Tìm hiểu về cáp viễn thông

Đại Học Thành Đô Khoa Điện Tử viễn thông
Tìm hiểu về cáp viễn thông
I. Cấu tạo và ứng dụng các loại cáp viễn thông.
I.1 Cáp đồng
I.1.1 Cáp đồng trục
a. Cấu tạo
Hinh1: cấu tạo cáp đồng trục
- Lớp 1- Lớp lõi ( Conducting core): chất liệu được làm bằng đồng dùng để truyền tín hiệu
điện.
- Lớp 2 ( Insulation): làm bằng chất cách điện ( lớp nhựa PVC, Teflon), lớp này bảo vệ dây
lõi và là lớp cách điện với lớp thứ 3
- Lớp 3 (Copper wire mesh or aluminum sleeve): là lớp bọc kim, tác dụng chống nhiễu
xuyên âm, và cùng là đường dây mát. Thường làm bằng chất hợp kim hay nhôm.
- Lớp ngoài ( Outer shield): làm bằng nhựa PVC chống sự xâm nhập của hơi nước,chống sự
phá hủy cơ học.
b. ứng dụng
Dùng để truyền tín hiệu điện ở khoảng cách xa, sử dụng trong mạng truyền hình, kết nối
giữa các tổng đài…
I.1.2 Cáp xoắn đôi (Twisted pair)
a. cấu tạo
- Cáp xoắn đôi là loại cáp gồm nhiều cặp dây đồng xoắn lại với nhau nhằm chống phát xạ
nhiễu điện từ từ bên ngoài,
- nếu không xoắn lại với nhau thì tín hiệu sẽ cùng pha nên biên độ tăng dẫn đến nhiễu.
- nếu xoắn lại thì tín hiệu sẽ chéo nhau ngược pha nhau nên nhiễu bị triệt tiêu.
- Từ sự phát xạ của loại cáp UTP và sự xuyên âm(Crosstalk) giữa những cặp cáp liền kề.
- Có 2 loại cáp xoắn đôi:
+ Cáp xoắn đôi có vỏ bọc chống nhiễu – STP
+ Cáp xoắn đôi không có vỏ bọc chống nhiễu – UTP
* Cáp STP (Shielded Twisted - Pair): Gồm nhiều cặp xoắn được phủ bên ngoài 1 lớp vỏ làm
bằng dây đồng bện. Lớp vỏ này có chức năng chống nhiễu từ bên ngoài và chống phát xạ
Hoàng Văn Học Lớp CĐĐT3-K5

1
Đại Học Thành Đô Khoa Điện Tử viễn thông
nhiễu bên trong. Lớp chống nhiễu này được nối đất để thoát nhiễu. Tốc độ trên lý thuyết
500Mbps và trên thực tế 155Mbps với chiều dài 100m. Sử dụng đầu nối DIN (DB-9), RJ45.
Hình 2: cấu tạo cáp có vỏ bọc chống nhiễu- UTP
* Cáp UTP (Unshielded Twisted - Pair): Gồm nhiều cặp xoắn như cáp STP nhưng nó không
có lớp vỏ bọc chống nhiễu. Độ dài tối đa của đoạn cáp là 100m. Dễ bị nhiễu khi đặt gần các
thiết bị như: đường dây điện cao thế, nhiễu xuyên kênh… Sử dụng đầu nối RJ45.
Hình 3: cấu tạo cáp không có vỏ bọc chống nhiễu- UTP
b. ứng dụng
Dùng để truyền tín hiệu ở khoảng cách gần, kết nối trong mạng LAN kết nối giữa các
computer với nhau, computer với modul, switch…
Hoàng Văn Học Lớp CĐĐT3-K5
2
Đại Học Thành Đô Khoa Điện Tử viễn thông
I.2 Cáp quang
a. Cấu tạo
Cáp quang cấu tạo gồm 3 bộ phận chính:
+ lõi (core).
+ lớp phản xạ ánh sáng (cladding).
+ lớp vỏ bảo vệ chính (primary coating hay còn gọi coating, primary buffer).
- Core được làm bằng sợi thủy tinh hoặc plastic dùng truyền dẫn ánh sáng.
- Bao bọc core là cladding - lớp thủy tinh hay plastic - nhằm bảo vệ và phản xạ ánh
sáng trở lại core.
- Primary coating là lớp vỏ nhựa PVC giúp bảo vệ core và cladding không bị bụi,
ẩm, trầy xước.
Hai loại cáp quang phổ biến là:
GOF (Glass Optical Fiber) - cáp quang làm bằng thuỷ tinh
POF (Plastic Optical Fiber) - cáp quang làm bằng plastic.
- POF có đường kính core khá lớn khoảng 1mm, sử dụng cho truyền dẫn tín hiệukhoảng

