Razlika med optičnim vlaknom in koaksialnim kablom
Vsebina
- Primerjalna tabela
- Opredelitev optičnih vlaken
- Izgube
- Opredelitev koaksialnega kabla
- Izgube
- Prednosti in slabosti Optično vlakno
- Prednosti in slabosti koaksialnega kabla
- Zaključek
Računalniki in druge elektronske naprave podatke prenašajo iz ene v drugo napravo v obliki signalov in s pomočjo prenosnega medija. Mediji za prenos lahko v osnovi razvrstimo na dve vrsti vodenih in ne usmerjenih.
Neurejeni mediji je brezžična komunikacija, ki prenaša elektromagnetne valove z uporabo zraka kot medija in tudi v vakuumu, lahko prenaša podatke in ne zahteva fizičnega prevodnika. Vodeni mediji potrebujejo fizični medij za prenos signalov, kot so žice. Vodeni mediji so razvrščeni na tri načine kabla z dvojnimi pari, koaksialnim kablom in optičnim kablom. Članek vam razloži razliko med optičnimi vlakni in koaksialnim kablom.
V bistvu je optično vlakno voden medij, ki prenaša signale iz ene naprave v drugo v obliki svetlobe (optična oblika). Ker koaksialni kabel odda signale v električni obliki.
-
- Primerjalna tabela
- Opredelitev
- Ključne razlike
- Prednosti in slabosti optičnih vlaken
- Prednosti in slabosti koaksialnega kabla
- Zaključek
Primerjalna tabela
| Osnove za primerjavo | Optična vlakna | Koaksialni kabel |
|---|---|---|
| Osnovni | Prenos signala je v optični obliki (svetlobna oblika). | Prenos signala je v električni obliki. |
| Sestava kabla | Steklo in plastika | Plastika, kovinska folija in kovinska žica (ponavadi baker). |
| Izgube v kablu | Disperzija, upogib, absorpcija in slabljenje. | Uporne, sevalne in dielektrične izgube. |
| Učinkovitost | Visoka | Nizka |
| Cena | Zelo drago | Cenejši |
| Upogibni učinek | Lahko vpliva na prenos signala. | Upogibanje žice ne vpliva na prenos signala. |
| Hitrost prenosa podatkov | 2 Gbps | 44.736 Mbps |
| Namestitev kabla | Težko | Preprosto |
| Na voljo pasovna širina | Zelo visoko | Zmerno visoko |
| Zunanje magnetno polje | Ne vpliva na kabel | Vpliva na kabel |
| Odpornost na hrup | Visoka | Vmesni |
| Premer kabla | Manjši | Večji |
| Teža kabla | Vžigalnik | Težje primerjalno |
Opredelitev optičnih vlaken
Kot smo že omenili optična vlakna je vrsta vodenih medijev. Sestavljen je iz stekla, kremena in plastike, kjer se signali prenašajo v obliki svetlobe. Optična vlakna uporabljajo princip popolnega notranjega odboja za vodenje svetlobe skozi kanal. Strukturna sestava optičnih vlaken vključuje stekleni ali ultračiščen kremen, ki ga obdaja obloga iz manj gostega stekla ali plastike. Obloga je pokrita s pufrom ali ohlapnim ali tesnim, da se zaščiti pred vlago. Na koncu je celoten kabel obdan z zunanjo oblogo iz materiala, kot je teflon, plastika ali vlaknasta plastika itd.
Gostota obeh materialov se vzdržuje tako, da je svetlobni žarek, ki potuje skozi jedro odraža z obloge, namesto da bi se prelomil vanj. Informacije v optičnem vlaknu so kodirane v obliki svetlobnega žarka kot zaporedje naprej in izklopljen utripa, kar pomeni1 je in 0.
Kabel iz optičnih vlaken je sestavljen iz stekla in je občutljiv, kar otežuje namestitev. Ponavljalec je postavljen na 2 km do 20 km, odvisno od vrste vlaken. Obstajata dve vrsti optičnih vlaken, multimode in enojni način. Multimodno vlakno ima dve različici, indeks korakov in razvrščeno indeksno vlakno. Kot vir svetlobe optičnega kabla lahko uporabimo LED in laserje.
Izgube
V kablu z optičnimi vlakni se izguba energije zgodi, ko svetloba potuje iz enega kraja v drugega, kar je znano kot slabljenje. Slabljenje nastane, ko pride do naslednjega pojava absorpcije, disperzije, upogibanja in sipanja. Slabljenje je odvisno od dolžine kabla.
- Absorpcija - Intenzivnost svetlobe postane bolj zatemnjena, ko potuje do konca vlakna zaradi segrevanja ionskih nečistoč in je znana kot absorpcija svetlobne energije.
- Disperzija - Kadar signal poteka vzdolž vlakna, ne sledi vedno isti določeni poti, zaradi česar je zelo popačen.
- Upogibanje - Do te izgube pride zaradi upogibanja kabla, nastaneta dva pogoja. V prvem stanju je celoten kabel upognjen, kar omejuje nadaljnji odboj svetlobe ali izgubo obloge. V drugem stanju je le obloga rahlo upognjena, kar ima za posledico nepotreben odboj svetlobe pod različnimi koti.
