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綜合布線工程測試技術(shù) 2011 5 29 本講主要內(nèi)容 重點(diǎn)內(nèi)容 測試的相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)雙絞線測試內(nèi)容Fluke測試儀的使用方法雙絞線測試常見問題的解決方法光纖測試步驟測試報(bào)告的生成難點(diǎn)內(nèi)容 雙絞線測試內(nèi)容光纖測試步驟測試報(bào)告的生成 2011 5 29 中華人民共和國建設(shè)部公告第620號(hào) 現(xiàn)批準(zhǔn) 綜合布線系統(tǒng)工程驗(yàn)收規(guī)范 為國家標(biāo)準(zhǔn) 編號(hào)為GB50312 2007 自2007年10月1日起實(shí)施 其中 有許多條文都是強(qiáng)制性條文 必須嚴(yán)格執(zhí)行 原 建筑與建筑群綜合布線系統(tǒng)工程驗(yàn)收規(guī)范 GB T50312 2000同時(shí)廢止 2011 5 29 GB50312 2007標(biāo)準(zhǔn)總則 1 為統(tǒng)一建筑與建筑群綜合布線系統(tǒng)工程施工質(zhì)量檢查 隨工檢驗(yàn)和竣工驗(yàn)收等工作的技術(shù)要求 特制定本規(guī)范 2 本規(guī)范適用于新建 擴(kuò)建和改建建筑與建筑群綜合布線系統(tǒng)工程的驗(yàn)收 3 綜合布線系統(tǒng)工程實(shí)施中采用的工程技術(shù)文件 承包合同文件對(duì)工程質(zhì)量驗(yàn)收的要求不得低予本規(guī)范規(guī)定 4 在施工過程中 施工單位必須執(zhí)行本規(guī)范有關(guān)施工質(zhì)量檢查的規(guī)定 建設(shè)單位應(yīng)通過工地代表或工程監(jiān)理人員加強(qiáng)工地的隨工質(zhì)量檢查 及時(shí)組織隱蔽工程的檢驗(yàn)和驗(yàn)收 5 綜合布線系統(tǒng)工程應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求 工程驗(yàn)收前應(yīng)進(jìn)行自檢測試 竣工驗(yàn)收測試工作 2011 5 29 其他測試標(biāo)準(zhǔn) 1995年美國推出了TSB 67 非屏蔽雙絞線 UTP 布線系統(tǒng)的傳輸性能測試規(guī)范 它是國際上第一部綜合布線系統(tǒng)現(xiàn)場測試的技術(shù)規(guī)范 它敘述和規(guī)定了布線系統(tǒng)的測試內(nèi)容 方法和對(duì)儀表精度的要求 YD T1013 1999 綜合布線系統(tǒng)電氣特性通用測試方法 是專門為我國綜合布線系統(tǒng)現(xiàn)場測試和工程驗(yàn)收編制的標(biāo)準(zhǔn) 該標(biāo)準(zhǔn)彌補(bǔ)了在使用TSB 67中的不足 除了定義3 5類鏈路外 還定義了超5類 和6類鏈路及光纖鏈路所需要測試的技術(shù)參數(shù) 測試連接方式 各技術(shù)指標(biāo)的測試原理 儀表的選擇使用及布線系統(tǒng)測試報(bào)告應(yīng)包括的內(nèi)容 鏈路驗(yàn)收測試的判定準(zhǔn)則等 是綜合布線系統(tǒng)驗(yàn)收測試工作的重要指導(dǎo)性文件 P217 測試目的 在綜合布線系統(tǒng)工程實(shí)施過程中 線纜 銅纜 光纜和接插件以及相應(yīng)配套的產(chǎn)品一般是施工方和用戶共同選定的 但即使這些線纜和接插件都滿足ISO11801 EIA TIA568B TSB 67等標(biāo)準(zhǔn) 產(chǎn)品均通過了UL認(rèn)證 由于設(shè)計(jì)和實(shí)施過程中是將這些線纜和接插件有機(jī)地結(jié)合在一起的 這些因素成為影響計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)連接可靠性的 串聯(lián) 因子 而整個(gè)工程過程中也加入了大量的人為因素 這樣必將對(duì)整個(gè)系統(tǒng)在諸如連接正確性 接續(xù)可靠性 短路 開路 信號(hào)衰減 近端串?dāng)_ NEXT 突發(fā)性干擾 誤碼率及整體性能等方面產(chǎn)生很大的影響 2011 5 29 線纜是傳遞信息的介質(zhì) 線纜及相關(guān)連接硬件安裝的質(zhì)量對(duì)通信的應(yīng)用起著決定性的作用 由于纜線故障導(dǎo)致了通信或計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)癱瘓后 可看到綜合布線測試的重要性 對(duì)施工方來說測試主要有兩個(gè)目的 一是提高施工質(zhì)量和速度 二是給用戶證明他們所作的投資得到了應(yīng)有的質(zhì)量保證 2011 5 29 抽驗(yàn)器材 啟動(dòng)工程 批量器材進(jìn)入工程現(xiàn)場之后 工程監(jiān)理組織地布線材料進(jìn)行核查驗(yàn)收 按照國內(nèi)外有關(guān)標(biāo)準(zhǔn) 針對(duì)線纜 接插件進(jìn)行抽樣測試 測試合格后才可投入使用 這是確保工程質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)之一 2011 5 29 線纜進(jìn)場測試 入庫抽檢 在工程方送來的線纜中按照一定的比例抽取若干條100m長的線纜進(jìn)行抽測 抽測的比例從2 20 不等 例如 DTX1800電纜分析儀 電纜測試適配器 LABA 一對(duì) DTX REFMOD模塊 在選取100m的雙絞線后 可以通過以下步驟完成安裝前的線纜測試 1 設(shè)備校準(zhǔn) 使用儀器自帶的校準(zhǔn)模塊校準(zhǔn)主機(jī)和遠(yuǎn)端 消除測試儀器之間的誤差 2 接入專用線纜測試適配器 在主機(jī)和遠(yuǎn)端上分別插入LABAMN模塊 2011 5 29 3 接入被測線纜如圖所示 4 選取測試標(biāo)準(zhǔn) 在主機(jī)中選取專用于雙絞線的專用測試標(biāo)準(zhǔn) 以6A線為例 選取TIACat 6Acable100m LA 5 開始測試 儀器按照標(biāo)準(zhǔn)自動(dòng)完成所以測試項(xiàng)目 9秒后查看測試結(jié)果 雙絞線是否合格 6 生成測試報(bào)告 由于DTX系列儀表支持?jǐn)?shù)字信號(hào)處理技術(shù) 通過傅立葉的反變換及變換 將頻域信號(hào)轉(zhuǎn)變成時(shí)域信號(hào) 從時(shí)域切除100m線兩端端接的強(qiáng)干擾信號(hào)后 重新轉(zhuǎn)換成頻域曲線 從而精確的完成了標(biāo)準(zhǔn)測試 鑒定線纜的性能 2011 5 29 跳線測試 跳線用在配線架上交接各種鏈路 可作為配線架或設(shè)備連接電纜使用 跳線由線纜和連接硬件組成 參見P38頁 跳線本身距離較短 大部分的跳線不超過5m 10m以上的跳線算是長跳線了 因此 線纜本身對(duì)跳線質(zhì)量影響較小 而水晶頭及其端接的質(zhì)量是跳線測試的關(guān)鍵 由于傳輸頻率的提高 500MHz甚至更高 在線纜能夠支持這樣傳輸速率的情況下 端接的地方有了更高的要求 簡而言之 雙絞線在插入水晶頭的時(shí)候 發(fā)生較大形變 例如絞在一起的線對(duì)被分開等 這些都會(huì)使線纜的特性發(fā)生突變 比如回波損耗等 最終使得水晶頭成為高速率傳輸?shù)钠款i 2011 5 29 6類跳線測試 在做6類跳線測試的時(shí)候 必須使用SMP的模塊適配器 通過DTX1800 SMP跳線適配器的配合 通過以下步驟完成6類跳線的測試 1 