通訊聯結器技術知識培訓教程

2021-09-20 07:33:28 字數 5146 閱讀 5350

通訊是一項系統工程,使用的各個部件的效能都會影響整個網路的效能,其中通訊聯結器屬於網路傳輸介質互聯裝置,所採用的聯結器效能可能影響整個通訊系統。目前,聯結器產品的型號和標準很多,有電連線器件和光纖聯結器。特別是光纖聯結器,各種標準差異很大;同時,新的工藝、新的技術層出不窮。

因此使用者應根據自己的實際情況,選擇適用的聯結器。同時網路建設的有關技術人員也要熟悉和了解各種聯結器的效能,考慮網路向高速網路公升級時的建設成本和硬體公升級等問題,提出介面要求;並綜合考慮聯結器的效能、**和發展,建議聯結器的選用。

聯結器的形式和結構千變萬化,隨著應用物件、頻率、功率和應用環境等的不同,有各種不同形式的聯結器。通訊聯結器作為一種物理層器件,在一定程度上影響傳輸系統的可靠性和各項效能;同時,聯結器連線技術的改進,簡化了終端連線和維護服務,降低了對硬線連線的需求,使設計和生產過程更方便、更靈活,降低了生產和維護成本。由於光纖聯結器也是一種損耗性產品,所以還要求其**低廉。

一、光纖聯結器

1.光纖聯結器分類

光纖聯結器的作用在於把光纖的兩個端麵精密地對接起來,以使發射光纖輸出的光能量能最大限度地耦合到接收光纖中去,並使由於其接入光鏈路而對系統造成的影響減到最小,這也是光纖聯結器的基本要求。這裡所說的光纖聯結器確切地講是光纖活動聯結器,俗稱活接頭,是按光纖接頭可拆卸與否來分類時的一類;相應地還有一種不可拆卸的聯結器,稱為固定聯結器。正是由於聯結器的使用,使得光通道間的可拆式連線成為可能,從而方便了光系統的調測與維護,使光系統的轉接排程更加靈活。

光纖聯結器是光纖通訊系統中使用量最大的光無源器件,隨著光纖的廣泛應用,光纖聯結器已形成了門類齊全、品種繁多的系列產品,各種型別的特點也逐漸分明。光纖聯結器按傳輸媒介的不同,可分為矽基光纖的單模、多模聯結器以及以其他媒介(如塑膠等)為傳輸媒介的光纖聯結器;按連線頭的結構形式,可分為fc、sc、st、lc、d4、din、mu、mt等;按光纖端麵形狀,可分為fc、pc(包括spc或upc)和apc型;按光纖芯數,可分為單芯型和多芯(如mt-rj、mpo)型光纖聯結器。對於單模光纖聯結器,其接頭型別有fc、sc、st、fddi、sma及新開發出的lc、mt-rj等,端麵接觸方式有pc、upc和apc型。

在實際應用過程中,一般按照光纖聯結器結構的不同來加以區分。目前,fc、st和sc3種型別聯結器佔據光纖聯結器市場的主導地位。

2.光纖聯結器的特點與應用

(1)fc(f01)型光纖聯結器

fc型聯結器採用金屬螺紋連線結構,插針體採用外徑2.5mm的精密陶瓷插針,根據其插針端麵形狀的不同,它分為球面接觸的fc/pc和斜球面接觸的fc/apc兩種結構。fc型聯結器是目前世界上使用量最大的品種,也是中國採用的主要品種。

(2)sc(f04)型光纖聯結器

這是一種模塑插拔耦合式單模光纖聯結器,其結構尺寸與fc型相同,插針體同樣為外徑2.5mm的精密陶瓷插針,端麵處理採用pc或apc型研磨方式;緊固方式為插拔銷閂式。此類聯結器**低廉,插拔操作方便,接入損耗波動小,抗壓強度較高,安裝密度高。

(3)st型光纖聯結器

採用帶鍵的卡口式鎖緊結構(類似bnc連線結構),插針體為外徑2.5mm的精密陶瓷插針,插針的端麵形狀通常為pc面。

(4)din47256型光纖聯結器

這是一種由德國開發的聯結器,din是德國工業標準的表示,其後的數字為標準號。這種聯結器採用的插針和耦合套筒的結構尺寸與fc型相同,端麵處理採用pc研磨方式。其結構比fc型聯結器要複雜一些,內部金屬結構中有控制壓力的彈簧,接入損耗值較小。

