高速网线设计新设想

虽然高频信号在导线中衰减很快，但在局域网中还是需要接入导线，无法以全光纤通信。设计什么样的导线才能符合正确的物理规律，才能获得最高的网络传输速度?高频信号之所以容易衰减，是因为容易被周围的物质吸收，或者用传统的说法是容易向外发射信号。根据这样的想法，外加一层铜网就可以屏蔽信号发射，于是就发明了同轴电缆。同轴电缆确实具有比较高的带宽，但并不意味着依据的这种物理原理是正确的。 如果要使信号一直传输很远，必须要有很多中继站，这样才能使信号接力传输。这是一种人工原理，而自然原理其实也是一样的。光信号之所以在光纤中衰减很小，是因为光纤是个光信号谐振系统，可以无衰减地中继传输光信号。所以最简单的设想就是设计一种可以储能谐振的导线传输高频信号，这样就可以获得很高的带宽。再回过头来看看同轴电缆，我们抛弃传统的“屏蔽信号”这样的想法，思考同轴电缆更真实的物理原理。同轴电缆的内芯导线与外层网状铜线其实构成了一个谐振电容。当高频信号施加在这个谐振电容上时，高频信号能量会存储于其上，并且不断向远处谐振传输。显然，电容大小会影响储能，最终决定传输距离。所以只要提高电容大小，就可以获得很高的传输带宽。因此可以设计一种与同轴电缆类似的谐振电容电缆。同轴电缆本质上也是一种谐振电容电缆，粗同轴电缆比细同轴电缆具有更远的传输距离，无非是因为前者的谐振电容比较大，但总体看，同轴电缆的谐振电容太小，因为内芯导线与外层铜网之间的距离太大。只有设计成同轴形式，才能获得谐振传输效应。这样的谐振电容电缆，中间是导线，外裹一层薄绝缘质，这层薄绝缘质上再覆盖导电质，从而构成效应比较显著的谐振电容结构，导电质的外面再以绝缘层包裹。从理论上看，谐振电容电缆的带宽可以极大拓展。谐振电容电缆信号源端的电流输出会比较大。当然，实际的产品还要考虑可靠性、可用性等，这些都可以依赖技术进步解决。