الألياف البصرية مقابل الكابلات المحورية
المحتوى
- المحتويات: الفرق بين الألياف البصرية والكابلات المحورية
- رسم بياني للمقارنة
- ما هو الألياف الضوئية؟
- خسائر
- ما هو الكابل المحوري؟
- خسائر
- الاختلافات الرئيسية
- مزايا الألياف البصرية
- عيوب الألياف البصرية
- مزايا الكابلات المحورية
- عيوب الكابلات المحورية
- استنتاج
الكابل المحوري هو سلك نحاس أو مطلي بالنحاس النقي محاط بمواد عازلة مع غطاء من الألومنيوم يستخدم لنقل إشارات الهاتف والتلفزيون والبيانات. يستخدم كابل الألياف الضوئية لتقديم نفس أنواع الإشارات ولكن يحمل نطاقات أوسع بكثير من الترددات. وهي مصنوعة من أنابيب رقيقة ومرنة من الزجاج والبلاستيك.
تقوم أجهزة الكمبيوتر والأجهزة الرقمية الأخرى بنقل المعلومات من جهاز إلى آخر بنوع الإشارات وبواسطة وسائط نقل. يمكن تصنيف وسائط النقل بشكل أساسي إلى نوعين موجهين وغير موجهين.
الوسائط غير الموجهة هي اتصال لاسلكي يحمل موجات كهرومغناطيسية من خلال الاستفادة من الهواء المعتدل ودون الحاجة إلى موصل جسدي. تتطلب الوسائط الموجهة وسيطًا ماديًا لنقل الإشارات مثل الكابلات. يتم تصنيف الوسائط الموجهة في ثلاث طرق كبل زوج ملتوية ، كابل متحد المحور وكابل من الألياف البصرية. يصف التقرير الفرق بين الألياف البصرية والكابلات المحورية.
في الأساس ، الألياف الضوئية هي وسائط موجهة تنقل الإشارات من جهاز إلى آخر في شكل ضوء (شكل بصري). في حين أن الكابل المحوري ينقل الإشارات في شكل كهربائي.
المحتويات: الفرق بين الألياف البصرية والكابلات المحورية
- رسم بياني للمقارنة
- ما هو الألياف الضوئية؟
- خسائر
- ما هو الكابل المحوري؟
- خسائر
- الاختلافات الرئيسية
- مزايا الألياف البصرية
- عيوب الألياف البصرية
- مزايا الكابلات المحورية
- عيوب الكابلات المحورية
- استنتاج
رسم بياني للمقارنة
| أساس | الألياف البصرية | كابل متحد المحور |
| الأساسية | في نقل الألياف الضوئية للإشارات في شكل ضوء. | في نقل الكابلات المحورية للإشارات في شكل الكهربائية. |
| نجاعة | متوسط | منخفض |
| خسائر في الكابل | التشتت ، الانحناء ، الامتصاص والتوهين. | مقاوم ، يشع وخسارة عازلة. |
| تكوين الكابل | البلاستيك والزجاج | رقائق معدنية ، وأسلاك بلاستيكية ومعدنية (النحاس عادة). |
| تأثير الانحناء | يمكن أن تؤثر على انتقال الإشارة. | ثني الأسلاك لا يؤثر على انتقال الإشارة. |
| كلفة | غالي جدا | أقل غلاء |
| تركيب الكابل | صعبة | سهل |
| معدل نقل البيانات | 2 جيجابت في الثانية | 44.736 ميغابت في الثانية |
| المجال المغناطيسي الخارجي | لا يؤثر على الكابل | يؤثر على الكابل |
| عرض النطاق الترددي المقدمة | عالي جدا | مرتفعة بشكل معتدل |
| مناعة الضوضاء | متوسط | متوسط |
| قطر الكابل | الأصغر | أكبر |
| وزن الكابل | ولاعة | أثقل نسبيا |
ما هو الألياف الضوئية؟
كما ذكر من قبل الألياف البصرية هي نوع من الوسائط الموجهة. يتكون من الزجاج والبلاستيك والسيليكا ، حيث يتم نقل الإشارات في نوع من الضوء. يستخدم الألياف الضوئية مبدأ الانعكاس الداخلي الكلي لتوجيه الضوء عبر المحطة. يشتمل التركيب الهيكلي للألياف الضوئية على زجاج أو سيليكا منصهرة فائقة النقاء محاطة بتكسية من البلاستيك أو الزجاج الكثيف. يتم تغليف الكسوة بواجهة عازلة إما ضيقة أو فضفاضة ، لحمايتها من الرطوبة. أخيرًا ، يتم بعد ذلك تغطية الكابل بالكامل بغطاء خارجي مصنوع من مادة مثل تفلون أو البلاستيك أو البلاستيك الليفي ...