- Škropljenje - Izguba nastane zaradi različne mikroskopske gostote materiala ali ob gostoti nihajoče gostote.
Opredelitev koaksialnega kabla
The koaksialni kabel odda signale v obliki elektronov, nizkonapetostne električne energije. Sestavljen je iz prevodnika (navadno bakra), nameščenega na sredini ali jedra, ki ga obdaja izolacijski plašč. Plašč je obdan tudi v zunanjem prevodniku kovinske pletenice, folije ali kombinacije obeh. Zunanji kovinski ovoj deluje kot ščit pred hrupom in dokonča vezje kot drugi prevodnik.
Izgube
Izguba energije, ki jo povzroči koaksialni kabel, je skovan z izrazom slabljenje, na to pa lahko vplivata dolžina in frekvenca kabla, lahko pa se oslabitev z naraščanjem poveča. Nastanejo tudi različne izgube, kot so uporne izgube, dielektrične izgube in sevalne izgube.
- Uporna izguba - Nastane zaradi upora prevodnikov in pretočni tok proizvaja toploto. Kožni učinek omejuje dejansko območje, kjer teče tok, vendar naraščajoča frekvenca postopoma postane bolj očitna. Uporna izguba se širi kot kvadratni koren frekvence. Za premagovanje izgube lahko uporabimo več-navojne vodnike.
- Dielektrična izguba - To je tudi druga velika izguba, ki nastane zaradi porasta frekvence, vendar se linearno povečuje za razliko od uporovne izgube.
- Izmerjena izguba - Sevana izguba je manjša od uporovnih in dielektričnih izgub, ki jih lahko povzroči, če ima kabel slabo zunanjo pletenico. Moč sevanja povzroči motnje, kjer so lahko signali prisotni na mestu, kjer niso potrebni.
- Optično vlakno prenaša signale v optični obliki, koaksialni kabel pa signal v obliki električne energije.
- Kabel iz optičnih vlaken je izdelan iz steklenih vlaken in plastike. V nasprotju s tem je koax kabel sestavljen iz kovinske žice (bakra), plastične in kovinske mrežaste pletenice.
- Optično vlakno je učinkovitejše od koaksijalnega kabla, saj ima večjo odpornost proti hrupu.
- Optični kabel je dražji od koaks kabla.
- Učinek upogibanja kabla je v primeru optičnega vlakna negativen. Koaksialni kabel v nasprotju z upogibom ne vpliva.
- Optično vlakno zagotavlja visoko pasovno širino in hitrost prenosa podatkov. Nasprotno, pasovna širina in hitrost prenosa podatkov, ki ju zagotavlja koaksalni kabel, sta zmerno visoki, vendar manjši od optičnega.
- Koaksialni kabel je enostavno namestiti, medtem ko namestitev optičnega kabla zahteva dodaten napor in skrb.
- Optična vlakna so lahka in imajo majhen premer. Nasprotno, koaksialni kabel je težji in ima velik premer.
Prednosti in slabosti Optično vlakno
Prednosti
- Odpornost na hrup - Ker optični kabel uporablja svetlobo in ne elektriko, hrup ni problem. Zunanja svetloba bi verjetno lahko povzročila nekaj motenj, vendar jo je zunanji plašč že blokiral iz kanala.
- Manj slabljenja - Oddaljenost prenosa je izjemno večja kot pri vseh drugih vodenih medijih. V kablu z optičnimi vlakni lahko signal teče kilometre, ne da bi potreboval regeneracijo.
- Večja pasovna širina - Optični kabel lahko prenese večjo pasovno širino.
- Hitrost - Omogoča višje hitrosti prenosa.
Slabosti
- Cena - Optična vlakna so draga, ker jih je treba izdelati natančno in laserski vir svetlobe stane veliko.
- Namestitev in vzdrževanje - Groba ali razpokana jedra optičnega vlakna lahko razprši svetlobo in preneha signal. Vsi spoji morajo biti popolnoma polirani, poravnani in zatesnjeni s svetlobo. Uporablja neostro orodje za rezanje in stiskanje, kar otežuje namestitev in vzdrževanje.
- Krhkost - Steklena vlakna so bolj občutljiva in zlahka lomljiva kot žica.
Prednosti in slabosti koaksialnega kabla
Prednosti
- Frekvenčne značilnosti - Koaksialni kabel ima boljšo frekvenčno karakteristiko v primerjavi s kablom z dvojnim parom.
- Dovzetnost za motnje in navzkrižne besede - Zaradi koncentrične konstrukcije kabla je manj dovzetna za motnje in prekrivanje.
- Signalizacija - Coax kabel podpira analogno in digitalno signalizacijo.
- Cena - Je cenejši od optičnih vlaken.
Slabosti
- Prevožena razdalja s signalom - Kadar so komunikacijske naprave nameščene na daljši razdalji, je potreben repetitor na vsakem kilometru.
Zaključek
Optično vlakno je bolj učinkovito od koaksialnega kabla glede hitrosti prenosa podatkov, hrupa in motenj, dimenzij, pasovne širine, izgube itd. Vendar je koaksialni kabel cenejši, enostavno ga je mogoče namestiti in namestiti, upogibanje kabla pa ne vpliva na signalizacijo v kablu.
