能量损耗比交叉连接要小。这是由于在互连中光信号只通过一次连接，而在交叉连接中光信号要通过两次连接。

2.双绞电缆连接件

（1）双绞线连接件。双绞电缆连接件主要有配线架和信息插座等。它是用于端接和管理缆线用的连接件。配线架的类型有110系列和模块化系列110系列又分夹接式（110A）和插接式（110P），如图14所示连接件的产品型号很多，并且不断有新产品推出。

图14 对绞电缆连接硬件的种类和组成

（2）信息插座。模块化信息插座分为单孔、双孔和多孔，每孔都有一个8位插脚这种插座的高性能、小尺寸及模块化特性，为设计综合布线提供了灵活性，保证了快速、准确地安装。

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