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電纜測試儀測試參數(shù)詳解-布線測試基礎(chǔ)知識(shí)
2016-05-11
目前應(yīng)用最多的網(wǎng)絡(luò)布線系統(tǒng)就是使用雙絞線的布線系統(tǒng)，其中主流的選擇是超5 類或更高的性能的系統(tǒng)。
對于布線系統(tǒng)來說，安裝人員進(jìn)行的最最基本的測試就是使用連通性測試儀驗(yàn)證鏈路端到端的連接。這些測試儀提供完整的接線圖測試，使用TDR 技術(shù)測量長度以及其他一些附加信息。這類儀器對于測試語音線路，快速檢查數(shù)據(jù)鏈路以及高速增長的住宅局域網(wǎng)布線市場是非常有幫助的。
用于布線系統(tǒng)驗(yàn)收的測試標(biāo)準(zhǔn)要求測量幾個(gè)重要的電氣參數(shù)以便于認(rèn)證布線系統(tǒng)滿足一定的傳輸性能要求。有的測試在全世界范圍內(nèi)都是要進(jìn)行的。每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)都有其特定的通過/失敗極限值，這些極限值取決于鏈路的類別和鏈路模型的定義。
對于已安裝的鏈路都會(huì)要求進(jìn)行三項(xiàng)基本的測試。第一個(gè)就是接線圖測試。接線圖測試用于驗(yàn)證線纜鏈路中每一根針腳端至端的連通性，同時(shí)檢查串繞問題。任何錯(cuò)誤的接線形式，例如斷路，短路，跨接，反接，串繞等都應(yīng)能夠檢測出來。
判斷布線系統(tǒng)性能的另一個(gè)重要的參數(shù)是衰減。任何電子信號(hào)從信號(hào)源發(fā)出后在傳輸過程中都會(huì)有能量的損失，這對于局域網(wǎng)信號(hào)來說也不例外。衰減隨著溫度和頻率的增加而增加。高頻信號(hào)比低頻信號(hào)衰減得更嚴(yán)重。這也是為什么鏈路有正確的接線圖，在10Base-T 網(wǎng)絡(luò)中運(yùn)行得非常好，而不能在100Base-T 網(wǎng)絡(luò)中正常工作的原因。對于5 類布線系統(tǒng)，各個(gè)廠商的產(chǎn)品在衰減方面的性能非常接近。
判斷雙絞線布線系統(tǒng)性能的最重要的參數(shù)是串?dāng)_，其中近端串?dāng)_（NEXT）被提出的最早（始于 TSB-67）。串?dāng)_是由于一對線的信號(hào)產(chǎn)生了輻射并感應(yīng)到其他臨近的一對線而造成的。串?dāng)_也是隨頻率變化的，3 類線可以很好地支持10Base-T 的應(yīng)用，但卻不能用于100Base-T 網(wǎng)絡(luò)。
保持線對緊密地絞結(jié)和線對間的平衡可以有效地降低串繞。較小的絞距可以形成電磁場的方向相反以有效地相互抵消彼此間的影響，從而降低線對向外的輻射。超5 類線的絞距比3 類線的要小，而且絞距的一致性比3 類線也好，還使用了性能更好的絕緣材料，這些都進(jìn)一步抑制了串?dāng)_并降低了衰減。TIA/EIA-568-B 標(biāo)準(zhǔn)要求所有UTP 連接在端接處未絞結(jié)的部分不能超過1.3 厘米（0.5 英寸）。
標(biāo)準(zhǔn)還要求測量鏈路的長度。長度測量看起來簡單，實(shí)際上也是大有學(xué)問的。在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定中永久鏈路的長度不能超過90 米，通道的長度不能超過100 米。精確測量長度受幾個(gè)方面的影響，包括線纜的額定傳輸速度（NVP），絞線長度與外皮護(hù)套的長度，以及沿長度方向的脈沖散射。
