Проводные линии связи

Современные средства и линии связи

Линии (каналы) связи обеспечивают передачу и распространение сигналов от передатчика к приёмнику. По физической природе передаваемых сигналов различают электрические (проводные и радио), акустические и оптические каналы связи.

Древнейшими каналами связи являются акустические и оптические.

Для передачи информации использовался звук барабанов и колоколов. Человеческая речь также передаётся по акустическому каналу связи, ограниченному пределом слышимости. Принцип передачи информации голосом на большие расстояния использовался ещё до новой эры.

У персидского царя Кира (VI в. до н. э.) состояло для этой цели на службе 30000 человек, именуемых «царскими ушами». Они располагались на вершинах холмов и сторожевых башен в пределах слышимости друг друга и передавали сообщения, предназначенные царю, и его приказания. За один день известия по такому акустическому «телефону» проходили расстояние тридцатидневного перехода.

Сигнальные костры – это древнейший оптический канал связи.

В наше время наибольшее распространение получили электрические каналы связи. Это совокупность технических устройств, обеспечивающих передачу сообщений любого вида от отправителя к получателю. Она осуществляется с помощью электрических сигналов, распространяющихся по проводам, или радиосигналов. Различают каналы электросвязи: телефонные, телеграфные, факсимильные, телевизионные, проводного и радиовещания, телемеханические, передачи данных и т.д. Составной частью каналов связи являются линии связи – проводные и беспроводные (радиосвязь). В свою очередь, проводная связь может осуществляться по электрическому кабелю и по оптоволоконной линии. А радиосвязь осуществляется по ДВ-, СВ-, КВ- и УКВ-диапазонам без применения ретрансляторов, по спутниковым каналам с применением космических ретрансляторов, по радиорелейным линиям с применением наземных ретрансляторов и по сотовой связи с использованием сети наземных базовых радиостанций.

Проводные линии электросвязи делятся на кабельные, воздушные и оптоволоконные.

Линии электросвязи возникли одновременно с появлением электрического телеграфа. Первые линии связи были кабельными. Они прокладывались под землёй. Однако вследствие несовершенства конструкции подземные кабельные линии связи вскоре уступили место воздушным. Первая воздушная линия большой протяжённости в России была построена в 1854 г. между Санкт-Петербургом и Варшавой. В начале 70-х гг. XX в. заработала воздушная телеграфная линия от Санкт-Петербурга до Владивостока длиной около 10 тыс. км. В 1939 г. была пущена в эксплуатацию величайшая в мире по протяжённости высокочастотная телефонная магистраль Москва-Хабаровск длиной 8300 км. Обычный городской телефонный кабель состоит из пучка тонких медных или алюминиевых проводов, изолированных друг от друга и заключённых в общую оболочку. Кабели состоят из разного числа пар проводов, каждая из которых используется для передачи телефонных сигналов.

В 1930-х гг. началось развитие многоканальных систем передачи. Стремление расширить спектр передаваемых частот и увеличить пропускную способность линий привело к созданию новых типов кабелей, так называемых коаксиальных. Они используются для передачи телевизионных сигналов высокой частоты, а также для междугородней и международной телефонной связи. Одним проводом в коаксиальном кабеле служит медная или алюминиевая трубка (или оплетка), а другим – вложенная в неё центральная медная жила. Они изолированы друг от друга и имеют одну общую ось. Такой кабель имеет малые потери, почти не излучает электромагнитных волн и поэтому не создаёт помех. Изобретателем коаксиального кабеля является сотрудник всемирно известной фирмы Bell Telephone Laboratories Cергей Aлександрович Щелкунов – эмигрант из Советской России. Первый в мире коаксиальный кабель был проложен в 1936 г. на экспериментальной линии Нью-Йорк – Филадельфия. По кабелю одновременно передавались 224 телефонных разговора.

Эти кабели допускают передачу энергии при частоте токов до нескольких миллионов герц и позволяют производить по ним передачу телевизионных программ на большие расстояния. По первым трансатлантическим подводным кабелям, проложенным в 1856 г., организовывали лишь телеграфную связь, и только через 100 лет, в 1956 г., была сооружена подводная коаксиальная магистраль между Европой и Америкой для многоканальной телефонной связи.

6.1.1. Факсимильная связь

Факсимильная (или фототелеграфная) связь – это электрический способ передачи графической информации – неподвижного изображения текста или таблиц, чертежей, схем, графиков, фотографий и т.п.Осуществляется при помощи факсимильных аппаратов: телефаксов и каналов электросвязи (главным образом телефонных).

Первый телефакс был запатентован в 1843 г. шотландским изобретателем Александром Бэйном. Его «записывающий телеграф» работал на телеграфных линиях и был способен передавать только чёрно-белые изображения, без полутонов.

6.1.2. Оптоволоконные линии связи

В качестве проводных линий связи используются в основном телефонные линии и телевизионные кабели. Наиболее развитой является телефонная проводная связь. Но ей присущи серьёзные недостатки: подверженность помехам, затухание сигналов при передаче их на значительные расстояния и низкая пропускная способность. Всех этих недостатков лишены оптоволоконные линии – вид связи, при котором информация передаётся по оптическим диэлектрическим волноводам («оптическому волокну»).

Рис. 6.1. Оптоволоконный кабель

Оптическое волокно считается самой совершенной средой для передачи больших потоков информации на большие расстояния. Оно изготовлено из кварца, основу которого составляет двуокись кремния – широко распространённого и недорогого материала, в отличие от меди. Оптическое волокно очень компактное и лёгкое, оно имеет диаметр всего около 100 мкм.

Оптоволоконные линии отличают от традиционных проводных линий:

- очень высокая скорость передачи информации (на расстояние более 100 км без ретрансляторов);

- защищённость передаваемой информации от несанкционированного доступа;

- высокая устойчивость к электромагнитным помехам;

- стойкость к агрессивным средам;

- возможность передавать по одному волокну одновременно до 10 млн телефонных разговоров и одного миллиона видеосигналов;

- гибкость волокон;

- малые размеры и масса;

- искро-, взрыво- и пожаробезопасность;

- простота монтажа и укладки;

- низкая себестоимость;

- высокая долговечность оптических волокон – до 25 лет.

В настоящее время обмен информацией между континентами осуществляется, главным образом, через подводные оптоволоконные кабели, а не через спутниковую связь. При этом главной движущей силой развития подводных оптоволоконных линий связи является Интернет.

Подводные кабели связи существуют уже более 150 лет. В 1851 г. инженер Брет проложил первый подводный кабель через Ла-Манш, соединив таким образом телеграфной связью Англию с континентальной Европой. Это стало возможным благодаря применению гуттаперчи – вещества, которое способно изолировать в воде провода, несущие ток.

Дата добавления: 2014-12-07