(5)雙錐型聯結器

。  光通訊的飛速發展對光纖聯結器器件的發展同樣提出了要求和需求。現在國際已經有許多公司開發了各種新型的光纖通訊聯結器。

美國目前已經研製出8種結構的光纖聯結器,其標準代號為光纖聯結器內部匹配標準(focis)。focis1、2、3和4分別為雙錐型、st型、sc型和fc型聯結器的標準。新型的有用於光纖帶的mtp/mpo聯結器(標準號為focis5)、小型mt(小型mpo)聯結器(標準代號為ofcis8)、小型mac聯結器(標準號為oftls9)、mt-rj聯結器(標準代號為ofcis12),還有fj型光纖聯結器(標準代號為focls6)、lc型聯結器(標準代號為focis10)、sg型聯結器(標準代號為ofcis7)等。

日本對新一代光纖聯結器的研究以ntt光電子學實驗室為代表,已研究出mt型、簡化sc型、mu型小型單元耦合型、fpc型和平面光波線路plc型等結構的聯結器,其中mu型聯結器的標準號為jisc5963(日本工業標準)和iec1754-6(國際電工委員會標準)。

新型光聯結器在結構上大致可分為4類:第一類是在插頭直徑為2.5mm聯結器的基礎上加以改進;第二類是圍繞光纖帶而設計的聯結器;第三類是插頭直徑為l.

25mm的小型聯結器;第四類是無套管的光纖聯結器。新一代聯結器體積更小、**更低。

一些發展比較迅速的光纖聯結器包括:

(1)lc型光纖聯結器)

採用操作方便的模組化插孔(rj)閂鎖機理製成。由於它的陶瓷插針的外徑僅為1.25mm,外形尺寸小,因此能夠大大提高聯結器在光配線架中的密度。

目前,在單模sff方面,lc型別的聯結器實際已經佔據了主導地位,在多模方面的應用也增長迅速。

(2)mu型光纖聯結器

mu型光纖聯結器採用如sc型聯結器那樣的插入鎖緊結構,外殼與sc型聯結器相似,但由於採用了外徑為1.25mm的陶瓷插芯,尺寸要小得多。與sc型聯結器相比,它可大大提高安裝密度,特別適用於新型的同步終端裝置和使用者線路終端。

隨著光纖網路向更大頻寬更大容量方向的迅速發展和dwdm技術的廣泛應用,對mu型聯結器的需求也將迅速增長。

(3)vf-45光纖聯結器/sg聯結器

vf-45光纖聯結器已被認證為新的光纖介面的國際標準,命名為sg聯結器;其接頭外形與普通8芯雙絞線接頭rj-45相似,不採用套管,插頭和插座與光纖的連線就像用壓線鉗連線8芯5類線與rj-45接頭一樣方便,使用專用的製作工具快速製作即可成型,可以減少現場端接的時間和成本,這是該聯結器與其他focis聯結器的明顯區別。

(4)帶狀光纖聯結器

在國內標準方面,中國已制定了fc、sc、st/pc型聯結器的國家標準,對其他一些光纖聯結器也有一定的規定。受技術水平和標準化程度的限制,目前,中國光通訊系統中所用的光纖聯結器,或是使用進口聯結器,或是將進口的陶瓷套管和外圍金屬件等散件在國內進行組裝,主要是fc型光纖聯結器。

與電聯結器相同,不同結構的光聯結器,應用範圍也有所不同。例如fc聯結器主要用於光纜幹線系統,其中fc/apc聯結器用在要求有較高的回波損耗的場合,如catv網等;st、sc型聯結器和d4型聯結器則廣泛用於光纖接入網和區域網中,其優點是接入損失小、便於安裝且穩定性高;對於短距離(≤20km)訊號傳輸,因其精度要求不高,所以較多採用的是st、sma、fddi等成本較低的聯結器,且多用於多模系統。在本地交換機中的光纜終端架上採用較多的是sc聯結器或簡化的sc聯結器;新型的同步終端裝置和使用者線路終端,採用的是lc、mu型聯結器或帶狀光纖的mpo聯結器;各種區域網一般採用的是帶狀陣列式光纜mt聯結器。

