وسيط نقل

الكابلات المزدوجة المجدولة هي نوع من الأسلاك تُجدَل فيها اثنين من الموصلات معًا لأغراض تحسين التوافق الكهرومغناطيسي. بالمقارنة مع موصل واحد أو زوج متوازٍ غير مجدول، فإن الزوج المجدول يقلل من الإشعاع الكهرومغناطيسي من الزوج ويصلح التداخل بين الأزواج المجاورة ويحسن رفض التداخل الكهرومغناطيسي الخارجي. اخترعه ألكسندر غراهام بيل.[2]

الكابل المحوري، هو نوع من الكابلات الكهربائية التي تحوي موصلًا داخليًا محاطًا بطبقة عازلة أنبوبية، محاطة بدرع موصل أنبوبي. تحتوي العديد من الكابلات المحورية أيضًا على غلاف أو سترة خارجية عازلة. يأتي المصطلح «محوري» من وجود موصل داخلي والدرع الخارجي المتشاركان بالمحور الهندسي. اخترع الكابل المحوري الفيزيائي الإنجليزي المهندس عالم الرياضيات أوليفر هيفسايد، الذي حصل على براءة اختراع التصميم في عام 1880.[3]

الكابل المحوري هو نوع من خطوط النقل، يُستخدم لحمل الإشارات الكهربائية عالية التردد بخسائر منخفضة. يُستَخدم في تطبيقات مثل خطوط الهاتف، وكابلات شبكات الإنترنت ذات النطاق العريض، ونواقل بيانات الكمبيوتر عالية السرعة، وحمل إشارات كابل التلفزيون، وربط أجهزة الإرسال والاستقبال اللاسلكية بالهوائيات. إنه يختلف عن الكابلات المحمية الأخرى؛ لأن أبعاد الكابل والموصلات يتحكم فيها لإعطاء تباعد موصل دقيق ثابت، وهو أمر ضروري حتى يعمل بكفاءة كخط نقل.

حزمة من الألياف الضوئية

مثال آخر على الوسيط المادي هو الألياف الضوئية، التي برزت باعتبارها وسيلة النقل الأكثر استخدامًا للاتصالات بعيدة المدى. الألياف الضوئية هي حبل رفيع من الزجاج يُوجه الضوء على طوله. هناك أربعة عوامل رئيسة تفضل الألياف الضوئية على الكابلات النحاسية مثل معدلات نقل البيانات والمسافة والتركيب والتكاليف. يمكن أن تحمل الألياف الضوئية كميات هائلة من البيانات مقارنة بالكابلات النحاسية. يمكن تشغيله لمئات الأميال دون الحاجة إلى مكررات الإشارة، ما يقلل تكاليف الصيانة ويحسن من موثوقية نظام الاتصالاتظ لأن أجهزة الإرسال هي مصدر شائع لفشل الشبكة. يُعتبر الزجاج أخف من النحاس ما يسمح بمتطلبات أقل لمعدات الرفع الثقيلة المتخصصة عند تركيب الألياف الضوئية لمسافات طويلة. تكلف الألياف البصرية للتطبيقات الداخلية حوالي دولار واحد للقدم، كما هو الحال للكابلات النحاسية.[4]

يعد النمط الأحادي والنمط متعدد المسارات، نوعان من الألياف الضوئية شائعة الاستخدام. تستخدم الألياف متعددة المسارات بمثابة مصدر للضوء، ويمكن أن تحمل إشارات عبر مسافات أقصر، على بعد حوالي كيلومترين. يمكن أن يحمل أيضًا النمط الأحادي إشارات عبر مسافات تصل إلى عشرات الأميال.[5]

الألياف الضوئية هي ألياف مرنة شفافة مصنوعة من (السيليكا) أو البلاستيك بسماكة أكبر بقليل من شعرة الإنسان. تُستَخدم الألياف الضوئية في أغلب الأحيان على أنها وسيلة لنقل الضوء بين طرفي الألياف وإيجاد استخدام واسع في الاتصالات بالألياف البصرية، إذ تسمح بالانتقال عبر مسافات أطول وبعرض نطاق ترددي أعلى (معدلات البيانات) من الكابلات الكهربائية.[6][7][7]

تُستخدم الألياف بدلاً من الأسلاك المعدنية؛ لأن الإشارات تنتقل عبرها بخسارة أقل، بالإضافة إلى ذلك، تعتبر الألياف محصنة ضد التداخل الكهرومغناطيسي، وهي مشكلة تعاني منها الأسلاك المعدنية بشكل كبير.[8]