1、電纜的類(lèi)型

　　電纜由于應用在很多不同的環(huán)境，以致在外形上看起來(lái)由很大的區別。但不論任何的電纜類(lèi)型，它們都是作為信號傳輸的一種導體。這些不同類(lèi)型的電纜，在傳輸不同信號的質(zhì)量表現也有區別，除了部分特殊的應用，目前應用于音視頻傳輸的電纜大致以單根導線(xiàn)、雙絞線(xiàn)、同軸線(xiàn)和光纖為主。

　　1.1.單根導線(xiàn)

　　單根導線(xiàn)是電纜最基本的一種類(lèi)型（如電線(xiàn)），它由一條或一組在被塑料保護層包圍的導線(xiàn)組成，這種電纜普遍用于傳輸低頻的信號，比如電源、音頻、計算機的ID碼。

　　1.2.雙絞線(xiàn)

　　雙絞線(xiàn)是一個(gè)通用的稱(chēng)呼，導線(xiàn)的數量和絞合的類(lèi)型并沒(méi)有限制，但在電纜的結構上只有兩種類(lèi)型：帶屏蔽網(wǎng)的雙絞線(xiàn)（STP：ShieldedTwistedPair）和不帶屏蔽網(wǎng)的雙絞線(xiàn)（UTP：UunshieldedTwistedPair）。

　　雙絞線(xiàn)普遍在電信、互聯(lián)網(wǎng)、專(zhuān)業(yè)音響中普遍應用，這種電纜由兩條或兩條以上獨立的、互相絕緣的線(xiàn)纜連續絞合組成，被互相絞合的其中兩條電纜稱(chēng)為組，傳輸阻抗一般為100_，單根導線(xiàn)的直徑規格在20AWG（美國線(xiàn)纜標準：0.91mm）到24AWG（0.61mm）之間。雙絞線(xiàn)是一種比較廉價(jià)的電纜，每一組導線(xiàn)具備同等的抗干擾能力，可以有效抑制外界的電磁干擾（EMI），也有效屏蔽了傳輸信號對外界的電磁干擾。

　　UTP電纜最普遍應用在電信傳輸和計算機網(wǎng)絡(luò )環(huán)境，根據絞合的類(lèi)型不同分為五類(lèi)、超五類(lèi)和六類(lèi)電纜，一般可以達到100Mbps（每秒100百萬(wàn)位）的傳輸率。STP電纜在導線(xiàn)組的外圍增加了一層編織金屬網(wǎng)或錫箔，更有利于提高信號抑制外界無(wú)線(xiàn)電電波的沖擊。STP電纜的每個(gè)連接頭的金屬外殼都必須保持與屏蔽網(wǎng)的良好接觸。

　　1.3.同軸電纜

　　同軸電纜（Coaxial）是一種由兩個(gè)導體組成的合成物，同軸電纜的中心導線(xiàn)用于傳輸信號，金屬屏蔽網(wǎng)起了兩個(gè)作用：一是作為信號的公共地線(xiàn)為信號提供電流回路，二是作為信號的屏蔽網(wǎng)，抑制電磁噪音對信號的干擾。中心導線(xiàn)與屏蔽網(wǎng)介于半發(fā)泡的聚丙烯絕緣層之間，絕緣層決定了電纜的傳輸特性，而且有效保護了中間的導線(xiàn)。

　　同軸電纜被廣泛應用于音視頻或射頻的傳輸，傳輸阻抗一般為75_，已經(jīng)成為視頻的標準阻抗（早期也會(huì )利用50_阻抗特性進(jìn)行視頻傳輸）。優(yōu)質(zhì)標準的同軸電纜一般比雙絞線(xiàn)的價(jià)格更昂貴，因為同軸電纜可靠的物理特性，能夠提供優(yōu)良的音視頻表現。信號的頻率、分辨率以及電纜的有效傳輸距離在音視頻系統中起了決定作用。

　　1.4.光纖

　　光纖電纜（OpticCable）信號長(cháng)距離傳輸的最好選擇，光纖傳輸是一種基于光電轉換取代電子傳輸的技術(shù)手段。光纖傳輸的簡(jiǎn)易原理是：模擬電信號傳給光發(fā)射機，經(jīng)信號緩沖電路和驅動(dòng)電路，將輸入的電壓信號轉變成電流信號，驅動(dòng)發(fā)光管或者激光器。這樣，輸入的電信號轉換為光信號，通過(guò)精確光對準和引導，耦合進(jìn)入光纖。