設(shè)備校準(zhǔn) 使用儀器自帶的校準(zhǔn)模塊校準(zhǔn)主機(jī)和遠(yuǎn)端及其適配器 消除測試儀器之間的誤差 2 接入專用6類跳線測試適配器 在主機(jī)和遠(yuǎn)端上分別插入SMP模塊 3 接入被測線纜 4 選取測試標(biāo)準(zhǔn) 在主機(jī)中選取專用于雙絞線的專用測試標(biāo)準(zhǔn) 以3m長的6類跳線為例 選取TIAPatchCordcat 63 0m 5 開始測試 儀器按照標(biāo)準(zhǔn)自動(dòng)完成所以測試項(xiàng)目 9秒后查看測試結(jié)果 跳線是否合格 6 生成測試報(bào)告 2011 5 29 驗(yàn)證測試也叫隨工測試 一般由施工人員在施工人員邊施工邊測試 主要監(jiān)督安裝工藝 一發(fā)現(xiàn)質(zhì)量不符合要求應(yīng)及時(shí)采取措施修改 以保證所完成的每一個(gè)連接的正確性 因而 隨裝隨測 十分重要 能及時(shí)發(fā)現(xiàn)和糾正所出現(xiàn)的問題 不至于等到工程完工時(shí)再發(fā)現(xiàn)問題 重新返工 耗費(fèi)大量的 不必要的人力 物力和財(cái)力 驗(yàn)證測試不需要使用復(fù)雜的測試儀器 只要購置能檢驗(yàn)接線是否正確即可 兩種測試類型 驗(yàn)證測試 2011 5 29 認(rèn)證測試 認(rèn)證測試也叫驗(yàn)收測試或竣工測試 綜合布線系統(tǒng)性能不僅取決于方案設(shè)計(jì) 施工工藝 同時(shí)也取決于在過程中所選器材的質(zhì)量 認(rèn)證測試是在工程驗(yàn)收時(shí)對(duì)布線系統(tǒng)的安裝 電氣特性 傳輸性能 設(shè)計(jì) 選材以及施工質(zhì)量的全面檢驗(yàn) 是評(píng)價(jià)綜合布線工程質(zhì)量的科學(xué)手段 所以對(duì)于綜合布線系統(tǒng)必須要求進(jìn)行認(rèn)證測試 用于認(rèn)證測試的儀器比較復(fù)雜 價(jià)格也不菲 2011 5 29 TSB 67標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了兩種連接測試模型分別是信道 Channel 測試模型和基本鏈路 BasicLink 測試模型 這是兩種測試連接結(jié)構(gòu) ISO IEC在測試CAT5e CAT6又定義了一種永久鏈路 PermanentLink 測試模型 所以GB 50312 2007也定義三種模型 3類和5類布線系統(tǒng)按照基本鏈路和信道進(jìn)行測試 超5類和6類布線系統(tǒng)按照永久鏈路和信道進(jìn)行測試 測試模型 2011 5 29 基本鏈路 BasicLink 測試儀 測試儀 基本鏈路用來測試綜合布線中的固定部分 即從通訊間的水平交叉連接到信息插座 兩端測試儀用的電纜控制在2米以內(nèi) 測試線 測試線 水平電纜 配線架 2011 5 29 GB50312 2007規(guī)定的基本鏈路模型 3類和5類布線系統(tǒng)按照基本鏈路和信道進(jìn)行測試 5e類和6類布線系統(tǒng)按照永久鏈路和信道進(jìn)行測試 2011 5 29 GB50312 2007規(guī)定的永久鏈路模型 P219 適用于測試固定鏈路 水平電纜及相關(guān)連接器件 性能 永久鏈路與基本鏈路的區(qū)別是不包括現(xiàn)場測試儀端使用的插接軟線和插頭 以及兩端2m測試線 集合點(diǎn) CP 不包含在基本鏈路的測試模型中 永久鏈路包含集合點(diǎn) 永久鏈路測試方法排除了測試線在測試中帶來的測試誤差 使測試結(jié)果更加準(zhǔn)確 合理 2011 5 29 通道 Channel 測試儀 測試儀 跳線 用戶線 設(shè)備軟接線 通道用來測試端到端的鏈路整體性能 又被稱作用戶鏈路 它包括水平電纜 一個(gè)工作區(qū)附近的轉(zhuǎn)接點(diǎn) 在配線架上連接線或跳線 以及設(shè)備連接線 和基本鏈路模型的最大區(qū)別就是 基本鏈路不包括用戶端使用的電纜 這些電纜是用戶連接工作區(qū)終端與信息插座或配線架與交換機(jī) HUB 等設(shè)備的連接線 2011 5 29 GB50312 2007規(guī)定的信道測試模型 A 工作區(qū)終端設(shè)備電纜 B CP纜線 c 水平纜線 D 配線設(shè)備連接跳線 E 配線設(shè)備到測試儀連接電纜 B C 90mA D E 10m信道總長不得大于100m 2011 5 29 選用哪種測試鏈路測試方式 220 永久鏈路測試方式 排除了測試連線在測試過程本身帶來的誤差 使測試結(jié)果更為準(zhǔn)確 合理 當(dāng)測試永久鏈路時(shí) 測試儀器應(yīng)能自動(dòng)扣除測試設(shè)備跳線 2m 的影響 在實(shí)際測試應(yīng)用中 選擇哪種測試連接方式應(yīng)根據(jù)需求和實(shí)際情況決定 使用通道鏈路方式更符合使用的情況 但由于它包含了用戶的設(shè)備連線部分 測試較為復(fù)雜 一般工程驗(yàn)收測試建議選擇基本鏈路或永久鏈路方式進(jìn)行 3類和5類布線系統(tǒng)按照基本鏈路和信道進(jìn)行測試 超5類和6類布線系統(tǒng)按照永久鏈路和信道進(jìn)行測試 應(yīng)用和鏈路的級(jí)別 A級(jí) 語音頻帶和低頻應(yīng)用 支持的A級(jí)應(yīng)用的對(duì)稱電纜永久鏈路和信道 分別稱作A級(jí)永久鏈路和A級(jí)信道 B級(jí) 中比特率的數(shù)據(jù)應(yīng)用 支持的B級(jí)應(yīng)用的對(duì)稱電纜永久鏈路和信道 分別稱作B級(jí)永久鏈路和B級(jí)信道 2011 5 29 應(yīng)用和鏈路的級(jí)別 2 C級(jí) 高比特率的數(shù)據(jù)應(yīng)用 支持的C級(jí)應(yīng)用的對(duì)稱電纜永久鏈路和信道 分別稱作C級(jí)永久鏈路和C級(jí)信道 D級(jí) 甚高比特率的數(shù)據(jù)應(yīng)用 支持的D級(jí)應(yīng)用的對(duì)稱電纜永久鏈路和信道 分別稱作D級(jí)永久鏈路和D級(jí)信道 2011 5 29 應(yīng)用和鏈路的級(jí)別 3 A級(jí)永久鏈路 信道規(guī)定到100KHzB級(jí)永久鏈路 信道規(guī)定到1MHzC級(jí)永久鏈路 信道規(guī)定到16MHzD級(jí)永久鏈路 信道規(guī)定到100MHz光纖級(jí)永久鏈路 信道規(guī)定支持10MHz及以上的應(yīng)用 2011 5 29 認(rèn)證測試參數(shù)1 接線圖 WireMap 接線圖用于驗(yàn)證線對(duì)連接是否正確 接線圖必須遵照EIA TIA568A或568B的定義 從信號(hào)角度講這兩種標(biāo)準(zhǔn)沒有區(qū)別 惟一不同的是線的顏色標(biāo)記不同 接線圖測試不僅僅是一個(gè)簡單的邏輯連接測試 而是要確認(rèn)鏈路的一端一個(gè)針與另一端相應(yīng)針的連接 此外 接線圖還要確認(rèn)鏈路導(dǎo)線的線對(duì)是否正確 判斷是否有開路 短路 反向 交錯(cuò)和串對(duì)五種情況出現(xiàn) 2011 5 29 正確接線 T568A T568B 2011 5 29 接線圖 反接 2011 5 29 跨接 錯(cuò)對(duì) 2011 5 29 接線圖 串繞 2011 5 29 串繞 會(huì)引起很大的串?dāng)_ 2011 5 29 開路 2011 5 29 短路 開路 2011 5 29 接線圖是用來比較判斷錯(cuò)誤接線的一種直觀檢測方式 每一條電纜的4對(duì)8根線芯的接線圖可以表示出 在每一端點(diǎn)的正確壓線位置 是否與遠(yuǎn)端導(dǎo)通 兩芯或多芯的短路 