cách ngắn, mạng tốc độ thấp. Trên các tài liệu kỹ thuật, bạn thường thấy cáp quang GOF ghi
các thông số 9/125μm, 50/125μm hay 62,5/125μm, đây là đường kính của core/cladding; còn
primary coating có đường kính mặc định là 250μm.

- Bảo vệ sợi cáp quang là lớp vỏ ngoài gồm nhiều lớp khác nhau tùy theo cấu tạo, tính chất
của mỗi loại cáp. Nhưng có ba lớp bảo vệ chính là:
+ lớp chịu lực kéo (strength member).
+ lớp vỏ bảo vệ ngoài (buffer).
+ lớp áo giáp (jacket)
- Strength member là lớp chịu nhiệt, chịu kéo căng, thường làm từ các sợi
Kevlar.
- Buffer thường làm bằng nhựa PVC, bảo vệ tránh va đập, ẩm ướt.
- Jacket có khả năng chịu va đập, nhiệt và chịu mài mòn, bảo vệ phần bên
trong tránh ẩm ướt và các ảnh hưởng từ môi trường. Mỗi loại cáp, tùy theo yêu cầu sử
dụng sẽ có thêm các lớp jacket khác nhau
b. Phân loại
Hoàng Văn Học Lớp CĐĐT3-K5
3
Đại Học Thành Đô Khoa Điện Tử viễn thông
Phân loại Cáp quang: Gồm hai loại chính:
* Multimode (đa mode)
- Multimode stepped index (chiết xuất bước): Lõi lớn (100 micron), các tia tạo xung ánh
sáng có thể đi theo nhiều đường khác nhau trong lõi: thẳng, zig-zag… tại điểm đến sẽ nhận
các chùm tia riêng lẻ, vì vậy xung dễ bị méo dạng.
- Multimode graded index (chiết xuất liên tục): Lõi có chỉ số khúc xạ giảm dần từ trong ra
ngoài cladding. Các tia gần trục truyền chậm hơn các tia gần cladding. Các tia theo đường
cong thay vì zig-zag. Các chùm tia tại điểm hội tụ, vì vậy xung ít bị méo dạng.
* Single mode (đơn mode)
Lõi nhỏ (8 mocron hay nhỏ hơn), hệ số thay đổi khúc xạ thay đổi từ lõi ra cladding ít hơn
multimode. Các tia truyền theo phương song song trục. Xung nhận được hội tụ tốt, ít méo

dạng.
c. Đặc điểm
- Phát: Một điốt phát sáng (LED) hoặc laser truyền dữ liệu xung ánh sáng vào cáp quang.
- Nhận: sử dụng cảm ứng quang chuyển xung ánh sáng ngược thành data.
- Cáp quang chỉ truyền sóng ánh sáng (không truyền tín hiệu điện) nên nhanh, không bị
nhiễu và bị nghe trộm.
- Độ suy dần thấp hơn các loại cáp đồng nên có thể tải các tín hiệu đi xa hàng ngàn km.
- Cài đặt đòi hỏi phải có chuyên môn nhất định
- Cáp quang và các thiết bị đi kèm rất đắt tiền so với các loại cáp đồng
d. Ứng dụng
* Multimode
Sử dụng cho truyền tải tín hiệu trong khoảng cách ngắn, bao gồm:
- Step index: dùng cho khoảng cách ngắn, phổ biến trong các đèn soi trong
- Graded index: thường dùng trong các mạng LAN
* Single mode
Dùng cho khoảng cách xa hàng nghìn km, phổ biến trong các mạng điện thoại, mạng truyền
hình cáp.
e. Ưu điểm
- Mỏng hơn - Cáp quang được thiết kế có đường kính nhỏ hơn cáp đồng.
- Dung lượng tải cao hơn - Bởi vì sợi quang mỏng hơn cáp đồng, nhiều sợi quang có thể
được bó vào với đường kính đã cho hơn cáp đồng. Điều này cho phép nhiều kênh đi qua cáp
của bạn.
- Suy giảm tín hiệu ít - Tín hiệu bị mất trong cáp quang ít hơn trong cáp đồng.
- Tín hiệu ánh sáng - Không giống tín hiệu điện trong cáp đồng, tín hiệu ánh sáng từ sợi
quang không bị nhiễu với những sợi khác trong cùng cáp. Điều này làm cho chất lượng tín
hiệu tốt hơn.
Hoàng Văn Học Lớp CĐĐT3-K5
4
Đại Học Thành Đô Khoa Điện Tử viễn thông
- Sử dụng điện nguồn ít hơn - Bởi vì tín hiệu trong cáp quang giảm ít, máy phát có thể sử

