2014年电气工程师考试《发输变电》资料辅导:视频传输电缆的选择

　　视频传输电缆的选择与技术应用

　　1、电缆的类型

　　电缆由于应用在很多不同的环境，以致在外形上看起来由很大的区别。但不论任何的电缆类型，它们都是作为信号传输的一种导体。这些不同类型的电缆，在传输不同信号的质量表现也有区别，除了部分特殊的应用，目前应用于音视频传输的电缆大致以单根导线、双绞线、同轴线和光纤为主。

　　1.1.单根导线

　　单根导线是电缆最基本的一种类型(如电线)，它由一条或一组在被塑料保护层包围的导线组成，这种电缆普遍用于传输低频的信号，比如电源、音频、计算机的ID码。

　　1.2.双绞线

　　双绞线是一个通用的称呼，导线的数量和绞合的类型并没有限制，但在电缆的结构上只有两种类型：带屏蔽网的双绞线(STP：ShieldedTwistedPair)和不带屏蔽网的双绞线(UTP：UunshieldedTwistedPair)。

　　双绞线普遍在电信、互联网、专业音响中普遍应用，这种电缆由两条或两条以上独立的、互相绝缘的线缆连续绞合组成，被互相绞合的其中两条电缆称为组，传输阻抗一般为100_，单根导线的直径规格在20AWG(美国线缆标准：0.91mm)到24AWG(0.61mm)之间。双绞线是一种比较廉价的电缆，每一组导线具备同等的抗干扰能力，可以有效抑制外界的电磁干扰(EMI)，也有效屏蔽了传输信号对外界的电磁干扰。

　　UTP电缆最普遍应用在电信传输和计算机网络环境，根据绞合的类型不同分为五类、超五类和六类电缆，一般可以达到100Mbps(每秒100百万位)的传输率。STP电缆在导线组的外围增加了一层编织金属网或锡箔，更有利于提高信号抑制外界无线电电波的冲击。STP电缆的每个连接头的金属外壳都必须保持与屏蔽网的良好接触。

　　1.3.同轴电缆

　　同轴电缆(Coaxial)是一种由两个导体组成的合成物，同轴电缆的中心导线用于传输信号，金属屏蔽网起了两个作用：一是作为信号的公共地线为信号提供电流回路，二是作为信号的屏蔽网，抑制电磁噪音对信号的干扰。中心导线与屏蔽网介于半发泡的聚丙烯绝缘层之间，绝缘层决定了电缆的传输特性，而且有效保护了中间的导线。

　　同轴电缆被广泛应用于音视频或射频的传输，传输阻抗一般为75_，已经成为视频的标准阻抗(早期也会利用50_阻抗特性进行视频传输)。优质标准的同轴电缆一般比双绞线的价格更昂贵，因为同轴电缆可靠的物理特性，能够提供优良的音视频表现。信号的频率、分辨率以及电缆的有效传输距离在音视频系统中起了决定作用。

　　1.4.光纤

　　光纤电缆(OpticCable)信号长距离传输的最好选择，光纤传输是一种基于光电转换取代电子传输的技术手段。光纤传输的简易原理是：模拟电信号传给光发射机，经信号缓冲电路和驱动电路，将输入的电压信号转变成电流信号，驱动发光管或者激光器。这样，输入的电信号转换为光信号，通过精确光对准和引导，耦合进入光纤。

　　光信号经光纤传输后，在接收端光信号被一个波长相配的光电二极管转换成原来的电子源，经低噪声线性放大器放大后再输出。

　　光纤信号传输避免了传统电缆传输的许多缺点，具备很多电缆传输无法比拟的优点;

　　优异的抗电磁干扰：长距离电缆传输中，电缆自身就是一根巨大的天线，会拾取周围空间存在的电磁波信号，特别是在显示系统更为突出，这类干扰信号在图像显示中表现出无法消除的颗粒噪音，光纤电缆的核心是玻璃，而且传输的是光信号，不容易受外界电磁波的干扰。

　　很小的体积：大多数的光纤与人体的头发一般粗细。

　　很低的衰减：因为光纤传输是依靠玻璃导管完成，不存在信号因为电缆电阻、容抗引起的大幅度衰减，光纤极大的提高了传输的带宽能力和传输距离。光纤的高度安全：光纤传输的信号内容不容易被窃听。

　　虽然光纤似乎是信号传输的终极方法，但也有一些不利点;

　　较高的价格：光缆、发射器、接收器价格昂贵

　　较高的人工：在光缆的布管布线过程，需要众多的人力资源和特殊工具。虽然光信号在光纤中传输损耗很低，但是在发射端和接收端进行的电光、光电转换对信号的衰减却很厉害。所以要保证无插损传输，就必须在传输中加入高增益多级放大器，还要保证电路能稳定工作。

　　2、电缆的结构

　　多数的视频电缆只是在两个相邻设备之间连接，这么短的距离，似乎没有很多需要考虑的问题。但是在一个完善的视频系统中，这些视频设备甚至遍布于建筑的每一个角落，传输线缆完全成了至关重要的因素。传输线缆的那些因素会最直接影响视频信号的最终效果?我们以同轴电缆的单一传输为例进行说明。