考察我国的通信发展历程,是从无到有,从简到新,从单一到类型齐全,从人工到自动,直至立于世界通信之林的过程。由于我国地域辽阔,农村占比很大,城市与乡村,东部与中西部,平原与山区都有差别,所以通信事业也经历了几次大的变革。
(一)农村从无到实线通信阶段
大约在20世纪50年代到60年代。所谓实线通信,即采用一般的铁丝作为传输载体,以手摇磁石电话机作为终端收发设备,以人工总机作为转接设备的最原始的通信系统。
(二)从实线通信到载波通信阶段
由于实线通信有传输距离短、外界干扰大、通信线路少等难以克服的弊端,所以大约从20世纪60年代开始,逐渐从实线通信进入到载波通信阶段。即一般仍然采用实线,同时利用单路载波,使通话线路增加1倍;采用三路载波,使通话线路增加3倍;发展到远距离采用12路载波,使通话线路大幅度增加。自20世纪60年代后,又有24路载波和高次群载波出现,建成了我国大城市之间的大通路载波系统。同时,架空电缆、大通路电缆的出现,加上载波通信技术,同时县城至省城、大城市之间的微波通信逐步建设,使我国的通信事业有了比较大的改观。
(三)从电线到通信电缆
电缆通信,即利用电缆作为传输媒质的有线通信,通常采用复用技术实现电话、电报、图像、数据等多路通信方式。通信电缆又分为对称电缆和同轴电缆,对称电缆和同轴电缆两者之间有什么区别?
(1)对称电缆 由两根对称排列的导线组成通信回路,分高频和低频两种。前者最高传输频率可达800kHz,相当于在一个回路中可开通180路电话;后者最高传输频率一般小于252kHz,相当于一个回路中可开通60路电话。对称通信电缆的电磁场呈开放状态,在高频下回路的衰减和损耗较大,回路间相互干扰和外界干扰都较大,难以提高传输频率和容量。长途对称通信电缆由不同数量和不同绝缘结构的四线组构成。四线组的常用形式为星绞组,也有的采用复对绞形式。绝缘有纸带绝缘、纸-绳(纸带和纸绳)绝缘、聚乙烯绳-带绝缘、聚苯乙烯绳-带绝缘和泡沫聚乙烯绝缘等多种。高频长途对称通信电缆传输频率高,所以对电缆的结构性能要求较高,常采用绳-带绝缘的星绞四线组结构。绝缘材料常用聚苯乙烯或聚乙烯。纸带纸绳绝缘一般用于252kHz以下的低频对称通信电缆,通常用于在城市市话还没有光纤入户的情况下,从区域配话箱至用户终端的“最后一公里”。
(2)同轴电缆 由两根相互绝缘的同轴心的内外导体组成通信回路(同轴对),再由一个或多个同轴电缆对绞合而成。将在同一轴线上的内、外两根导体组成回路,外导体包围着内导体,同时两者绝缘。同轴电缆多用作长途通信干线,开通多路载波通信或传输电视节目,也可用作高效率的数据信息传输。
同轴对中两个导体完全同心,在外导体以外不存在电磁场。因此,传输信号的衰减以及各同轴对之间的相互干扰小,抗外界干扰的性能也高于对称电缆。它的传输频率可达10~100MHz以上。同轴通信电缆的型号根据同轴对的尺寸划分,有微同轴电缆[内导体直径 d 和外导体直径 D 之比( d/D )为0.6mm/2mm、0.9mm/3.2mm等],小同轴电缆( d/D =1.2mm/4.4mm等),中同轴电缆( d/D =2.6mm/9.5mm等),大同轴电缆( d/D =5mm/18mm、11mm/41mm等)。
同轴通信电缆中同轴对的内导体为铜质,断面为圆柱形实心导线。为提高机械强度(例如用作海底电缆时),也有采用钢心铜外层的双金属内导体。外导体一般用铜带制成,常用形式有皱边式、压痕式、锁齿式等。外导体需柔顺性好,稳定性高,加工工艺简单。同轴对内外导体的绝缘应具有较低的介电系数和较低的介质损耗,还应有一定的机械强度以支撑外导体,使其与内导体保持同心。
(四)光导纤维通信的兴起
从20世纪70年代开始,国民经济的发展对通信技术提出了更高的要求,自1966年高锟发明光纤通信技术后,国际上经过了18年的研究与探索,我国终于在1982年建成了光纤通信实用系统,并在武汉开通使用。标志着我国通信从电通信时代发展到光通信时代,即一个新的通信时代的到来。
在无线通信领域,从2G到5G,直到无线通信网络系统,及其多种短距离、小容量通信手段的开发,使无线通信技术从传统的微波通信成为一株枝叶繁茂、硕果累累的通信之树。同时,因数字通信理论和实用技术的日新月异,自20世纪90年代开始人类已经从模拟通信阶段发展到数字通信阶段。