交錯(cuò)線對(duì) 交錯(cuò)是指遠(yuǎn)端的兩個(gè)線對(duì)位置相互對(duì)調(diào) 反向線對(duì) 反向是指線對(duì)的一端極性相反 分岔線對(duì) 分岔指各芯線是以一對(duì)一的方式導(dǎo)通的 但物理線對(duì)位置分開 其他各種接線錯(cuò)誤 2011 5 29 布線鏈路長度測試 布線鏈路長度系指布線鏈路端到端之間電纜芯線的實(shí)際物理長度 由于各芯線存在不同絞距 在布線鏈路長度測試時(shí) 要分別測試4對(duì)芯線的物理長度 測試結(jié)果會(huì)大于布線所用的電纜長度 2011 5 29 長度測量對(duì)銅纜長度進(jìn)行的測量應(yīng)用了TDR 時(shí)域反射計(jì) 的測試技術(shù) 時(shí)域反射計(jì)TDR的工作原理是 測試儀從銅纜一端發(fā)出一個(gè)脈沖波 在脈沖波行進(jìn)時(shí)如果碰到阻抗的變化 如開路 短路或不正常接線時(shí) 就會(huì)將部分或全部的脈沖波能量反射回測試儀 依據(jù)來回脈沖波的延遲時(shí)間及已知的信號(hào)在銅纜傳播的NVP 額定傳輸速率 信號(hào)在電纜中傳輸?shù)乃俣扰c真空中光速之比 測試儀就可以計(jì)算出脈沖波接收端到該脈沖波返回點(diǎn)的長度 NVP是以光速 c 的百分比來表示的 如0 75c或75 c 2011 5 29 額定傳輸速率NVP NominalVelocityofPropagation NVP 信號(hào)在電纜中傳輸?shù)乃俣扰c光在真空中的速度的比值 以百分比表示 通常NVP的取值在69 左右 NVP 信號(hào)在電纜中的傳輸速度 光在真空中的速度 X100 該值隨不同線纜類型而異 通常 NVP范圍為60 90 測量準(zhǔn)確性取決于NVP值 正式測量前用一個(gè)已知長度 必須在15m以上 的電纜來校正測試儀的NVP值 測試樣線愈長 測試結(jié)果愈精確 測試時(shí)采用延時(shí)最短的線對(duì)作為參考標(biāo)準(zhǔn)來校正電纜測試儀 典型的非屏蔽雙絞線的NVP值從62 72 之間 2011 5 29 返回的脈沖波的幅度與阻抗變化的程度成正比 因此在阻抗變化大的地方 如開路或短路處 會(huì)返回幅度相對(duì)較大的回波 接觸不良產(chǎn)生的阻抗變化 阻抗異常 會(huì)產(chǎn)生小幅度的回波 測量的長度是否精確取決于NVP值 因此 應(yīng)該用一個(gè)已知的長度數(shù)據(jù) 必須在15m以上 來校正測試儀的NVP值 但TDR的精度很難達(dá)到2 以內(nèi) 同時(shí) 同一條電纜的各線對(duì)間的NVP值也有4 6 的差異 另外 雙絞線線對(duì)的實(shí)際長度也比一條電纜自身要長一些 在較長的電纜里運(yùn)行的脈沖波會(huì)變形成鋸齒形 這也會(huì)產(chǎn)生幾納秒的誤差 這些都是影響TDR測量精度的原因 TDR測量是向一對(duì)線發(fā)送一個(gè)脈沖信號(hào) 并且測量同一對(duì)線上信號(hào)返回的總時(shí)間 用納秒 ns 表示 獲得這一經(jīng)過時(shí)間測量值并知道信號(hào)額定傳輸速率 NVP 后 用NVP乘以光速再乘以往返傳輸時(shí)間的一半即傳輸時(shí)延就是電纜的電氣長度 2011 5 29 測試儀發(fā)出的脈沖波寬約為20ns 而傳播速率約為3ns m 因此該脈沖波行至6m內(nèi)可能發(fā)生的接線問題 因?yàn)檫€沒有回波 測試儀也必須能同時(shí)顯示各線對(duì)的長度 如果只能得到一條電纜的長度結(jié)果 并不表示各線對(duì)都是同樣的長度 早期的一些測試儀不是采用TDR原理測量長度 而是以用頻率域方式測量回流損耗的方法來測量阻抗的變化以便計(jì)算長度的 這種方法在各對(duì)線出現(xiàn)長短不等的情況時(shí)會(huì)發(fā)生誤判 2011 5 29 對(duì)銅纜長度進(jìn)行的測量應(yīng)用了TDR 時(shí)域反射計(jì) 的測試技術(shù) 時(shí)域反射計(jì)TDR的工作原理是 測試儀從銅纜一端發(fā)出一個(gè)脈沖波 在脈沖波行進(jìn)時(shí)如果碰到阻抗的變化 如開路 短路或不正常接線時(shí) 就會(huì)將部分或全部的脈沖波能量反射回測試儀 依據(jù)來回脈沖波的延遲時(shí)間及已知的信號(hào)在銅纜傳播的NVP 額定傳播速率 測試儀就可以計(jì)算出脈沖波接收端到該脈沖波返回點(diǎn)的長度 NVP是以光速 c 的百分比來表示的 如0 75c或75 c 長度測量原理 2011 5 29 返回的脈沖波的幅度與阻抗變化的程度成正比 因此在阻抗變化大的地方 如開路或短路處 會(huì)返回幅度相對(duì)較大的回波 接觸不良產(chǎn)生的阻抗變化 阻抗異常 會(huì)產(chǎn)生小幅度的回波 測量的長度是否精確取決于NVP值 因此 應(yīng)該用一個(gè)已知的長度數(shù)據(jù) 必須在15m以上 來校正測試儀的NVP值 但TDR的精度很難達(dá)到2 以內(nèi) 同時(shí) 同一條電纜的各線對(duì)間的NVP值也有4 6 的差異 另外 雙絞線線對(duì)的實(shí)際長度也比一條電纜自身要長一些 在較長的電纜里運(yùn)行的脈沖波會(huì)變形成鋸齒形 這也會(huì)產(chǎn)生幾納秒的誤差 這些都是影響TDR測量精度的原因 2011 5 29 測試儀發(fā)出的脈沖波寬約為20ns 而傳播速率約為3ns m 因此該脈沖波行至6m內(nèi)可能發(fā)生的接線問題 因?yàn)檫€沒有回波 測試儀也必須能同時(shí)顯示各線對(duì)的長度 如果只能得到一條電纜的長度結(jié)果 并不表示各線對(duì)都是同樣的長度 早期的一些測試儀不是采用TDR原理測量長度 而是以用頻率域方式測量回流損耗的方法來測量阻抗的變化以便計(jì)算長度的 這種方法在各對(duì)線出現(xiàn)長短不等的情況時(shí)會(huì)發(fā)生誤判 2011 5 29 測試儀工作原理 高清晰度時(shí)域發(fā)射測量法 HDTDR HDTDR時(shí)用于測量電纜長度 特性阻抗以及對(duì)電纜故障定位的一種測量技術(shù) TDR有時(shí)被稱作電纜雷達(dá) 這是因?yàn)樗煞治鲭娎|中信號(hào)發(fā)射的能力 如果信號(hào)在通過電纜是遇到一個(gè)阻抗的突變 部分或所有的信號(hào)會(huì)發(fā)射回來 發(fā)射信號(hào)的時(shí)延 大小以及極性表明了電纜之中特性阻抗不連續(xù)的位置和性質(zhì) 測試儀拔非常短的 2毫微秒 測試脈沖發(fā)送到被測電纜上 短的脈沖幫助測試儀幫助解決更小的串?dāng)_問題 且更準(zhǔn)確地測量到故障點(diǎn) 測試在電纜兩端進(jìn)行 如果使用遠(yuǎn)端 從而改進(jìn)了對(duì)遠(yuǎn)端異常的能見度 采用數(shù)字脈沖激發(fā)被測鏈路 并用數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)處理時(shí)域中的測試結(jié)果 這種測試方法已證明在精度和可重復(fù)性上超過所有模擬或交換頻率測試方法 2011 5 29 開路 短路反射 電纜中的開路或斷路 表明電纜中的阻抗急劇地增加 開路的阻抗接近無窮大 在開路的電纜中 信號(hào)能量沒有被端結(jié)阻抗散發(fā) 所以信號(hào)向信號(hào)源反彈回來 這一信號(hào)在信號(hào)源以與源信號(hào)相同的幅度和極性顯示出來 通過測量反射回來的脈沖時(shí)間 測試儀就可以斷定電纜發(fā)生開路的位置 2011 5 29 短路反射和其他異常造成的反射 短路表明電纜中兩個(gè)導(dǎo)體間的阻抗突然下降 當(dāng)電纜中導(dǎo)線周圍的絕緣體損壞時(shí) 