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计算机网络 · 02-physical

传输介质

重要度 ⭐⭐⭐⭐⭐ 计算机网络/物理层双绞线同轴电缆光纤无线
速查
传输介质是发送/接收设备间的物理通路，分导向性（双绞线、同轴电缆、光纤）与非导向性（无线）。UTP：Cat5(100M)/Cat5e(1G)/Cat6(10G)；光纤不受电磁干扰。

核心概念 ▾

传输介质是发送设备和接收设备之间的物理通路，分为导向性介质和非导向性介质。

导向性介质（有线）

介质带宽距离抗干扰成本应用
双绞线低~中100m差低局域网、电话
同轴电缆中500m好中有线电视
光纤极高数十km极好高骨干网、城域网

双绞线

  • 非屏蔽双绞线（UTP）：Cat5（100 Mbps）、Cat5e（1 Gbps）、Cat6（10 Gbps）
  • 屏蔽双绞线（STP）：有金属屏蔽层，抗干扰更好
  • 最大传输距离约 100m；以太网使用 RJ-45 接口

同轴电缆

  • 50Ω 同轴电缆：用于数字传输（基带）
  • 75Ω 同轴电缆：用于模拟传输（宽带/有线电视）

光纤

  • 利用光的全反射传输
  • 单模光纤（SMF）：芯径小（8-10 μm），传输距离远，适合长距离
  • 多模光纤（MMF）：芯径大（50-62.5 μm），传输距离短，适合局域网
  • 优点：带宽极高、抗电磁干扰、保密性好

非导向性介质（无线）

介质频段特点应用
无线电波低频~高频穿透力强，易干扰AM/FM 广播
微波GHz直线传播，需视距卫星通信、4G/5G
红外红外短距离，不能穿墙遥控器

常见考法 ▾

考点说明
介质特性对比带宽、距离、抗干扰、成本
单模 vs 多模光纤芯径、距离、应用场景
UTP 类别与速率Cat5/Cat5e/Cat6 对应的速率
无线介质特点微波直线传播、红外短距离

易错点 ▾

注意
  • 单模光纤比多模光纤传输距离远，但成本更高
  • 双绞线最大传输距离 100m，不是 50m
  • 同轴电缆的阻抗特性：50Ω 用于数字，75Ω 用于模拟
  • 光纤不受电磁干扰，但可以被弯曲损耗影响

核心结论 ▾

必背
  1. 局域网主流是双绞线（UTP），骨干网主流是光纤
  2. 单模光纤适合长距离，多模光纤适合短距离
  3. 无线传输介质的主要问题是衰减和干扰
  4. 选择传输介质需考虑距离、带宽、成本、环境

记忆卡片 ▾

双绞线最大传输距离？
约 100 m。
单模和多模光纤的区别？
单模芯径小、距离远；多模芯径大、距离短。
50Ω 和 75Ω 同轴电缆用途？
50Ω 用于数字传输，75Ω 用于模拟传输（有线电视）。
光纤的最大优点？
带宽极高、抗电磁干扰、保密性好。

图示 · 四类传输介质 ▾

双绞线 两线绞合抗干扰 同轴电缆 50Ω数字 / 75Ω模拟 光纤 光全反射，抗电磁 无线 微波直线 / 红外短距
图：导向性介质（双绞线/同轴/光纤）走线传信号，非导向性介质（无线）靠空间电磁波传播。

交互动画 · 双绞线 / 光纤 / 无线对比（8 步） ▾

手动模式
发送端信号源 接收端目标 双绞线 UTP（电信号，绞合抗干扰） 光纤（光信号，全反射，抗电磁） 无线（电磁波，非导向，易衰减） Cat5e 千兆 · 距离 100m · 局域网 单模远距离 · 多模短距离 · 骨干网 微波直线 · 红外短距 · 蜂窝 4G/5G
发送端 → 三种介质 → 接收端：对比带宽、距离、抗干扰
导向性介质需物理线路；非导向性介质靠电磁波在空间传播

相关知识点

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