當(dāng)使用現(xiàn)場測試儀器測量長度時(shí)，通常測量的是時(shí)間延時(shí)，再根據(jù)設(shè)定的信號(hào)速度計(jì)算出長度值。
額定傳輸速度（NVP）表述的是信號(hào)在線纜中傳輸?shù)乃俣?，已光速的百分比形式表示。NVP 設(shè)置不正確是常見的錯(cuò)誤。如果NVP 設(shè)定為75%而線纜實(shí)際的NVP 值是65%，那么測量還沒有開始就有了10%以上的誤差。此外，每對線之間的NVP 都可能差別，還會(huì)隨頻率的變化而變化。對于3 類線和混用的5類線來說，線對間NVP 值最大可能有12% 的差別。
另外，UTP 中的銅質(zhì)芯線處于絞結(jié)狀態(tài)的，所以它的實(shí)際長度比線纜最外層的護(hù)套要長。對于305米一箱的線纜來說，芯線可能會(huì)有310 米。
基于以上的原因，從測試儀得道的長度測量結(jié)果只能是較好的近似值而不會(huì)是精確值。
衰減串?dāng)_比（ACR）表示的是鏈路中有效信號(hào)與噪聲的比值。簡單地將ACR 就是衰減與NEXT 的比值，測量的是來自遠(yuǎn)端經(jīng)過衰減的信號(hào)與串?dāng)_噪聲間的比值。例如有一位講師在教師的前面講課。講師的目標(biāo)是要學(xué)員能夠聽清楚他的發(fā)言。講師的音量是一個(gè)重要的因素，但是更重要的是講師的音量和背景噪聲間的差別。如果講師實(shí)在安靜的圖書館中發(fā)言，即使是低聲細(xì)語也能聽到。想象一下，如果同一個(gè)講師以同樣的音量在熱鬧的足球場內(nèi)發(fā)言會(huì)是怎樣的情況。講師將不得不提高他的音量，這樣他的聲音（所需信號(hào)）與人群的歡呼聲（背景噪聲）的差別才能大到被聽見。這就是ACR。
實(shí)際上應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展還需要測量其它性能參數(shù)。回波損耗，以分貝（dB）形式表示，是由于特性阻抗不匹配造成的一部分信號(hào)的反射?；夭〒p耗是在試圖獲得更好UTP 系統(tǒng)性能時(shí)越來越重要的參數(shù)。高性能UTP 的生產(chǎn)商都會(huì)特別注意以確保線纜中特性阻抗的一致性，還有所有的元件都要有很好的匹配性。所以在剛開發(fā)5 類系統(tǒng)時(shí)回波損耗還不是個(gè)大問題，而在超5 類和6 類布線系統(tǒng)中就是非常重要的。
綜合近端串?dāng)_（PSNEXT）實(shí)際上是一個(gè)計(jì)算值，而不是直接的測量結(jié)果。PSNEXT 是在每對線受到的單獨(dú)來自其他三對線的NEXT 影響的基礎(chǔ)上通過公式計(jì)算出來的。PSNEXT 和FEXT（隨后介紹）是非常重要的參數(shù)，用于確保布線系統(tǒng)的性能能夠支持象千兆以太網(wǎng)那樣四對線同時(shí)傳輸?shù)膽?yīng)用。
遠(yuǎn)端串?dāng)_（FEXT）類似于NEXT，是信號(hào)從本地發(fā)出而在遠(yuǎn)端測量到的串?dāng)_。
FEXT 本身并不是很有價(jià)值。由于FEXT 受到線纜鏈路長度的影響很大，信號(hào)強(qiáng)度包含串?dāng)_都會(huì)受到從信號(hào)源發(fā)出后的衰減大小的影響。也正是這個(gè)原因，測量等效遠(yuǎn)端串?dāng)_（ELFEXT）更有意義。ELFEXT結(jié)果中考慮到了衰減的影響，因此該參數(shù)更有實(shí)際意義。相同的原因，還有綜合等效遠(yuǎn)端串?dāng)_（PSELFEXT）。
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