موصى به, 2021

اختيار المحرر

الفرق بين الألياف البصرية والكابل المحوري

تنقل أجهزة الكمبيوتر والأجهزة الإلكترونية الأخرى البيانات من جهاز إلى آخر في شكل إشارات وباستخدام وسائط إرسال. يمكن تصنيف وسائط النقل بشكل أساسي إلى نوعين موجودين وغير موجهين.

الوسائط غير الموجهة هي عبارة عن اتصال لاسلكي ينقل الموجات الكهرومغناطيسية عن طريق استخدام الهواء كوسيط وكذلك في الفراغ ، ويمكنه نقل البيانات ودون الحاجة إلى موصل مادي. تحتاج الوسائط الموجهة إلى وسيط مادي لنقل الإشارات مثل الأسلاك. يتم تصنيف الوسائط الإرشادية بثلاثة أطراف في كبل مزدوج مجدول وكبل متحد المحور وكبل ألياف بصرية. تشرح لك هذه المقالة الفرق بين الألياف البصرية والكابل المحوري.

أساسا ، الألياف الضوئية هي الوسائط الموجهة التي تنقل الإشارات من جهاز إلى آخر في شكل ضوء (شكل بصري). في حين ينقل الكبل المحوري الإشارات في شكل كهربائي.

رسم بياني للمقارنة

أساس للمقارنةليف بصريكابل متحد المحور
الأساسيةانتقال الإشارة في شكل بصري (شكل خفيف).انتقال الإشارة في شكل كهربائي.
تكوين كابلالزجاج والبلاستيكالبلاستيك والرقائق المعدنية والأسلاك المعدنية (النحاس عادة).
خسائر في الكابلالتشتت والانحناء والامتصاص والتوهين.مقاوم ، مشعع وعازل.
نجاعةمتوسطمنخفض
كلفة
مكلفة للغاية
أقل غلاء
تأثير الانحناءيمكن أن تؤثر على انتقال الإشارات.ثني الأسلاك لا يؤثر على انتقال الإشارات.
معدل نقل البيانات2 جيجابت في الثانية44.736 ميغابت في الثانية
تركيب الكابلصعبةسهل
عرض النطاق الترددي
عالي جدا
مرتفعة بشكل معتدل
المجال المغناطيسي الخارجيلا يؤثر على الكابليؤثر على الكابل
الضوضاء الضوضاءمتوسطمتوسط
قطر الكابلالأصغرأكبر
وزن الكابلولاعةأثقل نسبيا

تعريف الألياف البصرية

كما ذكر سابقا ، الألياف البصرية هي نوع من الوسائط الموجهة. وهي مصنوعة من الزجاج والسيليكا والبلاستيك ، حيث تنتقل الإشارات على شكل ضوء. تستخدم الألياف الضوئية مبدأ الانعكاس الداخلي الكلي لتوجيه الضوء من خلال القناة. يتضمن التركيب الهيكلي للألياف الضوئية زجاجًا أو سليكا صلبة فائقة النقاء محاطًا بتكسية من الزجاج أو البلاستيك الأقل كثافة. يتم تغطية الكسوة بمخزن مؤقت سواء كان فضفاضًا أو ضيقًا ، لحمايته من الرطوبة. وأخيرًا ، يتم تغليف الكبل بالكامل بواسطة غطاء خارجي مصنوع من مادة مثل التفلون أو البلاستيك أو البلاستيك الليفي إلخ.

يتم الحفاظ على كثافة المادتين بطريقة تجعل شعاع الضوء المتنقل عبر القلب ينعكس من الكسوة بدلاً من الانكسار فيه. في الألياف البصرية ، يتم تشفير المعلومات على شكل حزمة ضوئية كتسلسل من ومضات الفلاش التي تدل على 1 و 0 .