　　光信號經(jīng)光纖傳輸后，在接收端光信號被一個(gè)波長(cháng)相配的光電二極管轉換成原來(lái)的電子源，經(jīng)低噪聲線(xiàn)性放大器放大后再輸出。

　　光纖信號傳輸避免了傳統電纜傳輸的許多缺點(diǎn)，具備很多電纜傳輸無(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn)；

　　優(yōu)異的抗電磁干擾：長(cháng)距離電纜傳輸中，電纜自身就是一根巨大的天線(xiàn)，會(huì )拾取周?chē)�空間存在的電磁波信號，特別是在顯示系統更為突出，這類(lèi)干擾信號在圖像顯示中表現出無(wú)法消除的顆粒噪音，光纖電纜的核心是玻璃，而且傳輸的是光信號，不容易受外界電磁波的干擾。

　　很小的體積：大多數的光纖與人體的頭發(fā)一般粗細。

　　很低的衰減：因為光纖傳輸是依靠玻璃導管完成，不存在信號因為電纜電阻、容抗引起的大幅度衰減，光纖極大的提高了傳輸的帶寬能力和傳輸距離。光纖的高度安全：光纖傳輸的信號內容不容易被竊聽(tīng)。

　　雖然光纖似乎是信號傳輸的終極方法，但也有一些不利點(diǎn)；

　　較高的價(jià)格：光纜、發(fā)射器、接收器價(jià)格昂貴

　　較高的人工：在光纜的布管布線(xiàn)過(guò)程，需要眾多的人力資源和特殊工具。雖然光信號在光纖中傳輸損耗很低，但是在發(fā)射端和接收端進(jìn)行的電光、光電轉換對信號的衰減卻很厲害。所以要保證無(wú)插損傳輸，就必須在傳輸中加入高增益多級放大器，還要保證電路能穩定工作。

　　2、電纜的結構

　　多數的視頻電纜只是在兩個(gè)相鄰設備之間連接，這么短的距離，似乎沒(méi)有很多需要考慮的問(wèn)題。但是在一個(gè)完善的視頻系統中，這些視頻設備甚至遍布于建筑的每一個(gè)角落，傳輸線(xiàn)纜完全成了至關(guān)重要的因素。傳輸線(xiàn)纜的那些因素會(huì )最直接影響視頻信號的最終效果？我們以同軸電纜的單一傳輸為例進(jìn)行說(shuō)明。

　　2.1.導線(xiàn)的結構類(lèi)型

　　導線(xiàn)指電纜中心用于傳輸電子的導體，最普遍使用的材料是銅。銅線(xiàn)是最經(jīng)濟有效的傳輸方式之一，其他的材料包括鋁、銀和黃金。

　　同軸電纜根據線(xiàn)徑的不同，外形的大小有差異。導線(xiàn)的結構分為兩種：?jiǎn)胃�電纜和多根電纜組合。單根電纜的結構容易成型，但保護外皮和絕緣層比較堅硬，所以顯得沒(méi)有什么柔性。多根電纜由許多小線(xiàn)徑的電纜絞合成型，增加了線(xiàn)纜的柔性。一般認為單根電纜的傳輸質(zhì)量要優(yōu)于多根組合的模式。

　　2.2.導線(xiàn)直徑的計量

　　原則上，同等的條件越粗的電纜越能進(jìn)行更長(cháng)距離的傳輸，因為同樣的長(cháng)度，粗電纜比細電纜具備更低的直流阻抗。

　　2.3.電介體

　　電介體也即是電纜的絕緣體，在同軸電纜中擔任了雙重的角色：一是電介體介于導線(xiàn)與屏蔽網(wǎng)之間，形成了保護導線(xiàn)的重要組織；另一個(gè)更重要的角色是它確定了電纜的物理特性。比如電纜的阻抗和容抗。阻抗為75_電纜的電介體通常是半發(fā)泡的聚乙烯。

　　2.4.屏蔽網(wǎng)

　　屏蔽網(wǎng)在電纜中把導線(xiàn)和電介體嚴密的包圍阻抗和容抗。阻抗為75電纜的電介體通常是半發(fā)泡的聚乙烯。

　　2.4.屏蔽網(wǎng)屏蔽網(wǎng)在電纜中把導線(xiàn)和電介體嚴密的包圍起來(lái)，起了兩個(gè)作用：一是作為信號的公共地線(xiàn)為信號提供電流回路，二是作為信號的屏蔽網(wǎng)，抑制電磁噪音對信號的干擾。