يتم الحفاظ على كثافة كلتا المادتين بطريقة تعكس شعاع الضوء الذي ينتقل عبر الوسط من الغطاء بدلاً من الانكسار فيه. في الألياف الضوئية ، يتم تشفير البيانات في شكل شعاع ضوء كسلسلة من ومضات وإيقاف تشغيله والتي تشير إلى 1 و 0. يتكون كابل الألياف الضوئية من زجاج وهش يجعل تركيبه صعبًا.يتم تثبيت مكرر في 2 كم إلى 20 كم اعتمادا على نوع من الألياف. هناك نوعان من الألياف الضوئية ، وضع متعدد وضع واحد. يحتوي الألياف متعددة الأوضاع على نوعين مختلفين ، هما مؤشر الفهرسة والألياف ذات الدرجات المتدرجة. يمكن استخدام LED والليزر كمصدر للضوء للكابل البصري.
خسائر
في كبل الألياف الضوئية ، يتم الحد من الطاقة بمجرد نقل الضوء من منطقة إلى أخرى يشار إليها باسم التوهين. يحدث التوهين عندما تحدث الظاهرة التالية الامتصاص والتشتت والانحناء والانتثار. يعتمد التوهين على طول الكابل.
- الامتصاص - تصبح شدة الضوء باهتة حيث تنتقل إلى نهاية الألياف بسبب تسخين الشوائب الأيونية ويسمى امتصاص الطاقة الضوئية.
- التشتت - إذا كانت الإشارة تسير على طول الألياف ، فإنها لا تلتزم دائمًا بالمسار المحدد المطابق ، مما يجعلها مشوهة للغاية.
- الانحناء - يحدث هذا الخفض بسبب ثني الكبل ، مما يؤدي إلى حالتين. في الحالة الأولى ، يكون الكبل بأكمله مثنيًا مما يحد من المظهر الإضافي للضوء أو عدم وجود الكسوة. في الحالة الثانية ، يتم ثني الكسوة قليلاً ، مما يؤدي إلى ظهور غير ضروري للضوء في زوايا مختلفة.
- الانتثار - يتم إنشاء الخفض بسبب اختلاف كثافة المواد المجهرية أو في وجود تباين
ما هو الكابل المحوري؟
ينقل الكبل متحد المحور الإشارات في شكل إلكترونات ، طاقة جهد كهربي منخفض. يتكون من موصل (عادةً من النحاس) يوضع في المركز أو المركز محاطًا بغمد عازل. يمكن أيضًا غمد الغلاف داخل موصل خارجي من جديلة معدنية أو رقائق معدنية أو مزيج من الاثنين. يعمل الغلاف الخارجي المعدني كدرع ضد الصوت ويكمل الدائرة بسبب الموصل التالي. يمكن أيضًا توصيل الموصل المعدني الخارجي بغطاء بلاستيكي لحماية الكابلات بأكملها. يعد الكابل المحوري بديلاً رائعًا لكابل الإيثرنت. تستخدم الكابلات المحورية شعبيا في تلفزيون الكابل لتفريق إشارات التلفزيون.
خسائر
يتم تقدير تقليل الطاقة الناتجة عن كبل متحد المحور من التوهين التعبير ، وقد يتأثر طول وتواتر الكبل ، يمكن أن يزيد التوهين مع زيادة الطول. بالإضافة إلى ذلك ، هناك العديد من الخسائر الناتجة على سبيل المثال تخفيض الوزن وفقدان العزل والتقليل من الإشعاع.
- الاختزال المقاوم - ينشأ بسبب مقاومة الموصلات ، والتيار المتدفق يولد الحرارة. يقيد تأثير الجلد المنطقة الحقيقية التي يتدفق فيها التيار ، لكن زيادة التردد بشكل تدريجي يجعله أكثر وضوحًا. يوسع تخفيض الوزن باعتباره الجذر التربيعي لهذا التردد. يمكن استخدام الموصلات متعددة الذين تقطعت بهم السبل للتغلب على الخسارة.
- فقدان العزل الكهربائي - إنها أيضًا خسارة كبيرة أخرى تنشأ نتيجة لزيادة التردد ، ولكنها تزيد خطيًا على عكس تقليل الوزن.
