早上9点，上海陆家嘴的写字楼里，程序员小李一边敲击着键盘，他编写的代码一边正沿着地下管道中的黑色线缆，以30 万公里/秒的速度奔向北京数据中心，而实现这项任务靠的就是支撑现代通信的基石——通信电缆。

1891年，人们在完成铺设第一条横跨英吉利海峡的通信电缆时，或许不会想到这些包裹着橡胶和金属的线缆，会在百年后编织成覆盖全球的数字神经网络。通信电缆不仅构成了我们日常生活中不可或缺的通信网络，还在工业、军事、科研等多个领域发挥着重要作用。今天，就让我们一起了解一下吧~

01 通信电缆是什么

1900 年“沪—烟—沽”水线实物（中国电信博物馆馆藏）

通信电缆（英文名称：communication cable）是传输电话、电报、传真文件、电视和广播节目、数据和其他电信号电缆的总称，通常由缆芯和护套两大部分组成：缆芯由多根互相绝缘的导线或导体绞合而成，承担信息传输；而护套则像一层坚实的“盔甲”，旨在保护缆芯不受潮、不受外界机械损伤和电气干扰。与架空电线相比，通信电缆有着通信容量大、传输稳定性高、保密性好、少受自然条件和外部干扰影响等优点。

02 通信电缆的分类

从结构特性和应用场合进行划分，通信电缆可以分为以下几类：

结构性分类

01 对称电缆

对称电缆的每对芯线由两根线质、线径及对地绝缘电阻相同且相互绝缘的导线组成，它们被扭绞在一起，形成双绞线，以减小各对导线之间的干扰。这种对称设计确保了信号传输过程中的高度平衡与稳定性。

对称电缆的芯线直径通常在0.4mm至1.4mm之间，虽然其损耗比明线大，但性能更为稳定。根据应用需求，对称电缆可分为高频和低频两种类型，前者传输频率可高达800千赫，适用于开通多路电话线路，后者则多用于市内电话线路等低频通信场景。

例如，有线电话就是通过对称电缆接到电话交换机上再进行通话的。还有一些企业内部或者学校网络计算机局域网也经常会用到这种对称电缆来传输数据。

虽然之后出现的同轴电缆和光纤等新型通信电缆能满足更高传输速度和更远距离通信的要求，但对称电缆凭借其独特的优势，在特定领域仍然保持着不可替代的地位。

02 同轴电缆

同轴电缆结构分为四层：作为中心导体的细铜线、绝缘材料、网状导电体（通常是铜或合金做的）和绝缘护套。这种电缆适用于高频通信，传输频率可高达10至100兆赫，有着传输信号衰减小、抗干扰能力强的优点。

在现代应用中，同轴电缆可是无处不在。比如，早期家里的有线电视信号就是通过同轴电缆从电视塔或者有线电视网络传输到电视机上的。还有一些老式的以太网网络也用过同轴电缆来连接计算机。在光纤网络普及的当下，在一些需要长距离传输高清视频信号的场合，同轴电缆仍然是一个不错的选择。

此外，同轴电缆还被广泛应用于无线通信系统、雷达和卫星通信设备中；它在医疗领域也被用于连接内窥镜、激光手术系统等设备，从而确保高清晰度的图像和视频信号能够稳定传输。

03 光纤电缆

光纤电缆是一种利用光脉冲在玻璃或塑料纤维中传输信号的通信电缆。它由一根或多根光纤组成，每根光纤由纤芯、包层、涂层、加强元件和外护套等部分构成。纤芯是非常细的玻璃或塑料芯线，用于传输光信号；包层则紧密围绕纤芯，提供较低的折射率，使光信号能够在纤芯中发生全反射，从而沿着光纤传输。