導(dǎo)線會(huì)互相接觸 這時(shí)就發(fā)生短路 結(jié)果就是在導(dǎo)體間產(chǎn)生接近零阻抗的連接 短路也會(huì)信號(hào)反射 但反射方式與開路相反 在短路的電纜中 由于短路處的阻抗接近于零 所以信號(hào)能量被吸收 信號(hào)會(huì)反射回信號(hào)源處 在該處反射信號(hào)于原信號(hào)幅度相同極性相反 見上頁插圖 在無窮大和零阻抗之間的某處測量到的阻抗其他異常造成的反射也可造成反射 這些異常的成因可以是機(jī)械壓力損壞了電纜導(dǎo)線或絕緣 但沒有造成完全的開路或短路的 使用不匹配的電纜 連接器或配線架處有故障的接觸都會(huì)產(chǎn)生不連續(xù)點(diǎn) 阻抗高于電纜特性阻抗時(shí)的電纜故障 會(huì)反射與原信號(hào)相同極性的信號(hào) 如果故障不是徹底的開路 發(fā)射信號(hào)幅度會(huì)小于原信號(hào) 阻抗低于電纜的特性阻抗的電纜故障 如果沒有徹底的短路 反射信號(hào)將與原信號(hào)極性相反同時(shí)幅度小于原信號(hào) 由于測試儀時(shí)根據(jù)信號(hào)的反射來測定電纜的長度 所以測試儀不能對(duì)正確端接的電纜進(jìn)行長度測量 2011 5 29 鏈路長度的計(jì)算 鏈路的物理長度由測量到得信號(hào)在鏈路上的往返傳播延遲T導(dǎo)出 根據(jù)L T2 s X NVPXC m s 計(jì)算鏈路長度 NVP 信號(hào)傳輸速度 m s 光速C m s C 光在真空中傳播速度 C 3X108m s 為保證長度測量的準(zhǔn)確度 進(jìn)行此項(xiàng)測試前通常需要對(duì)被測線纜的NVP值進(jìn)行測量 1 用長度不小于15m的測試樣線確定NVP值 測試樣線愈長 測試結(jié)果愈精確 2 該值隨不同線纜類型而異 通常 NVP范圍為60 90 2011 5 29 允許極限長度 不同類型電纜的NVP值不同 電纜長度測試值與實(shí)際值存在較大誤差 由于NVP值是一個(gè)變化因素 不易精確測量 故通常多采用忽略NVP值影響 對(duì)長度測量極限值安排 10 余量的做法 基本鏈路極限長度94 10 m永久鏈路極限長度90 10 m通道鏈路極限長度100 10 m 2011 5 29 長度測量的報(bào)告 鏈路長度的測量包括兩端的測試接線長度為繞線的長度 并非物理距離 繞對(duì)之間長度可能有細(xì)微差別 對(duì)絞絞距的差別 測試限允許的最大長度加10 長度測試通過 失敗的參數(shù)為 基本鏈路為94m 94m 10 103 4m 永久鏈路為90m 90m 10 99m 通道為100m 100m 10 110m 當(dāng)測試儀以 顯示長度時(shí) 則表示為臨界值 表明在測試結(jié)果接近極限時(shí)長度測試結(jié)果不可信 要引起用戶和施工者注意 計(jì)算最短的電氣時(shí)延長度的標(biāo)準(zhǔn)為100米 端至端 不要安裝超過100米的站點(diǎn)特殊情況要有記錄 2011 5 29 3 衰減 Attenuation 衰減是信號(hào)能量沿基本鏈路或通道傳輸損耗的量度 它取決于雙絞線電阻 分布電容 分布電感的參數(shù)和信號(hào)頻率 衰減量會(huì)隨頻率和線纜長度的增加而增大 單位用dB表示 數(shù)值越大表示衰減量越大 即 10dB比 8dB的信號(hào)弱 其中6dB的差異表示兩者的信號(hào)強(qiáng)度相差兩倍 例如 10dB的信號(hào)就比 16dB的信號(hào)強(qiáng)兩倍 比 22dB則強(qiáng)四倍 影響衰減的因素是集膚效應(yīng)和絕緣損耗 如下圖 2011 5 29 衰減 Attenuation 當(dāng)信號(hào)在電纜中傳輸時(shí) 由于其所遇到的阻抗而導(dǎo)致傳輸信號(hào)的減小 信號(hào)沿電纜傳輸損失的能量稱為衰減 衰減是一種插入損耗 當(dāng)考慮一條通信鏈路的總插入損耗時(shí) 布線鏈路中所有的布線部件都對(duì)鏈路的總衰減值有貢獻(xiàn) 一條鏈路的總插入損耗是電纜和布線部件的衰減的總和 衰減量由下述各部分構(gòu)成 a 布線電纜對(duì)信號(hào)的衰減 b 構(gòu)成通道鏈路方式的10m跳線或構(gòu)成基本鏈路方式的4m設(shè)備接線對(duì)信號(hào)的衰減量 c 每個(gè)連接器對(duì)信號(hào)的衰減量 2011 5 29 衰減 原因電纜材料的電氣特性和結(jié)構(gòu)不恰當(dāng)?shù)亩私幼杩共黄ヅ涞姆瓷溆绊戇^量衰減會(huì)使電纜鏈路傳輸數(shù)據(jù)不可靠 2011 5 29 因?yàn)樵陬l率高的時(shí)候 電流在導(dǎo)體中的電流密度不再是平均分布于整個(gè)導(dǎo)體中 而是集中在導(dǎo)體的表面 從而減少了因?qū)w截面而產(chǎn)生的電流損耗 集膚效應(yīng)與頻率的平方根值成正比 因此頻率越高 衰減量越大 這也就是為何單股電纜要比多股電纜的導(dǎo)電性能好的原因 溫度對(duì)某些電纜的衰減也會(huì)產(chǎn)生影響 一些絕緣材料會(huì)吸收流過導(dǎo)體的電流 特別是三類電纜所采用的PVC材質(zhì) 這是因?yàn)镻VC的氯原子會(huì)在絕緣材料中產(chǎn)生雙極子 而雙極子的震蕩會(huì)使電信號(hào)損失掉一部分電能 在溫度高的時(shí)候這種情況會(huì)進(jìn)一步惡化 由于溫度升高會(huì)造成雙極子更激烈的震蕩 因此溫度越高 衰減量越大 這就是標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定溫度為20 的原因 TSB 67定義了一個(gè)鏈路衰減公式 此外 TSB 67還給出了一個(gè)鏈路和信道的衰減允許值表 見表8 5 2011 5 29 表8 520 時(shí)各類線纜在各頻率下的衰減極限 2011 5 29 衰減在特定線纜 特定頻率下的要求有所不同 表8 5定義了在20 時(shí)的允許值 隨著溫度的增加 衰減也增加 具體來說 對(duì)于三類電纜 每增加1 衰減增加1 5 對(duì)于四類和五類電纜 每增加1 衰減增加0 4 當(dāng)電纜安裝在金屬管道內(nèi)時(shí)鏈路的衰減增加2 3 現(xiàn)場測試設(shè)備應(yīng)測量出安裝的每一對(duì)線對(duì)衰減的最嚴(yán)重情況 并且通過將衰減最大值與衰減允許值比較后 給出合格 Pass 和不合格 Fall 的結(jié)論 如果合格 則給出處于可用頻寬內(nèi)的最大衰減值 如果不合格 則給出不合格時(shí)的衰減值 測試允許值及所在點(diǎn)的頻率 如果測量結(jié)果接近測試極限 測試儀不能確定是Pass或Fall 則此結(jié)果用Pass 表示 而若結(jié)果處于測試極限的錯(cuò)誤側(cè) 則給出Fall 2011 5 29 Pass Fall的測試極限是按鏈路的最大允許長度 信道是100m 鏈路是94m 設(shè)定的 不是按長度分?jǐn)偟?