يتكون كابل الألياف البصرية من الزجاج وهو دقيق مما يجعل من الصعب تثبيته. يتم وضع المكرر على بعد 2 كم إلى 20 كم حسب نوع الألياف. هناك نوعان من الألياف البصرية ، متعددة الأوضاع ووضع واحد. تحتوي الألياف متعددة الأوضاع على نوعين مختلفين ، هما مؤشر الخطوة ومؤشر الألياف المتدرج. يمكن استخدام LED و lasers كمصدر ضوء للكابل الضوئي.

خسائر

في كابل الألياف الضوئية ، يحدث فقدان الطاقة عندما ينتقل الضوء من مكان إلى آخر وهو ما يعرف بالتوهين . يحدث التوهين عندما تحدث الظاهرة التالية الامتصاص ، التشتت ، الانحناء والتشتت. يعتمد التوهين على طول الكابل.

  • الامتصاص - كثافة الضوء تصبح باهتة حيث تنتقل إلى نهاية الألياف بسبب تسخين الشوائب الأيونية وتعرف بامتصاص الطاقة الضوئية.
  • التشتت - عندما تسير الإشارة على طول الألياف ، فإنها لا تتبع دائما نفس المسار المحدد ، وهذا يجعلها مشوهة للغاية.
  • الانحناء - يحدث هذا الفقدان بسبب انحناء الكابل ، مما يؤدي إلى وجود شرطين. في الشرط الأول ، يتم ثني الكابل بالكامل مما يحد من الانعكاس الإضافي للضوء أو فقدان الكسوة. في الشرط الثاني ، يتم ثني التكسية قليلاً ، مما يؤدي إلى انعكاس غير ضروري للضوء في الزوايا المختلفة.
  • التشتت - يتم توليد الخسارة بسبب كثافة المواد الميكروسكوبية المتباينة أو في وجود كثافات متقلبة.

تعريف الكابل المحوري

ينقل الكبل المتحد المحور الإشارات على شكل إلكترونات ، كهرباء منخفضة الجهد. وهي مكونة من موصل (عادةً نحاس) يوضع في المركز أو اللب وهو محاط بغمد عازل. غمدت المغطاة أيضا في موصل خارجي من جديلة معدنية ، احباط أو مزيج من الاثنين. التفاف المعدنية الخارجي بمثابة درع ضد الضوضاء ويكمل الدائرة كما موصل الثاني.

الموصل المعدني الخارجي محاط أيضاً بغطاء بلاستيكي لحماية الكابل بأكمله. الكابل المحوري هو بديل جيد لكابل إيثرنت. تستخدم كابلات coax الأكثر شيوعًا في تلفزيون الكابل لتوزيع إشارات التلفزيون.

خسائر

إن فقدان القدرة الناتج عن كبل متحد المحور يتم صياغته بواسطة توهين المصطلح ، ويمكن أن يتأثر بطول وتواتر الكبل ، ويمكن أن يزداد التوهين مع زيادة الطول. هناك أيضا العديد من الخسائر المتولدة مثل الخسارة المقاومة ، فقدان العزل الكهربائي والخسارة المشعة.

  • فقدان مقاوم - ينشأ ذلك بسبب مقاومة الموصلات ، وينتج التيار المتدفق حرارة. ويحد تأثير الجلد من المساحة الفعلية التي يتدفق فيها التيار ، ولكن التردد المتزايد يجعله أكثر وضوحًا. يتمدد فقدان المقاومة كجذر تربيعي للتردد. يمكن استخدام الموصلات متعددة الأطراف للتغلب على الخسارة.
  • فقدان عازلة - وهو أيضا خسارة رئيسية أخرى تنشأ بسبب ارتفاع في وتيرة ، لكنه يزيد خطيا على عكس الخسائر مقاوم.
  • الخسارة المشعة - تكون الخسارة المشعة أقل من الخسائر المقاومة والعادية التي يمكن أن تولدها عند وجود كابل خارجي رديء. ينتج إشعاع القدرة عن التداخل عندما تكون الإشارات موجودة في نقطة لا تحتاج إليها.

