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Diferença entre fibra ótica e cabo coaxial

Os computadores e outros dispositivos eletrônicos transmitem os dados de um para outro dispositivo na forma de sinais e usando uma mídia de transmissão. A mídia de transmissão pode ser fundamentalmente categorizada em dois tipos, guiados e não guiados.

Mídia não guiada é uma comunicação sem fio que transporta ondas eletromagnéticas, fazendo uso do ar como meio e também no vácuo, pode transmitir dados e sem a necessidade de um condutor físico. Mídia guiada precisa de um meio físico para transmitir sinais como fios. A mídia guiada é classificada de três maneiras: cabo de par trançado, cabo coaxial e cabo de fibra ótica. O artigo explica a diferença entre a fibra óptica e o cabo coaxial.

Essencialmente, a fibra ótica é uma mídia guiada que transmite os sinais de um dispositivo para outro na forma de luz (forma ótica). Considerando que o cabo coaxial transmite os sinais em forma elétrica.

Gráfico de comparação

Base para comparaçãoFibra ópticaCabo coaxial
BasicA transmissão do sinal está em forma ótica (forma leve).A transmissão do sinal está em forma elétrica.
Composição do caboVidro e plásticosPlástico, folha de metal e arame de metal (geralmente de cobre).
Perdas no caboDispersão, flexão, absorção e atenuação.Perda resistiva, radiada e dielétrica.
EficiênciaAltoBaixo
Custo
Altamente caro
Menos caro
Efeito de flexãoPode afetar a transmissão do sinal.A flexão do fio não afeta a transmissão do sinal.
Taxa de transmissão de dados2 Gbps44, 736 Mbps
Instalação do caboDifícilFácil
Largura de banda fornecida
Muito alto
Moderadamente alto
Campo magnético externoNão afeta o caboAfeta o cabo
Imunidade a ruídosAltoIntermediário
Diâmetro do caboMenorMaior
Peso do caboMais leveMais pesado comparativamente

Definição de Fibra Óptica

Como mencionado anteriormente, a fibra ótica é um tipo de mídia guiada. É feito de vidro, sílica e plástico, onde os sinais são transmitidos em forma de luz. A fibra óptica utiliza o princípio da reflexão interna total para guiar a luz através do canal. A composição estrutural de uma fibra óptica inclui um vidro ou sílica fundida ultrapura rodeada por um revestimento de vidro ou plástico menos denso. O revestimento é coberto com um tampão solto ou apertado, para protegê-lo da umidade. Finalmente, todo o cabo é então envolto por um revestimento externo feito por um material como teflon, plástico ou plástico fibroso, etc.

A densidade dos dois materiais é mantida de tal maneira que o feixe de luz que viaja através do núcleo é refletido para fora do revestimento, em vez de ser refratado para dentro dele. Na fibra ótica, a informação é codificada na forma de um feixe de luz como uma sequência de flashes on e off que significam 1 e 0 .

O cabo de fibra ótica é feito de vidro e é delicado, o que dificulta a instalação. O repetidor é colocado entre 2 e 20 km, dependendo do tipo de fibra. Existem dois tipos de fibra ótica, multimodo e modo único. Fibra multimodo tem duas variações, índice de passo e fibra de índice gradual. LED e lasers podem ser usados ​​como fonte de luz do cabo óptico.

Perdas

No cabo de fibra óptica, a perda de energia ocorre quando a luz é percorrida de um lugar para outro que é conhecido como atenuação . A atenuação é causada quando ocorre o seguinte fenômeno de absorção, dispersão, flexão e dispersão. A atenuação depende do comprimento do cabo.

  • Absorção - A intensidade da luz diminui à medida que se desloca até ao final da fibra devido ao aquecimento das impurezas iónicas e é conhecida como absorção de energia luminosa.
  • Dispersão - Quando o sinal passa pela fibra, nem sempre segue o mesmo caminho específico, o que o torna altamente distorcido.
  • Flexão - Esta perda ocorre devido à flexão do cabo, dá origem a duas condições. Na primeira condição, todo o cabo é dobrado, o que restringe a reflexão adicional da luz ou a perda do revestimento. Na segunda condição, apenas o revestimento é dobrado levemente, resultando na reflexão desnecessária da luz nos diferentes ângulos.
  • Dispersão - A perda é gerada devido à variação da densidade do material microscópico ou na presença de densidades flutuantes.

Definição de Cabo Coaxial

O cabo coaxial transmite os sinais na forma de elétrons, eletricidade de baixa voltagem. É constituído por um condutor (geralmente de cobre) colocado no centro ou núcleo, que é envolvido por uma bainha isolante. A bainha também é envolta em um condutor externo de uma trança de metal, folha ou uma combinação dos dois. O envoltório metálico externo age como uma proteção contra o ruído e completa o circuito como o segundo condutor.

