电缆作为现代通信和数据传输的基础;广泛应用于各个领域。在众多电缆类型中;光纤（光信号、长距离、高速率）、双绞线（铜线、成本低、易安装）和同轴线（同轴结构、抗干扰强）是最常见的几种。

一、光纤

1.结构

由纤芯（极细的高纯度玻璃丝或塑料纤维，光在此传输）、包层（包围纤芯的玻璃层，折射率低于纤芯，使光能在纤芯内产生全反射，代表了当前有线传输技术的最高水平）和涂覆层（保护纤芯和包层，增加光纤的韧性）组成。

2.传输原理

在发送端，电信号被转换为光信号（由激光器或LED产生），注入光纤，然后利用光的全反射原理，光信号在纤维芯中传输，包层的折射率低于纤维芯，使光能够在纤维芯中不断反射前进，实现高速、远距离的数据传输。在接收端，光信号被检测器接收并转换回电信号。

3.性能特点

极高的带宽（传输容量巨大）、极低的衰减（传输距离极长（可达数十甚至上百公里无需中继）、完全免疫电磁干扰（因为是光信号，不受任何雷电、电力设备等干扰）、安全性高（很难在不破坏光纤的情况下进行窃听）、传输速率高（可达 10Gbps 以上）、重量轻、体积小。但是成本较高（光纤本身、光端设备及安装熔接成本都高于铜缆）、安装维护复杂（需要专用设备进行切割、熔接和测试）、质地脆弱（光纤本身较脆弱，需要外加保护层形成光缆）。

4.分类类型

光纤主要分为单模光纤和多模光纤两种。多模光纤适用于近距离网络连接，如同一办公楼内；而单模光纤则因其高质量的数据传输和更长的传输距离，常用于连接办公楼之间或地理分散的网络。

5.应用场景

适用于高速网络、数据中心、远程通信、5G传输等对传输速率和距离要求较高的领域。

二、双绞线

1.结构

双绞线是一种以铜线为传输介质的通信电缆。将两根绝缘的铜导线按一定密度互相绞合在一起，通常将4对（8根）这样的双绞线包裹在一个绝缘电缆套管内，形成双绞线电缆。

2.传输原理

双绞线内部传输为电信号，根据电磁原理，变化的电流会产生磁场，通过绞合的方式，使外部干扰在两根导线上产生的噪声相同，以便后续的差分电路提取出有用信号，有效抵御外部的电磁干扰和线对之间的串扰。

3.性能特点

成本低廉（制造、部署和维护成本都非常低）、安装简便（线缆柔软，使用通用的RJ-45水晶头，易于端接和布线）、足够带宽（可满足绝大多数局域网需求，从百兆到万兆），但是传输距离短（单段最大距离通常为100米）、易受干扰（UTP在强电磁干扰环境下性能会下降）、传输速率中等、带宽有上限（相比光纤，带宽潜力有限）、安全性较低（容易被窃听）。

因为传输距离超过100米后信号质量会受到影响。为此，双绞线视频传输设备应运而生，通过放大和补偿技术，实现了视频信号在双绞线上的远距离传输。这一创新使得双绞线在监控系统中的应用更具优势。

4.分类类型

双绞线可以分为屏蔽双绞线和非屏蔽双绞线，前者在双绞线与外层护套间有锡箔屏蔽层，能有效防止数据泄密，同时降低外部环境对数据传输的干扰，适用于电磁干扰较大的环境。非屏蔽双绞线，只有绝缘皮，没有金属屏蔽层，我们日常项目中使用最多的是非屏蔽双绞线，价格较低。

根据线径可分为3类线、5类线、超5类线、6类线以及7类线，其中3类线线径较细，而7类线则线径较粗。这些双绞线的主要区别在于其传输速率和抗干扰能力。随着线径的增加，传输速率和抗干扰能力也会相应提高。然而，需要注意的是，线径过粗可能会增加成本和布线的复杂性。因此，在选择双绞线时，需要根据实际需求进行权衡。

5.应用场景

双绞线广泛应用于电话通信（语音信号的传输）和局域网LAN（连接电脑、路由器、交换机、IP电话等）中。几乎所有的办公室和家庭网络布线都是使用双绞线。

三、同轴电缆

1.结构

其结构类似于“同心圆”，由内导体（单根铜线或多股铜线，用于传输信号）、绝缘层（塑料绝缘体，将中心导体与外层屏蔽层隔离）、屏蔽层（网状或箔状的金属导体，用于屏蔽外部电磁干扰）和外护套（最外层的塑料绝缘皮，起保护作用）组成。

2.传输原理

利用中心导体和外层导体之间的电场和磁场来传输信号，电磁场在绝缘层的约束下，沿着同轴线的轴向传播，屏蔽层可减少信号泄漏和外界干扰。

3.性能特点

屏蔽性好（抗电磁干扰能力强于双绞线）、带宽较宽（在相同距离下，曾经能提供比双绞线更高的带宽）、传输距离较长（信号衰减小于早期双绞线）、成本高（比双绞线更粗、更硬、更贵）、安装不便（需要使用BNC接头等专用工具进行压接）、不易弯曲。

4.分类类型

从用途上划分，同轴电缆主要分为基带同轴电缆和宽带同轴电缆两种。基带同轴电缆又进一步细分为细同轴电缆和粗同轴电缆，用于传输数字信号，其数据率可高达10Mbps；而宽带同轴电缆则用于传输模拟信号和数字信号。

5.应用场景

  常用于有线电视信号的传输和分配、无线通信基站中天线与射频设备的连接、通信网络骨干网和接入网的传输、数据中心服务器和存储设备的连接，以及雷达、卫星通信等电子设备内部模块间的高频信号传输。