الاختلافات الرئيسية بين الألياف البصرية والكابل المحوري

  1. وتحمل الألياف البصرية الإشارات في شكل بصري بينما يحمل الكابل المحوري الإشارة في صورة كهرباء.
  2. كابل الألياف البصرية مصنوع من الألياف الزجاجية والبلاستيك. في المقابل ، يتكون كابل coax حتى من الأسلاك المعدنية (النحاس) ، جديلة شبكة معدنية وبلاستيكية.
  3. الألياف البصرية هي أكثر كفاءة من كابل coax حيث أن لديها أعلى مناعة الضوضاء.
  4. الكابلات البصرية هي أكثر تكلفة من كابل اقناع.
  5. يكون تأثير ثني الكبل سلبياً في حالة وجود ألياف بصرية. في مقابل ذلك ، لا يتأثر الكبل متحد المحور بالثني.
  6. توفر الألياف البصرية معدل نقل بيانات مرتفع ومعدلات بيانات عالية. على العكس ، فإن معدلات عرض النطاق والبيانات التي يوفرها كابل coax مرتفعة بشكل معتدل ولكنها أقل من الكبل الضوئي.
  7. يمكن تثبيت الكبل المتحد المحور بسهولة بينما يتطلب تركيب الكبل البصري مزيدًا من الجهد والرعاية.
  8. الألياف البصرية خفيفة الوزن وذات قطر صغير. وعلى العكس ، يكون الكابل المحوري أثقل وله قطر كبير.

مزايا وعيوب الألياف الضوئية

مزايا

  • مقاومة الضوضاء - بما أن كابل الألياف البصرية يستخدم الضوء بدلاً من الكهرباء ، فإن الضوضاء ليست مشكلة. من المحتمل أن يؤدي الضوء الخارجي إلى حدوث بعض التداخل ، ولكن تم حظره بالفعل من القناة بواسطة الغلاف الخارجي.
  • تقليل التوهين - تكون مسافة الإرسال أكبر بشكل ملحوظ من أي وسيلة إرشادية أخرى. في كابل الألياف الضوئية ، يمكن تشغيل إشارة لأميال دون الحاجة إلى التجدد.
  • عرض النطاق الترددي العالي - يمكن أن يحمل كابل الألياف البصرية نطاقًا تردديًا أكبر.
  • السرعة - يوفر معدلات نقل أعلى.

سلبيات

  • التكلفة - تعد الألياف البصرية باهظة الثمن لأنها تحتاج إلى تصنيعها بدقة كما أن مصدر الضوء الليزري يكلف الكثير.
  • التركيب والصيانة - يمكن لنواة خامة أو متصدعة من الألياف البصرية أن تنشر الضوء وتوقف الإشارات. يجب أن تكون جميع المفاصل مصقولة بشكل جيد ومحاذاة ومحكمة الغلق. إنه يستخدم أدوات غير معقدة للقطع والعقص ، مما يجعل الأمر أكثر صعوبة في التركيب والصيانة.
  • الهشاشة - الألياف الزجاجية أكثر حساسية وكسرها بسهولة من الأسلاك.

مزايا وعيوب من الكابلات المحورية

مزايا

  • خصائص التردد - يتميز الكبل المتحد المحور بخاصية تردد أفضل مقارنة بكابل زوجي ملتوي.
  • القابلية تجاه التداخل والتداخل - إنه أقل عرضة للتداخل والتداخل بسبب بناء متحد المركز للكابل.
  • الإشارة - يدعم كابل Coax الإشارات التناظرية والرقمية.
  • التكلفة - أرخص من الألياف الضوئية.

سلبيات

  • المسافة المقطوعة بالإشارة - مطلوب مكرر لكل كيلومتر عندما يتم وضع أجهزة الاتصال على مسافة أطول.

استنتاج

الألياف البصرية أكثر كفاءة من الكبلات المحورية من حيث سرعة نقل البيانات ، الضوضاء ومقاومة التداخل ، الأبعاد ، عرض النطاق الترددي ، الخسائر إلخ. ولكن ، الكبل المحوري أرخص ، ومتاح بسهولة ويمكن تثبيته ، ولا يؤثر ثني الكابل على التشوير في الكابل.

Top