　　屏蔽網(wǎng)的結構以金屬編織網(wǎng)和錫箔最常見(jiàn)。金屬編織網(wǎng)比錫箔具備更低的直流阻抗，但對電磁干擾的屏蔽率只有90%，錫箔對電磁干擾的屏蔽率高達100%.所以很多專(zhuān)業(yè)的線(xiàn)纜會(huì )采取金屬編織網(wǎng)與錫箔雙重屏蔽結構，可以更有效的提高信號的信噪比。

　　2.5.保護層保護層是對電纜內部所有成份進(jìn)行全面保護的一層外皮，很容易受氣溫、化學(xué)藥品、液體和日光的影響。電纜的保護層必須適應任何條件的安裝環(huán)境。這些標準被NEC（NationalElectricCode）管理而且有UL（美國保險商實(shí)驗所）認證：阻燃認證：電纜保護層的常用原料是絕緣良好且廉價(jià)的PVC（聚氯乙烯），阻燃認證要求電纜不但有特殊的防火保護層，而且要使用特別的絕緣材料，可以防止電纜暴露產(chǎn)生的煙火事件。通過(guò)阻燃認證的電纜可以在戶(hù)外空間使用，室內應用可以不需要管道防護。

　　無(wú)鹵素認證：大部分電纜的PVC保護層在制造過(guò)程都會(huì )廣泛應用鹵素（Halogen）作為混合物，鹵素具備極高的阻燃和絕緣化學(xué)特性，但在高溫下會(huì )產(chǎn)生有毒的煙霧（主要成分是瓦斯）。無(wú)鹵素的電纜保護層在高溫時(shí)不會(huì )產(chǎn)生煙霧和有毒的氣體，這是歐洲的安全標準（編號：IEC33203、IEC61034和IEC754-1）

　　3、電纜的性能和規格

　　3.1.長(cháng)度信號的衰減與電纜的長(cháng)度成正比，電纜越長(cháng)，衰減越大，這是電纜的物理定律。電纜的長(cháng)度一般用英尺或公尺來(lái)標注，音視頻信號通過(guò)長(cháng)距離的電纜會(huì )造成信號的衰減，對最終效果的影響體現在噪比降低、亮度降低、圖像模糊和同步不良，這些明顯的差異也成了對比電纜質(zhì)量的依據（單位長(cháng)度的電纜對傳輸同等信號的不同衰減量）。

　　3.2.頻率電纜的容抗和導線(xiàn)材料決定了傳輸信號頻率的范圍，在合適的傳輸距離內，如果出現圖像模糊，多數是電纜沒(méi)有達到高頻傳輸的要求，造成信號的高頻段損失（圖像的細節）。

　　3.3.干擾電纜同時(shí)也是一條巨大的天線(xiàn)，會(huì )吸收空間存在的電磁波。如果電纜沒(méi)有屏蔽或屏蔽效果不良，任何類(lèi)型的電磁干擾都會(huì )直接作用于有用的信號，降低信號的信噪比3.4.溫度如同所有的電子電路一樣，電纜的物理特性也會(huì )受環(huán)境溫度的影響，電纜的物理參數在不同的溫度范圍有不同的表現。在工程應用時(shí)，電纜典型在墻壁、天花板和儀器架上覆設，因為這些地方的通風(fēng)條件不會(huì )很理想，容易產(chǎn)生較高的溫度。因此，選擇電纜的允許使用溫度范圍應該適用于這些環(huán)境。

　　3.5.斜率斜率是描述雙絞線(xiàn)不同長(cháng)度對信號傳輸產(chǎn)生的時(shí)間差，取決于雙絞線(xiàn)的絞合工藝和絞合類(lèi)型，當產(chǎn)生較大的時(shí)延誤差時(shí)，需要對電纜進(jìn)行斜率補償。

　　3.6.阻抗阻抗是描述電纜技術(shù)規格的重要參數之一，它為信號的正確流程建立了基線(xiàn)。

　　這個(gè)信號的流程維護了整個(gè)系統的動(dòng)力轉換。

　　想像水流通過(guò)一條大口徑的水管，只要水管直徑保持一直，水流的結構和流程不會(huì )有變化。當這個(gè)水流被引入到一條小口經(jīng)的水管時(shí)，情況發(fā)生了變化：由于瓶頸的存在，水流的結構被打亂，所有的水流不能同時(shí)通過(guò)瓶頸，引起部分水流產(chǎn)生反方向流動(dòng)，而且最后還是被主流再次導入水的流程。

　　電纜傳輸阻抗的失配也會(huì )造成類(lèi)似上述的現象：電子信號被再次導入對最初的信號影響稱(chēng)為反射，傳送波與反射波相互干擾的結果使電壓幅度形成駐波，用VSWR（電壓駐波比）表示。