然而 若被測量出的值大于鏈路實(shí)際長度的預(yù)定極限 則在報(bào)告中前者將加星號(hào) 以便提醒 2011 5 29 衰減與頻率關(guān)系圖 衰減與頻率關(guān)系圖 2011 5 29 衰減 Attenuation 造成衰減增加的因素 頻率溫度Cat3 1 5 Cat5 0 4 鏈路長度金屬導(dǎo)管 約增加3 相對(duì)濕度濕度增加從40 至90 衰減增加2 2011 5 29 4 近端串?dāng)_損耗 NEXT 近端串?dāng)_是指在一條雙絞電纜鏈路中 發(fā)送線對(duì)對(duì)同一側(cè)其它線對(duì)的電磁干擾信號(hào) NEXT值是對(duì)這種耦合程度的度量 它對(duì)信號(hào)的接收產(chǎn)生不良的影響 NEXT值的單位是dB 定義為導(dǎo)致串?dāng)_的發(fā)送信號(hào)功率與串?dāng)_之比 NEXT越大 串?dāng)_越低 鏈路性能越好 2011 5 29 近端串?dāng)_損耗 NEXT NEXT是測量來自其它線對(duì)泄漏過來的信號(hào)NEXT是在信號(hào)發(fā)送端 近端 進(jìn)行測量 2011 5 29 近端串?dāng)_損耗是隨頻率增加而減小 2011 5 29 最小近端串?dāng)_損耗一覽表 上表列出 不同類線纜在不同 不同鏈路方式情況下 允許最小的串?dāng)_損耗值 2011 5 29 NEXT測試方法與說明 NEXT的測試原理是測試儀從一個(gè)線對(duì)發(fā)送信號(hào) 當(dāng)其沿電纜傳輸時(shí) 測試在同一側(cè)的某相鄰被測線對(duì)上捕捉并計(jì)算所疊加的全部諧波串?dāng)_分量 計(jì)算出其串?dāng)_值 人們總是希望被測線對(duì)的串?dāng)_的程度越小越好 某瞎線對(duì)受到越小的串?dāng)_意味著該線對(duì)對(duì)外界串?dāng)_具有越大的損耗能力 這就是為什么不直接定義串?dāng)_ 而定義成串?dāng)_損耗的原因所在 2011 5 29 1236 近端遠(yuǎn)端 1236 TxPAIR RxPAIR 近端串?dāng)_測量 NEXT是測量來自其它線對(duì)泄漏過來的信號(hào) 是在信號(hào)發(fā)送端 近端 進(jìn)行測量 下圖是從近端檢查遠(yuǎn)端的問題 2011 5 29 近端遠(yuǎn)端 1236 1236 TxPAIR RxPAIR 近端串?dāng)_測量 下圖為從遠(yuǎn)端檢查近端的問題 結(jié)論 NEXT必須進(jìn)行雙向測試 2011 5 29 6次A BA CA DB CB DC D NEXT的測量 2011 5 29 近端串?dāng)_損耗測試項(xiàng)目及測試結(jié)果說明 2011 5 29 5綜合近端串?dāng)_ PowerSunNEXT PSNEXT 近端串?dāng)_是一對(duì)發(fā)送信號(hào)的線對(duì)對(duì)被測線對(duì)在近端的串?dāng)_ 實(shí)際上 在4對(duì)型雙絞線電纜中 若其它三對(duì)線對(duì)都發(fā)送信號(hào)時(shí)都會(huì)對(duì)被測線對(duì)產(chǎn)生的串?dāng)_ 因此如4對(duì)型電纜中 3個(gè)發(fā)送信號(hào)的線對(duì)向另一相鄰接收線對(duì)產(chǎn)生的總串?dāng)_就稱為綜合近端串?dāng)_ 綜合近端串?dāng)_值是雙絞線布線系統(tǒng)中的一個(gè)新的測試指標(biāo) 只有5e類和6類電纜中才要求測試PSNEXT 這種測試在用多個(gè)線對(duì)傳送信號(hào)的100BASE T4和1000BASE T等高速以太網(wǎng)中非常重要 因?yàn)殡娎|中多個(gè)傳送信號(hào)的線對(duì)把更多的能量耦合到接收線對(duì) 在測量中中綜合近端串?dāng)_值要低于同種電纜線對(duì)間的近端串?dāng)_值 比如100MHz時(shí) 5e類通道模型下綜合近端串?dāng)_最小極限值為27 1dB 而近端串?dāng)_最小極限值為30 1 2011 5 29 綜合近端串?dāng)_測試原理圖 3對(duì)線對(duì)1對(duì)線所產(chǎn)生近端串?dāng)_的綜合效應(yīng) 2011 5 29 相鄰線對(duì)綜合近端串?dāng)_測試項(xiàng)目及測試結(jié)果說明 2011 5 29 6 遠(yuǎn)端串?dāng)_ FEXT 與等效遠(yuǎn)端串?dāng)_ ELFEXT FEXT類似于NEXT 但信號(hào)是從近端發(fā)出的 而串?dāng)_雜訊則是在遠(yuǎn)端測量到的 FEXT也必須從鏈路的兩端來進(jìn)行測量 因?yàn)樾盘?hào)的強(qiáng)度與它所產(chǎn)生的串?dāng)_及信號(hào)在發(fā)送端的衰減程度有關(guān) 所以電纜長度對(duì)測量到的FEXT值的影響會(huì)很大 兩條一樣的電纜會(huì)因?yàn)殚L度不同而有不同的FEXT值 因此 FEXT并不是一種很有效的測試指標(biāo) 而必須以ELFEXT值的測量來代替FEXT值的測量 ELFEXT值其實(shí)就是FEXT值減去衰減量后的值 也可以將ELFEXT理解成遠(yuǎn)端的ACR 2011 5 29 綜合等效遠(yuǎn)端串?dāng)_ 3對(duì)線對(duì)1對(duì)線所產(chǎn)生FEXT綜合效應(yīng)與衰減的差值 PSFEXT Attenuation 2011 5 29 7 綜合近端串?dāng)_ PSNEXT PowerSumNEXT PSNEXT實(shí)際上是一種計(jì)算式 而不是一個(gè)測量步驟 PSNEXT值是由3對(duì)線對(duì)另一對(duì)線的串?dāng)_的代數(shù)和推導(dǎo)出來的 對(duì)于像以太網(wǎng)這種必須使用4對(duì)線來傳輸信號(hào)的網(wǎng)絡(luò)來說 PSNEXT與ELFEXT是非常重要的測試參數(shù) 在每一條鏈路上都會(huì)有4組PSNEXT值 與PSNEXT一樣 對(duì)應(yīng)于ELFEXT值的是PSELFEXT值 2011 5 29 8 衰減對(duì)串?dāng)_比 ACR 由于衰減效應(yīng) 接收端所收到的信號(hào)是最微弱的 但接收端也是串?dāng)_信號(hào)最強(qiáng)的地方 對(duì)非屏蔽電纜而言 串?dāng)_是從本身發(fā)送端感應(yīng)過來的最主要的雜訊 所謂的ACR 就是指串?dāng)_與衰減量的差異量 ACR體現(xiàn)的是電纜的性能 也就是在接收端信號(hào)的富裕度 因此ACR值越大越好 在ISO及IEEE標(biāo)準(zhǔn)里都規(guī)定了ACR指標(biāo) 但TIA EIA568A則沒有提到它 由于每對(duì)線對(duì)的NEXT值都不盡相同 因此每對(duì)線對(duì)的ACR值也是不同的 測量時(shí)以最差的ACR值為該電纜的ACR值 如果是與PSNEXT相比 則以PSACR值來表示 2011 5 29 衰減串?dāng)_比 ACR 衰減串?dāng)_比或衰減與串?dāng)_的差 以分貝表示 類似信號(hào)噪聲比對(duì)雙絞線系統(tǒng) 可用 帶寬的表示 衰減串?dāng)_比ACR 近端串?dāng)_ 衰減 dB 數(shù)值越大越好 信號(hào) 被衰減噪聲 近端串繞 經(jīng)過衰減的信號(hào)和噪聲的比 2011 5 29 9 傳播延遲 PropagationDelay 傳播延遲是指一個(gè)信號(hào)從電纜一端傳到另一端所需要的時(shí)間 它也與NVP值成正比 一般五類UTP的延遲時(shí)間在5 7ns m左右 ISO則規(guī)定100m鏈路最差的時(shí)間延遲為1 s 延遲時(shí)間是局域網(wǎng)之所以要有長度限制的主要原因之一 2011 5 29 9 延遲差異 DelaySkew 延遲差異是一種在UTP電纜里傳播延遲最大的與最小的線對(duì)之間的傳輸時(shí)間差異 有些電纜廠家考慮到銅纜材料的缺點(diǎn) 將一對(duì)或兩對(duì)線對(duì)換成了其他的材料 這樣就會(huì)產(chǎn)生較大的時(shí)間差異 尤其在運(yùn)行千兆以太網(wǎng)的應(yīng)用時(shí) 過大的時(shí)間差異會(huì)導(dǎo)致同時(shí)從4對(duì)線對(duì)發(fā)送的信號(hào)無法同時(shí)抵達(dá)接收端的情況 