涂层是光纤的保护层，用于增强光纤的机械强度；加强元件提供额外的机械支撑，防止光纤在拉伸或弯曲时受损；外护套则保护整个光纤结构免受外界环境的损害。

光纤电缆传输带宽大、传输损耗小、抗电磁干扰能力强、保密性好。它能够以极高的速度传输大量数据，支持长距离通信，是现代通信网络的重要组成部分。

现在，光纤电缆可以说是遍布各处：互联网、电话网用它来传数据；数据中心里的服务器和存储设备之间也用光纤电缆连起来，让数据传输更快；我们现在看的高清电视节目，也是通过光纤电缆传过来的；还有医疗、工业、航空航天，甚至教育和娱乐领域，都离不开光纤电缆。简单来说，光纤推动了各行各业的发展，也让我们的生活更便捷、更丰富。

从应用场合分类

01 室内电缆

市内电缆，通常被安装在建筑物管道里或者挂在墙上，有时候也会架在空中。这种电缆里面有很多对导线，可满足城市里复杂的通信需求。该电缆安装灵活，方便维护和更换，并且也有着稳定的传输性能。

02 长途电缆

长途电缆，顾名思义，就是用来进行长距离通信传输的电缆。它们可以跨越城市，甚至连接不同省份、不同国家。这种电缆的传输距离很长，通过复用技术把很多信息一起传过去。长途电缆的敷设方式有很多种，大多数是直接埋在地下，也有少数是架在空中或者安装在管道里。

03 海底电缆

海底电缆，就是铺在海底的通信或电力传输电缆。它们可以连接各大洲之间的通信网络，让我们能够跨越海洋进行语言和数据交流。目前，全球现有超过430根海底光缆，总长度超过130万公里，绕地球35周！了解更多海底电缆，请参考：《“万水千山一线牵”——海底光缆你不知道的事！》

04 射频电缆

射频电缆是传输射频范围内电磁能量的电缆，是各种无线电通信系统及电子设备中不可缺少的元件。射频信号通常指的是频率范围在3 kHz到300 GHz之间的电磁波。虽然射频电缆在结构上与同轴电缆相似，即由互相同轴的内导体、外导体以及支撑内外导体的介质组成，但射频电缆的设计更侧重于高频信号的传输。它通常用于传输高频信号，如无线通信、雷达、卫星通信等领域。射频电缆的屏蔽层通常采用绞合式屏蔽或环形屏蔽等方式，以有效避免电磁干扰。

从大西洋电报电缆至今，通信电缆始终在物理极限的边缘拓展着文明的疆域，这其中中国也做出了不少贡献：

潘建伟院士（中）在实验室工作。（来源：光明日报，刘爱华摄）

2020年3月，中国科学技术大学潘建伟院士团队与清华大学、山东济南量子技术研究院等机构合作，实现了500公里级真实环境光纤的双场量子密钥分发和相位匹配量子密钥分发，传输距离达到509公里，创造了新的世界纪录。

近日，我国创造了在104.8公里标准光纤通信实验测试中连续168小时、速率为2.38kbps的稳定传输世界纪录，标志着量子直接通信从理论构想成功迈向实际应用阶段。2月21日，相关成果在国际知名期刊《科学进展》上发表。

下次，当我们拿起电话或者打开电脑时，不妨想想这些默默无闻的通信电缆，这些由人类智慧铸就的隐形轨道，将爱因斯坦的光速极限转化为可触摸的现实，让我们更加紧密地连接在一起。

参考资料

1、【起帆电缆】：《通信电缆是什么及用途和使用范围有哪些？》；

2、【环球科学】：《自然》：潘建伟团队实现50千米的量子存储器纠缠，量子互联网更近一步》，作者：吴非；

3、【光明日报】：《潘建伟：量子世界的“中国耕者”》；

4、【福建省通信管理局】：《新中国通信事业丨艰苦奋斗维系国脉 通信创业筚路蓝缕》;

5、【c114通信网-通信百科】：通信电缆词条；

6、【科普中国】：《通信电缆》， 作者：李嘉骞；

7、【腾讯】《什么是同轴电缆？》；

8、【山东省电线电缆行业协会】：《同轴电缆知识讲解》。