dụng nguồn thấp hơn thay vì máy phát với điện thế cao được dùng trong cáp đồng.
- Tín hiệu số - Cáp quang lý tưởng thích hợp để tải thông tin dạng số mà đặc biệt hữu dụng
trong mạng máy tính.
- Không cháy - Vì không có điện xuyên qua Cáp quang, vì vậy không có nguy cơ hỏa hạn
xảy ra.
f. Nhược điểm
- Nối cáp khó khăn, dây cáp dẫn càng thẳng càng tốt.
- Chi phí - Chi phí hàn nối và thiết bị đầu cuối cao hơn so với cáp đồng
II. Tìm hiểu cáp quang trong thực tế
-Cáp sợi quang thả sông của hãng TCFO hoàn toàn đáp ứng tốt nhất các tiêu chuẩn
ITU-T G.652 chuẩn D, các chỉ tiêu của IEC và tiêu chuẩn ngành TCN 68-160: 1996.
II.1 Cáp dưới nước
II.1.1 Cấu trúc của cáp
a. Đặc tính kỹ thuật của công nghệ ống đệm lỏng
- Sợi quang được bảo vệ bằng lớp bảo vệ nguyên thủy (sơ cấp) sẽ được đặt trong 1 lớp bảo
vệ thứ 2 (thứ cấp), gọi là ống đệm (buffer tube).
- Ống đệm này có thể chứa được 1 hoặc nhiều sợi quang lên đến 12 sợi (ống đệm đường
kính 2,0mm thì chứa được tối đa 6 sợi quang và ống đệm đường kính 2,6mm thì chứa được
tối đa 12 sợi quang), sợi quang nằm lỏng trong ống, các sợi quang nằm ở vị trí tâm của ống
đệm, do phải bện vào thành lõi cáp nên các ống đệm có chiều dài lớn hơn, chiều dài tăng
thêm phụ thuộc vào bán kính bện của lõi, đường kính ống và bước khi bện. Chính vì vậy,
nếu một lực kéo tác động lên cáp thì sự giản dài của cáp sẽ không tạo ra sức căng của sợi
quang và không làm tăng suy hao cho sợi quang.
- Ống đệm được làm đầy bằng các hợp chất chống ẩm, chống nấm mốc, không dẫn điện,
chất Gel đặc biệt chống sự sâm nhập của nước và chống nước lưu lại. Chất Gel này với hợp
chất dung môi không gây độc hại sẽ dễ dàng tẩy rửa các bụi bẩn và các chất bám bên
ngoài. Kỹ thuật của công nghệ ống đệm lỏng cũng là cấu trúc tốt nhất cho sợi cáp về sự giản
nở ra của cáp dưới sự tác động của nhiệt độ. Cấu trúc này cũng cung cấp sự bảo vệ tốt nhất
chống lại các lực kéo ngang. Với cấu trúc này sợi quang sẽ bảo vệ một cách tốt nhất, không
bị ảnh hưởng bởi một tác động bất kì bên ngoài.

b. mã màu của sợi quang
Sợi quang 1: Xanh dương Sợi quang 2: Cam
Sợi quang 3: Xanh Lục Sợi quang 4: Nâu
Sợi quang 5: Tro Sợi quang 6: Trắng
Sợi quang 7: Đỏ Sợi quang 8: Đen
Sợi quang 9: Vàng Sợi quang 10: Tím
Sợi quang 11: Hồng Sợi quang 12: Xanh biển
c. mã màu của ống đệm
Hoàng Văn Học Lớp CĐĐT3-K5
5