一般要求在100m鏈路內(nèi)的最長時(shí)間差異為50ns 但最好在35ns以內(nèi) 2011 5 29 傳輸延遲 PropagationDelay 和延遲偏離 Delayskew 的區(qū)別 傳輸延遲是信號(hào)在電纜線對(duì)中傳輸時(shí)所需要的時(shí)間 傳輸延遲隨著電纜長度的增加而增加 測量標(biāo)準(zhǔn)是指信號(hào)在100m電纜上的傳輸時(shí)間 單位是納秒 ns 它是衡量信號(hào)在電纜中傳輸快慢的物理量 延遲偏離是指同一UTP電纜中傳輸速度最快的線對(duì)和傳輸速度最慢線對(duì)的傳輸延遲差值 它以同一纜線中信號(hào)傳播延遲最小的線對(duì)的時(shí)延值作為參考 其余線對(duì)與參考線對(duì)都有時(shí)延差值 最大的時(shí)延差值即是電纜的延遲偏離 2011 5 29 傳輸時(shí)延 1236 1236 4578 4578 484ns 486ns 494ns 481ns 2011 5 29 傳輸時(shí)延差 1236 1236 4578 4578 3ns 484ns 5ns 486ns 13ns 494ns 0ns 481ns 2011 5 29 11 回波損耗 RL 回波損耗是線纜與接插件構(gòu)成布線鏈路阻抗不匹配導(dǎo)致的一部分能量反射 當(dāng)端接阻抗 部件阻抗 與電纜的特性阻抗不一致偏離標(biāo)準(zhǔn)值時(shí) 在通信鏈路上就會(huì)導(dǎo)致阻抗不匹配 阻抗的不連續(xù)性引起鏈路偏移 電信號(hào)到達(dá)鏈路偏移區(qū)時(shí) 必須消耗掉一部分來克服鏈路偏移 這樣會(huì)導(dǎo)致兩個(gè)后果 一個(gè)是信號(hào)損耗 另一個(gè)是少部分能量會(huì)被反射回發(fā)送端 被反射到發(fā)送端的能量會(huì)形成噪聲 導(dǎo)致信號(hào)失真 降低了通信鏈路的傳輸性能 2011 5 29 回波損耗 RL 回波損耗 發(fā)送信號(hào) 反射信號(hào)回波損耗越大 則反射信號(hào)越小 意味著通道采用的電纜和相關(guān)連接硬件阻抗一致性越好 傳輸信號(hào)越完整 在通道上的噪聲越小 因此回波損耗越大越好 2011 5 29 回波損耗 ReturnLoss R 2 R 2 R 源端的輸入信號(hào) 源端的反射信號(hào) 負(fù)載端的反射信號(hào) 負(fù)載端的信號(hào)衰減 Link 回波損耗 由于阻抗不連續(xù) 不匹配所造成的反射 測量整個(gè)頻率范圍信號(hào)反射的強(qiáng)度其結(jié)果是特性阻抗之間的偏離原因電纜生產(chǎn)廠生產(chǎn)過程的變化連接頭安裝 2011 5 29 回波損耗的影響 預(yù)期的信號(hào) 從另一端發(fā)來經(jīng)過衰減的信號(hào)噪聲 同一線對(duì)上反射回來的信號(hào) 信號(hào)BtoA 系統(tǒng)A 系統(tǒng)B 2011 5 29 回波損耗的測試結(jié)果 2011 5 29 各種內(nèi)部噪聲 接收端收到的噪聲NEXT 其它三對(duì)線 ELFEXT 其它三對(duì)線 ReturnLoss 自身繞對(duì) 接收器必須能夠從噪聲中獲取經(jīng)過衰減的信號(hào) TransmitOutput 2011 5 29 一 測試的相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí) 12 直流環(huán)路電阻任何導(dǎo)線都存在電阻 直流環(huán)路電阻是指一對(duì)雙絞線電阻之和 13 特性阻抗 Impedance 特性阻抗是衡量出電纜及相關(guān)連接件組成的傳輸通道的主要特性的參數(shù) 一般來說 雙絞線電纜的特性阻抗是一個(gè)常數(shù) 我們常說的電纜規(guī)格 100 UTP 120 FTP 150 STP 這些電纜對(duì)應(yīng)的特性阻抗就是 100 120 150 2011 5 29 測試儀器 測試儀器的選擇原則 1 現(xiàn)場電纜測試儀的主要功能現(xiàn)場電纜測試儀有兩個(gè)主要功能 性能認(rèn)證 測試或驗(yàn)證布線的電氣傳輸性能 故障查找 對(duì)布線系統(tǒng)的故障查找 2011 5 29 2 選擇布線現(xiàn)場測試儀時(shí)應(yīng)考慮的主要因素?zé)o論是按時(shí)域還是按頻域原理設(shè)計(jì)的測試儀表 都應(yīng)符合在1 31 25MHz測量范圍內(nèi) 測量最大步長不大于150kHz 在31 26 100MHz測量范圍內(nèi) 測量最大步長不大于250kHz 100MHz以上測量步長待定 上述測量掃描步長的要求是滿足衰減和近端串?dāng)_指標(biāo)測量精度的基本保證 可用于綜合布線系統(tǒng)的工程測試 2011 5 29 在選擇布線現(xiàn)場測試儀器時(shí)主要考慮的幾個(gè)因素是 支持多個(gè)測試標(biāo)準(zhǔn) 測試儀測量的精度和可重復(fù)性能 具有一定的故障定位診斷能力 具有自動(dòng) 連續(xù) 單項(xiàng)選擇測試的功能 可存儲(chǔ)規(guī)定的各測量步長頻率點(diǎn)的全部測試結(jié)果 以供查詢 測試儀器是否被獨(dú)立認(rèn)證 如UL認(rèn)證 有定位和詳細(xì)分析電氣故障的診斷能力 簡單易用 2011 5 29 3 測試儀器的精度及溯源性問題測試儀的精度及精度的溯源性問題是十分重要的 測試儀表的精度表示實(shí)際值與儀表測量值的差異程度 直接決定著測量數(shù)值的準(zhǔn)確性 TSB 67標(biāo)準(zhǔn)明確定義了這種現(xiàn)場測試儀的精度級(jí)別 無論測試BasicLink還是Channel 作為認(rèn)證布線的測試儀器必須要達(dá)到二級(jí)精度 綜合布線系統(tǒng)測試儀表性能參數(shù)二級(jí)精度要求如表8 6所示 寬帶測試儀表的測試精度應(yīng)高于二級(jí) 光纖測試儀表測量信號(hào)的動(dòng)態(tài)范圍應(yīng)大于或等于60dB 2011 5 29 表8 6綜合布線系統(tǒng)測試儀表性能參數(shù)二級(jí)精度要求 2011 5 29 電纜測試儀電纜測試儀用于檢測電纜質(zhì)量及電纜的安全質(zhì)量 能完成電纜的驗(yàn)證測試和認(rèn)證測試 驗(yàn)證測試包括測試電纜有無開路 斷路 UTP電纜是否正確連接和串繞 近端串?dāng)_故障精確定位 同軸電纜終端匹配電阻連接是否良好等基本安裝情況測試 認(rèn)證測試則完成電纜滿足TIA568A TSB 67等有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的測試 并具有存儲(chǔ)和打印有關(guān)參數(shù)的功能 電纜測試儀能檢測同軸電纜 非屏蔽雙絞線 UTP 和光纖等介質(zhì) 其相關(guān)要求如下 2011 5 29 測試功能 驗(yàn)證測試和認(rèn)證測試 測量精度 TSB 67標(biāo)準(zhǔn)二級(jí)精度 測試頻率 100MHz或250MHz 測試輸出方式 屏幕顯示和打印 測試電纜種類 UTP三類 五類 5e類或六類電纜 2011 5 29 典型測試儀器介紹市場上有各種各樣的電纜測試儀器 DataTechnologies公司的LANCatV Fluke公司的DSP 100和FlukeDSP 4000 Microtest公司的PenterScannerPlus ScopeCommunication公司的Wirescope 155 Wavetek公司的LantekProXL等均是較早就接受Lucent貝爾實(shí)驗(yàn)室認(rèn)證的電纜測試儀 目前常用的測試儀器有DSP 100 DSP 2000 DSP 4000 DATACOMNETcat2000和PenterScanner等 