第三章通信线路

3.1引言3.2架空明线3.3电缆3.4光缆3.5波导管第三章通信线路问题1：固话用户甲与固话用户乙通话，至少需经过那些设备？问题2：移动用户甲与移动用户乙通话，至少需经过那些设备？3.1引言类型有形介质双绞线同轴电缆光缆无线电微波红外线激光卫星无形介质通信线路的作用－作为传输信息的媒介对传输媒介的基本要求－容量大、经济、安全、稳定、寿命长通信线路的发展历史：架空明线：铁线、铜线、铝线1843年，在莫尔斯的组织领导下，从华盛顿到巴尔的摩之间建成了全球第一条电报线路（架空明线），全长64.37公里。1844年5月24日，莫尔斯心情激动地坐在华盛顿国会大厦联邦最高法庭会议厅中，右手紧握电键，当着众人的面，用他改进后的电报机──“莫尔斯电报机”向40英里外的巴尔的摩发出了历史上第一份长途电报：“上帝创造了何等的奇迹！”中国于1877年在台湾修建了中国第一条架空电报线路，1879年，又建成天津到塘沽的军用架空电报线路。电缆线路：市话电缆、对称电缆、同轴电缆19世纪50年代开始出现海底电缆，用以传送电报。1876年发明电话。随着市内电话用户日益增多，出现了可以容纳许多对导线的对称电话电缆。1899年,美国人M.I.普平发明电缆加感线圈,在对称电缆的芯线上每隔一定距离接入加感线圈，通话距离可增加3～4倍。1941年美国建成第一条480路同轴电缆线路，此后，容量更大的同轴电缆载波电话系统得到迅速发展。中国最早的通信电缆线路是沿海的海底电缆和大城市的市内电话电缆。20世纪30年代，在中国东北地区敷设了可以开通低频载波电话的长途对称电缆。1962年，中国设计制造的60路载波长途对称电缆，在北京和石家庄间投入使用。1976年,中国设计制造的1800路4管中同轴电缆在北京、上海、杭州间敷设成功并投入使用。华信邮电咨询设计研究院有限公司HuaxinP&TConsultingandDesigingInstituteCo.,Ltd光缆线路：单模光纤、多模光纤1970年，美国康宁公司研制出第一根符合实用技术要求的低损耗光导纤维。1977年，美国敷设了世界上第一条光导纤维的电话线路。1978年加拿大进行试验，为一个小镇的150个家庭敷设光缆线路并提供电话、电视、广播等。80年代初我国开始生产光纤。1978年，在上海铺设了第一条长1.8公里可传送120路电话的光纤通信线路。1993年12月15日，中国第一条海底光缆——上海南汇至日本九州宫崎海底光缆系统正式开通。1843架空明线1876电话发明1941同轴电缆185x海底电缆对称电缆19761977光缆1836世界1877架空明线193x对称电缆1970光纤，程控交换机同轴电缆1978光缆电报信号199x开始大规模建设光缆电报＋电话信号电报＋电话信号＋多媒体信号数字信号数字信号＋模拟信号数字信号我国电报发明华信邮电咨询设计研究院有限公司HuaxinP&TConsultingandDesigingInstituteCo.,Ltd通信线路现状架空明线－已淘汰，但杆路技术被保留。对称电缆－长途对称电缆已淘汰，但在局域网中大量应用。同轴电缆－长途同轴电缆已淘汰，但在有线电视网中大量应用。市话电缆－固话运行商有大量市话电缆在网运行，末端接入还在继续新建，但随着接入技术的演进，将逐步淘汰。光缆－－－除接入网外，均已采用光缆。在接入网中光缆离用户已越来越近，正在逐步替代铜缆。华信邮电咨询设计研究院有限公司HuaxinP&TConsultingandDesigingInstituteCo.,Ltd由电杆支持架于地面上的裸导线通信线路，简称明线线路。这是一种有线电通信线路，用于传送电报、电话、传真等。3.2架空明线华信邮电咨询设计研究院有限公司HuaxinP&TConsultingandDesigingInstituteCo.,Ltd1918年开始利用明线线路传送载波电话。中国最早开放业务的长距离明线线路是天津和上海间的电报线路，建成于1881年，全长3075华里(约1537.5公里)。