مقایسه کابل های فیبرنوری و کواکسیال
فيبرنوری و كابل كواكسيال در كابل های مخابراتی برای ارسال اطلاعات از يك نقطه به نقطه ديگر استفاده می شوند. اولين كابل کواکسیال در سال 1880 در انگلستان اختراع شد , در حالی که فیبر نوری در اواخر دهه 50 میلادی ظهور کرد.
هر دو فناوری ها استفاده های بی شماری دارند و گاهی اوقات پشت سر هم كار می كنند. به عنوان مثال، شركت های تلويزيون كابلی، از فيبر نوری برای حمل سيگنال از فرستنده های خود به كابينه اتصال خانگی استفاده می كنند و سپس با استفاده از كابل های كواكسيال سيگنال را از كابينه اتصال خانگی به جعبه كابل انتقال می دهند. فيبرهای نوری در جهت تحول اينترنت و در زمينه پزشكی كمك كرده اند.
کابل فیبر نوری
کابل کواکسیال
فيبرنوری يك رشته بسيار نازك شيشه ای يا پلاستيكی شفاف و با پوشش مناسب و منعطف است كه توانايی ارسال نور را دارد. اين فیبر میتوانند به عنوان یک موج بر یا لوله نوری عمل کند به طوری که كه نور بين دو انتهای فيبر ارسال و دريافت می شود.
کابل کواکسیال که یک رسانای داخلی (عموما از جنس مس) دارد كه توسط يك عايق منعطف محصور شده است، كه روی اين لايه منعطف نيز توسط يك رسانای نازك كه برای انعطاف كابل، به هم بافته می شوند شيلد شده است. همه اين اجزا، در داخل عايق ديگری جاسازی شده اند.
نحوه عملکرد کابل فیبر نوری و کواکسیال
فيبر نوری : در كابل های فيبر نوری، يك مدولاتور الكترو-نوری سيگنال های الكتريكی را توسط ليزر و يا الكترود، به ذرات نور تبديل می كندكه در طول هسته شيشه ای كابل پرتاب می شود. امواج نوری جهت رمزگشايی در انتهای دريافت سيگنال به جريان الكتريكی تبديل می شوند. فيبرهای نوری توانايی ارسال سيگنال های شفاف تا فواصل 13000 مایل (20,921 کیلومتر) را دارند.
کواکسیال : كابل كواكسيال قابليت هدايت جريان الكتريكی متناوب مابین محل های مختلف در فرکانس های رادیویی 50 مگا هرتز و بیشتر را دارد , جریان الکتریکی از منبع خارج شده و مجددا باز می گردد , این رفت و برگشت میلیون ها بار در ثانیه انجام می شود , برای ارسال سیگنال های فرکانس رادیویی بدون تلفات در مسافت های طولانی , نیاز به تقویت پی در پی سیگنال است.
انواع کابل ها
دو نوع رایج از کابل های فیبر وجود دارد , فیبر چند-مد و فیبر تک-مد
چند-مد : فیبر هایی که چندین مد عرضی را عبور داده و یا چندین مسیر انتشار دارند , فیبر چند-مد (MMF) نامیده می شوند
تک-مد : در حالی که فیبر هایی از انتشار تک-مد پشتیبانی میکنند فیبر تک-مد (SMF) نام دارند.
فیبر های چند مد عموما دارای قطر هسته بزرگتری (بزرگ تر از 10 میرومتر) هستند و برای مخابره در مسافت های کم و جایی كه نياز به ارسال توان بالا است استفاده می شود. اگرچه هر دو نوع كابل پهنای باند زيادی را در سرعت های بالا ارائه می كنند، اما تک-مد مسافت بيشتری را در اختيار قرار می دهد، در واقع اين نوع فیبر برای مسافت های بیش از 1000 متر کاربرد دارد که البته نسبت به نوع دیگر پر هزینه تر است.
موارد استفاده کابل های فیبر نوری و کواکسیال
با استفاده از كابلهای فيبر نوری و كواكسيال سيگنال صوت , تصوير و داده ارسال می شود. در پزشكی، فيبرهای نوری كاربرد بيشتری دارند.