表8 7是它們的簡單比較表 2011 5 29 2011 5 29 測試工具之一 驗(yàn)證測試 2011 5 29 認(rèn)證測試儀表 1 1 測試儀的基本性能要求網(wǎng)絡(luò)綜合布線測試儀主要采用模擬和數(shù)字兩類測試技術(shù)模擬技術(shù)是傳統(tǒng)的測試技術(shù) 主要采用頻率掃描來實(shí)現(xiàn) 即每個(gè)測試頻點(diǎn)都要發(fā)送相同頻率的測試信號(hào)進(jìn)行測試數(shù)字技術(shù)則是通過發(fā)送數(shù)字信號(hào)完成測試 數(shù)字周期信號(hào)都是由直流分量和K次諧波之和組成 這樣通過相應(yīng)的信號(hào)處理技術(shù)可以得到數(shù)字信號(hào)在電纜中的各次諧波的頻譜特性 2011 5 29 測試儀的基本性能要求 1 精度要求超5類測試儀的精度也只要求到第IIe級(jí)精度就可以了 但6類要求測試儀的精度達(dá)到第III級(jí)精度測試儀表還要求處理以下三種影響精度的情況 a 測試判斷臨界區(qū)b 測試接頭誤差補(bǔ)償c 自校表 2011 5 29 測試儀的基本性能要求 2 測試速度要求理想的電纜測試儀首先應(yīng)在性能指標(biāo)上同時(shí)滿足通道和永久鏈路的III級(jí)精度要求 同時(shí)在現(xiàn)場測試中還要有較快的測試速度 2011 5 29 測試儀的基本性能要求 3 測試儀故障定位測試儀能故障定位是十分重要的 因?yàn)闇y試目的是要得到良好的鏈路 而不僅僅是辨別好壞 測試儀能迅速告訴測試人員在一條壞鏈路中的故障部件的位置 從而迅速加以修復(fù) 其他要考慮的方面還有 測試儀應(yīng)支持近端串?dāng)_的雙向測試 測試結(jié)果可轉(zhuǎn)儲(chǔ)打印 操作簡單且使用方便 以及支持其他類型電纜的測試 2011 5 29 測試儀器 測試儀器的選擇原則 1 現(xiàn)場電纜測試儀的主要功能現(xiàn)場電纜測試儀有兩個(gè)主要功能 性能認(rèn)證 測試或驗(yàn)證布線的電氣傳輸性能 故障查找 對(duì)布線系統(tǒng)的故障查找 2011 5 29 2 選擇布線現(xiàn)場測試儀時(shí)應(yīng)考慮的主要因素?zé)o論是按時(shí)域還是按頻域原理設(shè)計(jì)的測試儀表 都應(yīng)符合在1 31 25MHz測量范圍內(nèi) 測量最大步長不大于150kHz 在31 26 100MHz測量范圍內(nèi) 測量最大步長不大于250kHz 100MHz以上測量步長待定 上述測量掃描步長的要求是滿足衰減和近端串?dāng)_指標(biāo)測量精度的基本保證 可用于綜合布線系統(tǒng)的工程測試 2011 5 29 在選擇布線現(xiàn)場測試儀器時(shí)主要考慮的幾個(gè)因素是 支持多個(gè)測試標(biāo)準(zhǔn) 測試儀測量的精度和可重復(fù)性能 具有一定的故障定位診斷能力 具有自動(dòng) 連續(xù) 單項(xiàng)選擇測試的功能 可存儲(chǔ)規(guī)定的各測量步長頻率點(diǎn)的全部測試結(jié)果 以供查詢 測試儀器是否被獨(dú)立認(rèn)證 如UL認(rèn)證 有定位和詳細(xì)分析電氣故障的診斷能力 簡單易用 2011 5 29 3 測試儀器的精度及溯源性問題測試儀的精度及精度的溯源性問題是十分重要的 測試儀表的精度表示實(shí)際值與儀表測量值的差異程度 直接決定著測量數(shù)值的準(zhǔn)確性 TSB 67標(biāo)準(zhǔn)明確定義了這種現(xiàn)場測試儀的精度級(jí)別 無論測試BasicLink還是Channel 作為認(rèn)證布線的測試儀器必須要達(dá)到二級(jí)精度 綜合布線系統(tǒng)測試儀表性能參數(shù)二級(jí)精度要求如表8 6所示 寬帶測試儀表的測試精度應(yīng)高于二級(jí) 光纖測試儀表測量信號(hào)的動(dòng)態(tài)范圍應(yīng)大于或等于60dB 2011 5 29 表8 6綜合布線系統(tǒng)測試儀表性能參數(shù)二級(jí)精度要求 2011 5 29 FLUKEDSP 4x00數(shù)字式電纜測試儀 DSP 100 DSP 2000系列產(chǎn)品DSP 4x00系列產(chǎn)品 包括DSP 4000 DSP 4100和DSP 4300等型號(hào)FLUKEDTX系列產(chǎn)品 2011 5 29 2011 5 29 2 DSP 4300電纜測試儀的組件 DSP 4300測試儀的組件如下所示 1 DSP 4300主機(jī)和智能遠(yuǎn)端 2 CableManger軟件 3 16MB內(nèi)部存儲(chǔ)器 4 16MB多媒體卡 5 PC卡讀取器 6 Cat6 5e永久鏈路適配器 7 Cat6 5e通道適配器 8 Cat6 5e通道 流量監(jiān)視適配器 9 語音對(duì)講耳機(jī) 2011 5 29 DSP 4300電纜測試儀的組件 10 AC適配器 電池充電器 11 便攜軟包 12 用戶手冊和快速參考卡 13 儀器背帶 14 同軸電纜 BNC 15 校準(zhǔn)模塊 16 RS 232串行電纜 17 RJ45到BNC的轉(zhuǎn)換電纜 2011 5 29 可更換測試適配器 滑動(dòng)背部鎖扣 串口 LED充電指示燈 電源插孔 功能鍵所指選項(xiàng) 旋轉(zhuǎn)開關(guān) 存儲(chǔ)測試報(bào)告 顯示背景燈及喚醒鍵 對(duì)話開關(guān)鍵 退出當(dāng)前模式 故障診斷 功能鍵 耳機(jī)插孔 測試 選中 執(zhí)行鍵 方向鍵 主端的控制功能 2011 5 29 增強(qiáng)報(bào)告功能 移動(dòng)存儲(chǔ)卡 利用標(biāo)準(zhǔn)的SandiskMMC的存儲(chǔ)卡標(biāo)準(zhǔn)卡 16Mbytes可選卡 32Mbytes分離的讀卡機(jī)可使測試儀保留在現(xiàn)場而帶走測試報(bào)告用戶可自定義報(bào)告格式對(duì)新標(biāo)準(zhǔn)的再認(rèn)證 2011 5 29 可更換測試適配器 滑動(dòng)背部鎖扣 充電指示燈 電源插孔 狀態(tài)指示 旋轉(zhuǎn)開關(guān) 耳機(jī)插孔 串口 面板顯示項(xiàng)TestPass測試通過TestinProgress測試在進(jìn)行中TestFail測試失敗Talksetactive激活對(duì)話LowBattery電池電量過低 對(duì)話開 關(guān) 遠(yuǎn)端的控制和功能 2011 5 29 DSP 4300測試儀具有以下特點(diǎn) 1 測量精度高 2 使用新型永久鏈路適配器獲得更準(zhǔn)確 更真實(shí)的測試結(jié)果 3 標(biāo)配的6類通道適配器使用DSP技術(shù)精確測試6類通道鏈路 4 能夠自動(dòng)診斷電纜故障并顯示準(zhǔn)確位置 5 可以存儲(chǔ)全天的測試結(jié)果 6 允許將符合TIA 606A標(biāo)準(zhǔn)的電纜編號(hào)下載到DSP 4300 7 內(nèi)含先進(jìn)的電纜測試管理軟件包 可以生成和打印完整的測試文檔 2011 5 29 FLUKE的DTX系列數(shù)字式電纜測試儀 12秒完成一條6類鏈路測試達(dá)到IV級(jí)認(rèn)證測試精度彩色中文界面 操作方便12小時(shí)電池使用時(shí)間雙光纜雙向雙波長認(rèn)證測試集成VFL可視故障定位儀DTX 1800的測試帶寬高達(dá)900MHz 滿足未來7類布線系統(tǒng)測試要求 2011 5 29 FLUKE的DTX系列數(shù)字式電纜測試儀 2011 5 29 FieldTestParameters認(rèn)證 現(xiàn)場 測試的參數(shù) WireMap接線圖 開路 