结构明线线路每隔50米左右竖立一根电杆。每根电杆一般安装1～5个横担,可架挂1～20余对导线。导线通常为铜线、铝线或钢线（又称铁线）。导线固定在绝缘子（又称隔电子）上。绝缘子一般采用瓷材料或玻璃材料制成，使导线和导线之间以及导线和大地之间保持绝缘（见图）。中国使用的导线直径有2.5毫米、3.0毫米、4.0毫米等几种华信邮电咨询设计研究院有限公司HuaxinP&TConsultingandDesigingInstituteCo.,Ltd架空明线的一对导线构成一个回路，两端连接电话机,可以传送1路电话。如果回路的两端再连接载波电话机，则除原来开通的1路电话外,还可多传送若干路电话。例如，一对铜线或铝线连接3路载波电话机后，可多传送3路电话；再连接12路载波电话机,又可多传送12路电话，总共可同时传送16路电话。钢线对高频的衰减比铜、铝线大，所以一对钢线除开通1路电话外,一般只能再开通3路载波电话，即同时传送4路电话。华信邮电咨询设计研究院有限公司HuaxinP&TConsultingandDesigingInstituteCo.,Ltd同一杆路上的各对导线，由于长距离平行架挂，会因电磁感应产生相互间的串音干扰。每隔一定距离将一对导线的两根交换挂设位置，可使串音相互抵消，这种措施称为交叉。采用不同的交叉制式，可以开通的电话电路数也不相同。采用中国1966年设计的新8式交叉的明线线路,容量可达200多个电话电路。在同一杆路的导线中，还可选出几对铜线或铝线各加开一套短距离的高12路载波电话，使容量增加到300多个电话电路。华信邮电咨询设计研究院有限公司HuaxinP&TConsultingandDesigingInstituteCo.,Ltd电信号经由线路传送时，随着传送距离的增长而逐渐衰减，当线路长达一定程度时，必须用增音机将电信号放大再继续传送，才能使接收端收到的电信号不致过于微弱。例如传送12路载波电话的铜线回路或铝线回路，大约每隔100公里就需要加装一部增音机。华信邮电咨询设计研究院有限公司HuaxinP&TConsultingandDesigingInstituteCo.,Ltd华信邮电咨询设计研究院有限公司HuaxinP&TConsultingandDesigingInstituteCo.,Ltd3.3电缆线路市话电缆对称电缆同轴电缆漏泄电缆华信邮电咨询设计研究院有限公司HuaxinP&TConsultingandDesigingInstituteCo.,Ltd市话电缆1、市内电话网2、市话电缆及其他常用材料华信邮电咨询设计研究院有限公司HuaxinP&TConsultingandDesigingInstituteCo.,Ltd1市话网基本构成市话汇接局农话汇接局端局固定电话基干电路低呼损电路高效电路华信邮电咨询设计研究院有限公司HuaxinP&TConsultingandDesigingInstituteCo.,Ltd我国电话网参考当量及传输损耗要求长途网全程参考当量及传输损耗（1）国内长途模拟网国内任何两个用户间进行长途电话接续时，全程参考当量应不大于33dB，全程传输损耗不大于33dB。（2）国内长途数字网国内任何两个用户间进行长途电话接续时，全程参考当量应不大于22dB，全程传输损耗不大于22dB。华信邮电咨询设计研究院有限公司HuaxinP&TConsultingandDesigingInstituteCo.,Ltd本地网全程参考当量及传输损耗（1）本地模拟网全程参考当量应不大于30dB，全程传输损耗不大于29dB。＜7端局端局汇接局汇接局支局PBX＜7＜3.51＜4111＜3.5＜29dB传输损耗参考当量＜12＜4＜4＜4＜30.50.511SRERRE华信邮电咨询设计研究院有限公司HuaxinP&TConsultingandDesigingInstituteCo.,Ltd（2）本地数字网全程参考当量应不大于22dB（或市内接续18.5dB），全程传输损耗不大于22dB（或市内接续18.5dB）。