對於平面光波器件與光纖之間的連線,多採用plc聯結器。另外,塑膠類光纖聯結器多用於更短距離通訊,自動控制和音響訊號傳輸等,如用於住宅廣播的fj型光纖聯結器。mt-rj光纖聯結器在快速乙太網及千兆位乙太網中也有廣泛的應用。

在最新的光纖佈線標準tia/eia-568-b.3中,推薦使用小型光纖聯結器(sff)。sff包括有lc、mt-rj、mu、e-2000,f-3000和vf-45等,這些sff聯結器的共性是低插入損耗、回波損耗、高重複性、高環境可靠性以及精密機械結構等。

sff聯結器目前也是dwdm系統的最佳選擇。

為保證光纖聯結器的正常使用,要考慮光纖聯結器的光學效能、互換(同型號間)效能、機械效能、環境效能和壽命(即最大可拔插次數)。在光學效能方面,一般要求連線損耗應不大於0.5db,回波損耗典型值應不小於25db。

對於同一型別的光纖聯結器,可以任意組合使用、並可以重複多次使用,由此而匯入的附加損耗一般都在小於0.2db的範圍內。另外,光纖聯結器的抗拉強度應不低於90n,必須在-40-+70℃的溫度下能夠正常使用,可以插拔l000次以上等等。

二、電聯結器分類及應用

電聯結器使電流在電路內被阻斷處或孤立不通的電路可以流通,使電路實現預定的功能。有些聯結器被做成普通插座的形式,**纜工業中得到廣泛認可和使用。

多年來電聯結器的分類混亂,各個廠家自有其分類方法和標準。美國國家電子分銷商協會(neda,即national electronic distributors association)在2023年主持制訂了一套稱為聯結器部件封裝分類等級(levels of packaging)的標準。依據該標準,通訊連線一般使用4級聯結器。

但級別只是用於學習和分類聯結器,實際工作中很少按照上述級別談及聯結器,而是按照聯結器的外觀形式和連線的結構方式來命名它(不同結構形式電聯結器的命名由國際上通用的詳細規範做出具體規定;一般來說,不同結構的聯結器,有不同的應用範圍)。通訊網路的連線往往取決於所用的**,所以,通常是按不同的連線介質、連線方式和應用場合來討論聯結器的。

1.多線電纜聯結器

多線電纜聯結器包括db聯結器和dix聯結器以及din聯結器等。

(1)db型聯結器包括db-9、db-15、db-25聯結器,它用於連線串列埠裝置及並口電纜,分為陽性端和陰性端,db25中的db代表是d型聯結器,數字25代表聯結器的針的個數。db25聯結器是目前微機與線路介面的常用器件。

(2)dix聯結器:它的外表象db-15聯結器.它在連線時是用滑扣來實現的,而db15連線時是通過螺絲來固定的,常常用於連線粗纜乙太網。

(3)din聯結器:在din聯結器中有不同的針以及針的排列形式,它一般在連線macintosh和appletalk網路中使用。

2.雙絞線聯結器

雙絞線連線包括兩種聯結器:rj45和rj11。rj是描述公用電信網路的介面,在以往的4類、5類、超5類,甚至出台不久的6類佈線中,採用的都是rj型介面。

(1)rj11聯結器:是一種**線類聯結器,支援2線和4線,一般用於使用者**線接入。

(2)rj45聯結器:一種同種型別的聯結器,插孔式,比rj11聯結器較大,並且支援8線,是標準8位模組化介面的俗稱,多用於網路中連線雙絞線。由於它所用電路均為平衡式傳送器和接受器,所以具有較高的共模抑制能力。

3.同軸電纜聯結器

同軸電纜聯結器包括t連線頭和bnc聯結器及終端電阻。

(1)t連線頭:用於連線同軸電纜和bnc聯結器。

(2)bnc聯結器:bayonette卡口式桶型聯結器,用於將網段連線到bnc聯結器。通訊和計算機市場的急速增長以及通訊技術和計算機技術的結合已成為刺激同軸聯結器需求增長的主要因素。

由於同軸電纜和t型聯結器依賴bnc接外掛程式進行連線,因此bnc聯結器市場為業內人士所看好。

(4)在粗纜乙太網中多使用n型聯結器,工作站並不直接接入以太網路中,而是用乙個收發器,通過乙個aui聯結器(dix聯結器)連到收發器。

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