- التقليل المشع - يكون التقليل المشع أقل من الخسائر المقاومة والعازلة التي قد ينتجها عندما يكون للكابل جديلة خارجية أدنى. يؤدي إشعاع الطاقة إلى تداخل حيث يمكن أن توجد العلامات في مرحلة لا تكون فيها مطلوبة.
الاختلافات الرئيسية
- يحمل الألياف الضوئية الإشارات في شكل بصري بينما يحمل الكابل المحوري الإشارة في نوع الكهرباء.
- كابل الألياف الضوئية مصنوع من الألياف الزجاجية والبلاستيكية. بالمقارنة ، يتكون الكابل المحوري من سلك معدني (الألومنيوم) ، جديلة من شبكة معدنية وبلاستيكية.
- الألياف الضوئية أكثر كفاءة بكثير من كبل الكابل المحوري لأنه مناعة ضوضاء أعلى.
- الكبل البصري أغلى من الكبل متحد المحور.
- توفر الألياف الضوئية عرض نطاق ترددي مرتفع وأسعار بيانات عالية. على العكس من ذلك ، فإن عرض النطاق الترددي ومعدلات البيانات التي يقدمها الكابل المحوري مرتفعة إلى حد ما ولكنها أقل من الكبل البصري.
- يتم تثبيت الكابل المحوري بسهولة بينما يتطلب تركيب الكابل البصري مزيدًا من الجهد والاهتمام.
- تأثير ثني الكبل سالبًا في حالة البصري وفقًا لذلك ، فإن الكبل متحد المحور لم يمسه الانحناء.
- الألياف الضوئية خفيفة الوزن وقطرها الصغير. وعلى العكس من ذلك ، يكون الكابل المحوري أكثر ثخانة وله قطر كبير.
مزايا الألياف البصرية
- مقاومة الضوضاء - نظرًا لأن كابل الألياف الضوئية يستخدم الضوء بدلاً من الكهرباء ، فإن الصوت ليس مشكلة. من المحتمل أن يخلق الضوء الخارجي بعض التداخل ، لكن ذلك قد تم حظره بالفعل من المحطة بواسطة الغلاف الخارجي.
- أقل توهين - مسافة الإرسال أكبر بشكل ملحوظ من بعض الوسائط الأخرى الموجهة. في كابل الألياف الضوئية ، يمكن تشغيل الإشارة لأميال دون الحاجة إلى التجديد.
- عرض نطاق ترددي أعلى - قد يحمل كابل الألياف الضوئية عرض نطاق ترددي متزايد.
- السرعة - توفر أسعار نقل أعلى.
عيوب الألياف البصرية
- التكلفة - الألياف الضوئية غالية الثمن حيث يجب تصنيعها بدقة ويكلف مصدر ضوء الليزر الكثير.
- التركيب والصيانة - يمكن لمركز الألياف الضوئية المتشققة أو الخشن أن ينشر الضوء ويوقف الإشارة. يجب أن تكون جميع الوصلات مصقولة تمامًا ومختومة ومحاذاة للضوء. يستخدم أدوات غير متطورة للقص والعقوبة ، مما يجعل تركيبها وصيانتها أكثر صعوبة.
- الهشاشة - تعد الألياف الزجاجية أكثر هشاشة ويمكن كسرها بسهولة من الكبل.
مزايا الكابلات المحورية
- خصائص التردد - يتميز الكابل المحوري بخاصية تردد أفضل بكثير مقارنةً بكابل الزوج الملتوي.
- القابلية للتأثر تجاه التداخل والتداخل المتبادل - إنه أقل عرضة للتداخل والتداخل الترافقي بسبب الإنشاء المتراكز لهذا الكابل.
- الإشارة - يدعم الكابل المحوري كلاً من الإشارات الرقمية والتناظرية.
- التكلفة - أنها أكثر بأسعار معقولة من الألياف البصرية.
عيوب الكابلات المحورية
- المسافة المقطوعة بواسطة الإشارة - يعد المكرر ضروريًا لكل كيلومتر عند وضع أجهزة الاتصال على مسافة أطول.
استنتاج
تعد الألياف الضوئية أكثر كفاءة مقارنة بالكابلات المحورية من حيث سرعة نقل البيانات والتداخل والضوضاء ، والقياسات ، وعرض النطاق الترددي ، والخسائر وما إلى ذلك. ومع ذلك ، فإن الكابل المحوري أكثر اقتصادا ، ويسهل تركيبه وإتاحته ، ولا ينحني كابل يؤثر على الإشارة من الكبل.