＜7端局端局汇接局汇接局支局PBX＜7传输损耗参考当量1237（或3.5）SRERRE8（或4.5）＜22dB（18.5dB）华信邮电咨询设计研究院有限公司HuaxinP&TConsultingandDesigingInstituteCo.,Ltd2、市话电缆缆芯内护层外护层导线：铜线绝缘层：聚乙烯华信邮电咨询设计研究院有限公司HuaxinP&TConsultingandDesigingInstituteCo.,Ltd导线材料：电解铜芯径：0.32、0.4、0.5、0.6、0.8毫米绝缘层材料：聚乙烯、聚丙烯等，通常着色以利辨认。结构：实心、泡沫、泡沫/实心两根导线对绞后组成一对，相邻导线间扭绞节距不同。内护层屏蔽层：采用金属材料（铝带、铜带、钢带）和绕包、纵包方式。护套：采用黑色聚乙烯或聚氯乙稀材料组合方式：简单组合（单层、双层、综合)、粘接（铝/塑粘接护套－解决电缆防潮问题）。具有内护套的电缆主要用于架空和管道（充气维护）敷设场合华信邮电咨询设计研究院有限公司HuaxinP&TConsultingandDesigingInstituteCo.,Ltd外护层内衬层：聚乙烯或聚氯乙稀薄膜带铠装层：钢带、钢丝外被层：黑色聚乙烯或聚氯乙稀华信邮电咨询设计研究院有限公司HuaxinP&TConsultingandDesigingInstituteCo.,Ltd电缆主要参数环阻：音频通信时可等效为直流电阻绝缘电阻填充型电缆≥3000MΩ.km，非填充型电缆≥10000MΩ.km衰减线径(mm)0.320.40.50.60.8环阻(欧姆)472296190131.673.2衰减(分贝)2.11.641.331.060.67用户线最长传输距离(km)3.34.25.26.610.420℃、800hz时电缆的参考环阻和衰减值•对称电缆（symmetricalcable）由两根线质、线径及对地绝缘电阻相同的绝缘导线构成一对传输回路，并由多对这样的导线绞合而成的通信电缆。•双绞线（复习）对称电缆有低频对称电缆、高频对称电缆和高低频对称电缆三类。低频对称电缆用来传输话音频率（300～3400Hz），高频对称电缆传输的频率高于话音频率，用于15路二线分频传输系统时，最高频率可达156kHz。高低频对称电缆是缆芯内既有高频四线组，又有低频四线组。对称电缆的电场和磁场是开放式的，这种开放式的交变电磁场势必在邻近的对称回路内产生感应电势，这就是串音干扰，而且频率越高串音干扰越严重。因此，除回路衰减外，高频对称电缆回路间的串音是限制传输距离的重要因素。为了减小串音，除了从结构上采用对绞、复对绞和星绞外，还要在施工中采用各种交叉组合和集中平衡的方法来降低干扰。低频对称电缆的串音主要来自回路间的电容耦合和回路对地的电容不平衡。高频对称电缆的串音除了电容耦合与对地电容不平衡外，回路间的磁耦合、回路的衰减与相移以及经由第三回路的串音等都对本回路产生影响。宝（鸡）凤（州）段铁路长途对称电缆线路全长91km，这条线路的开通，迈出了由架空明线转向地下电缆的关键性一步。1958年6月15日，我国第一条电气化铁路宝成线宝凤段开工建设，这一天就被定为中铁电气化局集团第一工程有限公司的成立纪念日。同轴电缆同轴电缆是指有两个同心导体，而导体和屏蔽层又共用同一轴心的电缆。绝缘层塑料封套网状屏蔽层中心铜线同轴对的外导体本身就是对内导体的屏蔽，大大减少了互相干扰和外界干扰，传输效率提高，话路容量增加。1．同轴电缆的分类（1）按照适宜传输的信号分类按传输信号将同轴电缆分成：基带同轴电缆、宽带同轴电缆。基带同轴电缆主要用于基带同轴电缆主要用于数字信号的基带通信，它的屏蔽网用铜线做成网状的，特征阻抗为50Ω。宽带同轴电缆主要用于模拟信号的宽带通信，如闭路电视系统中的传输线路，它的屏蔽导线常用铝冲压成的，特征阻抗为75Ω。（2）按直径的不同分类按直径可将同轴电