O condutor metálico externo também é colocado em uma cobertura de plástico para proteger todo o cabo. O cabo coaxial é uma boa alternativa para um cabo ethernet. Os cabos coaxiais são mais usados ​​na TV a cabo para distribuir os sinais de TV.

Perdas

A perda de potência gerada por um cabo coaxial é cunhada pelo termo atenuação e pode ser afetada pelo comprimento e frequência do cabo, a atenuação pode aumentar à medida que o comprimento aumenta. Existem também várias perdas geradas, como perda resistiva, perda dielétrica e perda irradiada.

  • Perda Resistiva - Surge devido à resistência dos condutores, e a corrente de fluxo produz calor. O efeito de pele limita a área real onde a corrente flui, mas a freqüência crescente torna-a progressivamente mais aparente. A perda resistiva se expande como a raiz quadrada da frequência. Condutores multi-encadeados podem ser usados ​​para superar a perda.
  • Perda dielétrica - É também outra grande perda que surge devido ao aumento da frequência, mas aumenta linearmente ao contrário da perda resistiva.
  • Perda irradiada - A perda irradiada é menor do que as perdas resistivas e dielétricas que pode gerar quando um cabo tem uma trança externa ruim. A radiação de potência resulta em interferência quando os sinais podem estar presentes em um ponto onde eles não são necessários.

Principais diferenças entre fibra ótica e cabo coaxial

  1. A fibra ótica transporta os sinais em forma ótica enquanto o cabo coaxial transporta o sinal na forma de eletricidade.
  2. O cabo de fibra ótica é feito de fibra de vidro e plástico. Em contraste, o cabo coaxial é feito de arame de metal (cobre), plástico e trança de malha de metal.
  3. A fibra óptica é mais eficiente que o cabo coaxial, pois tem maior imunidade a ruídos.
  4. O cabo óptico é mais caro que o cabo coaxial.
  5. O efeito de flexão do cabo é negativo no caso de uma fibra óptica. Como contra, o cabo coaxial não é afetado pela flexão.
  6. A fibra óptica fornece alta largura de banda e taxas de dados. Pelo contrário, a largura de banda e as taxas de dados fornecidas pelo cabo coaxial são moderadamente altas, mas menores que o cabo ótico.
  7. O cabo coaxial pode ser facilmente instalado, enquanto a instalação do cabo óptico requer um esforço e cuidado extra.
  8. A fibra óptica é leve e tem um diâmetro pequeno. Por outro lado, um cabo coaxial é mais pesado e possui um diâmetro maior.

Vantagens e Desvantagens da Fibra Óptica

Vantagens

  • Resistência ao ruído - Como o cabo de fibra óptica utiliza luz em vez de eletricidade, o ruído não é um problema. A luz externa provavelmente poderia criar alguma interferência, mas que já está bloqueada do canal pelo revestimento externo.
  • Menos atenuação - A distância de transmissão é notavelmente maior que a de qualquer outra mídia guiada. No cabo de fibra óptica, um sinal pode funcionar por milhas sem precisar de regeneração.
  • Maior largura de banda - O cabo de fibra óptica pode transportar maior largura de banda.
  • Velocidade - Proporciona taxas de transmissão mais altas.

Desvantagens

  • Custo - A fibra óptica é cara porque precisa ser fabricada com precisão e uma fonte de luz laser custa muito.
  • Instalação e manutenção - Um núcleo áspero ou rachado da fibra óptica pode difundir a luz e interromper o sinal. Todas as juntas devem ser perfeitamente polidas, alinhadas e vedadas à prova de luz. Ele faz uso de ferramentas pouco sofisticadas para corte e crimpagem, o que dificulta a instalação e a manutenção.
  • Fragilidade - A fibra de vidro é mais delicada e facilmente quebrada que um fio.

Vantagens e desvantagens do cabo coaxial

Vantagens

  • Características de frequência - O cabo coaxial tem uma característica de frequência melhor em comparação com o cabo de par trançado.
  • Suscetibilidade à interferência e crosstalk - É menos suscetível a interferência e crosstalk por causa da construção concêntrica do cabo.
  • Sinalização - O cabo coaxial suporta sinalização analógica e digital.
  • Custo - é mais barato que fibra óptica.

Desvantagens

  • Distância percorrida pelo sinal - Um repetidor é necessário para cada quilômetro quando os dispositivos de comunicação são colocados a uma distância maior.

Conclusão

A fibra óptica é mais eficiente do que o cabo coaxial em termos de velocidade de transmissão de dados, ruído e resistência à interferência, dimensões, largura de banda, perdas etc. Mas o cabo coaxial é mais barato, facilmente disponível e instalado e a flexão do cabo não afeta a sinalização no cabo.

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