كاربردهای فيبر نوری :
كاربرد در حسگرها، كاربردهای نظامی، كاربردهای پزشكی و كاربرد در روشنايی.
كاربرد كابل كواكسيال
از كابل كواكسيال بلند برای ايجاد ارتباط های تلفنی های تلويزيونی و شبكه های راديويي، شبكه بين شبكه در مسافت های بلند، از كابل كواكسيال كوتاه برای ارتباط بين تجهيزات تصويری خانگی و اندازه گيری الكترونيكی و از كابل كواكسيال ميكرو در تجهيزات نظامی و دستگاه های اسكن مافوق صوت استفاده می شود. البته اغلب از اين كابل جهت حمل سيگنال از آنتن به گيرنده، از ايستگاه تلويزيونی به گيرنده های تلويزيون، از دكل راديويي به گيرنده راديويي و موارد مشابه است
1- پهنای باند وسیع : فيبر نوری پهنای باند زيادی را در اختيار قرار می دهد. در واقع می توان گفت سيگنال صوت، سيگنال تصوير، سيگنال مايكروويو ، متون و داده های رایانه ای , می توانند بر روی كارير موج نور مدوله شوند و سپس در انتهای مسیر توسط گیرنده نوری دمدوله شوند , در نتیجه می توان 3000000 صورت تمام دوپلکس یا 90000 کانال تلویزیون را از طریق یک فیبر نوری ارسال کرد.
2- ايمن در برابر تداخل هاي الكترومغناطيس : كابل های فيبر نوری اطلاعات را توسط امواج نور حمل می كنند به طوري كه اين امواج با توجه به خصوصيات مواد بكار برده شده در فيبر در حال حركت هستند (مشابه حركت امواج نور در فضای آزاد). امواج نور(يك نوع از تشعشع الكترومغناطيس) توسط امواج الكترومغناطيس ديگری كه در محيط اطراف تشعشع می شوند تحت تأثير قرار نمی گيرد. فيبرنوری از لحاظ الكتريكی نارساناست، پس نمی تواند به مانند يك آنتن، سيگنال های الكترومغناطيس موجود در محيط اطراف را دريافت كند.
در نتيجه اطلاعات ارسالی از طريق کابل فیبر نوری کاملا در برابر تداخل های الکترومغناطیسی نظیر فرستنده های رادیویی , کابل های قدرت نزدیک کابل های فیبر و یا حتی پالس های الکترومغناطیسی تولید شده توسط ابزار و وسایل هسته ای ایمن است.
3- تضعيف كم در مسافت های بلند : كاهش توان در سيگنال نور ارسالی را تضعيف می گويند , تضعيف توسط تجهيزات غير فعال نظير , کابل ها , محل اتصال کابل و کانکتور ها ایجاد می شود.
تضعيف هم در فيبر چند-مد و هم در تک-مد ایجاد می شود , بواسطه تضعیف کم در کابل های فیبر نوری (0/2dB/km) , دسترسی به ارسال اطلاعات با نرخ داده Tbit/s در مسافت های طولانی امکان پذیر است.
4- عایق الکتریکی : فیبر های نوری از شیشه سیلیکا ساخته شده اند , این مواد نارسانای الکتریکی هستند و هیچ نوع جریانی در آنها نشت نمی کند.
5- عدم نیاز به استفاده از مس گران قیمت : دربكارگيری فيبرهای نوری نيازی به استفاده حجيم مس همانند کابل های مسی نیست , اخیرا مس هدف اصلی دزدی گسترده فلزات بواسطه ارزش ذاتی آنها در بازار ضايعات شده است.
يكی از مشخصات بارز كابل كواكسيال اين است كه در حالت گيرندگی هيچ نويزی نمی تواند در طول خط انتقال وارد آن شود و در حالت فرستندگی هيچ تشعشع و تابشی در طول كابل ديده نمی شود , یعنی موج انتقالی کاملا شیلد و محافظت می شود.