短路 錯(cuò)對(duì) 串繞 Length長度Attenuation衰減NEXT近端串?dāng)_ReturnLoss回波損耗 ISO ACR衰減串?dāng)_比 ISO PropagationDelay傳輸時(shí)延 Cat5n Cat5E Cat6 DelaySkew時(shí)延差 Cat5n Cat5E Cat6 PSNEXT綜合近端串?dāng)_ Cat5n Cat5E Cat6 ELFEXT等效遠(yuǎn)端串?dāng)_ Cat5n Cat5E Cat6 PSELFEXT綜合等效遠(yuǎn)端串?dāng)_ Cat5n Cat5E Cat6 2011 5 29 DSP 4300測試儀對(duì)行雙絞線電纜通道測試的步驟如下 1 為主機(jī)和智能遠(yuǎn)端器插入相應(yīng)的適配器 2 將智能遠(yuǎn)端器的旋轉(zhuǎn)開關(guān)置為ON 3 把智能遠(yuǎn)端器連接到電纜連接的遠(yuǎn)端 對(duì)于通道測試 用網(wǎng)絡(luò)設(shè)備接插線連接 4 將主機(jī)上的旋轉(zhuǎn)開關(guān)轉(zhuǎn)至AUTOTEST檔位 5 將測試儀的主機(jī)與被測電纜的近端連接起來 對(duì)于通道測試 用網(wǎng)絡(luò)設(shè)備接插線連接 6 按主機(jī)上的TEST鍵 啟動(dòng)測試 7 自動(dòng)測試完成后 使用數(shù)字鍵給測試點(diǎn)進(jìn)行編號(hào) 然后按SAVE鍵保存測試結(jié)果 8 直至所有信息點(diǎn)測試完成后 使用串行電纜將測試儀和PC相連 9 使用隨機(jī)附帶的電纜管理軟件導(dǎo)入測試數(shù)據(jù) 生成并打印測試報(bào)告 2011 5 29 測試準(zhǔn)備 去現(xiàn)場前查看電池電量主端 遠(yuǎn)端校準(zhǔn)確認(rèn)所測線纜的類型及方式攜帶相應(yīng)的測試適配器及附件檢查測試適配器的設(shè)置檢查測試適配器的功能運(yùn)行自測試測試人員需要有測試資格 維護(hù)工作下載最新的升級(jí)軟件主端和遠(yuǎn)端充滿電主端和遠(yuǎn)端校準(zhǔn)運(yùn)行自測試校準(zhǔn)永久鏈路適配器 為增加精確度的選件 由廠家做年校準(zhǔn)訪問FLUKE網(wǎng)站的最新DSP固件和CableManager軟件 2011 5 29 特殊功能 設(shè)置非屏蔽雙絞線測試 設(shè)置光纖測試 4300 必須在Setup中選擇一種電纜類型后做自校準(zhǔn)和自檢測 4300 2011 5 29 自校準(zhǔn) 自檢測 DSP測試儀的主端和遠(yuǎn)端應(yīng)該每月做一次自校準(zhǔn)用自測試來檢查硬件情況主端和遠(yuǎn)端的連接模式 2011 5 29 儀器自校準(zhǔn)操作 選中 SelfCalibration 按ENTER鍵按TEST鍵 2011 5 29 現(xiàn)場測試的環(huán)境要求 無環(huán)境干擾測試溫度要求 綜合布線測試現(xiàn)場的溫度宜在20 30 C左右 濕度宜在30 80 防靜電措施 2011 5 29 現(xiàn)場認(rèn)證測試步驟 1 連接被測鏈路2 設(shè)置測試標(biāo)準(zhǔn)和線纜類型3 其它設(shè)置4 自動(dòng)測試5 保存結(jié)果6 故障診斷7 結(jié)果送管理軟件LinkWare8 打印輸出 2011 5 29 1 連接被測鏈路 DSP 4x00主端 遠(yuǎn)端 LIA 101S永久鏈路適配器 被測電纜 2011 5 29 2 測試設(shè)置 旋鈕轉(zhuǎn)至 SETUP 選擇正確的測試標(biāo)準(zhǔn)和線纜類型 2 3 1 2011 5 29 3 其它設(shè)置選項(xiàng) 編輯報(bào)告標(biāo)識(shí)圖形數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)置自動(dòng)關(guān)閉電源時(shí)間關(guān)閉或啟動(dòng)測試伴音選擇打印機(jī)類型設(shè)置串口設(shè)置日期時(shí)間 選擇長度單位 英尺 米選擇數(shù)字格式選擇打印 顯示語言選擇50或60Hz電力線濾波器選擇脈沖噪聲故障極限選擇精確的頻段指示 2011 5 29 配線間 按TEST 4 自動(dòng)測試 2011 5 29 5 保存結(jié)果 指示結(jié)果 通過或失敗所有的測試都需選擇參照的標(biāo)準(zhǔn) 按 ViewResult 按鈕來查看每個(gè)結(jié)果 記住按 SAVE 鍵 2011 5 29 鍵入用戶和場地名稱 可能鍵入20個(gè)用戶和20個(gè)場地 必須在測試之前選中存入計(jì)算機(jī)在設(shè)置會(huì)更容易 在設(shè)置菜單中選擇報(bào)告標(biāo)識(shí) ReportIdentification 2011 5 29 故障診斷 測試中出現(xiàn) 失敗 時(shí) 要進(jìn)行相應(yīng)的故障診斷測試 按故障診斷鍵 FaultInfo 再從單項(xiàng)測試 SingleTest 中啟動(dòng)TDR和TDX功能 掃描定位故障 查找故障后 排除故障 重新進(jìn)行自動(dòng)測試 直至指標(biāo)全部通過為止 2011 5 29 結(jié)果送管理軟件LinkWare 當(dāng)所有要測的信息點(diǎn)測試完成后 用分離讀卡機(jī)將移動(dòng)存儲(chǔ)卡上的結(jié)果送到安裝在計(jì)算機(jī)上的管理軟件LinkWare進(jìn)行管理分析 LinkWare軟件有幾種形式提供用戶測試報(bào)告 1 所有測試頻率點(diǎn)的彩色圖形報(bào)告 2 最差點(diǎn)數(shù)據(jù)的文本格式報(bào)告 3 重要數(shù)據(jù)的匯總報(bào)告 2011 5 29 打印 通過串口直接由打印機(jī)打印選擇報(bào)告打印可編輯公司名稱操作者名稱可從LinkWare打印輸出 2011 5 29 用軟件生成測試報(bào)告 一測試報(bào)告生成與FlukeDSP 4000系列測試儀配合使用的測試管理軟件是Fluke公司的LinkWare電纜測試管理軟件 該軟件可以幫助組織 定制 打印和保存FLUKE系列測試儀測試的銅纜和光纖記錄 并配合LinkWareStats軟件生成各種圖形測試報(bào)告 2011 5 29 測試報(bào)告生成 使用LinkWare電纜測試管理軟件管理測試數(shù)據(jù)并生成測試報(bào)告的操作步驟為 1 安裝LinkWare電纜測試管理軟件 2 Fluke測試儀通過RS 232串行接口或USB接口與PC相連 如圖所示 2011 5 29 測試報(bào)告生成 2 3 導(dǎo)入測試儀中的測試數(shù)據(jù) 例如要導(dǎo)入FlukeDSP 4300測試儀中存儲(chǔ)的測試數(shù)據(jù) 則在LinkWare軟件窗口中 選擇 Importfrom 菜單下 DSP 4100 4300 命令 2011 5 29 測試報(bào)告生成 3 4 導(dǎo)入數(shù)據(jù)后 可以雙擊某測試數(shù)據(jù)記錄 查看某一測試數(shù)據(jù)的情況 如圖 2011 5 29 測試報(bào)告生成 4 5 生成測試報(bào)告 測試報(bào)告有兩種文件格式 ASCII文本文件格式和AcrobatReader的 PDF格式 1 首先選擇生成測試報(bào)告的記錄范圍 2 選擇快捷菜單上的 PDF 按鈕 彈出對(duì)話框提示選擇的記錄范圍 如圖所示 2011 5 29 測試報(bào)告生成 5 3 在彈出對(duì)話框內(nèi) 輸入保存 PDF文件的名稱 如圖所示 2011 5 29 測試報(bào)告生成 6 4 選擇 保存 按鈕后 即生成了全部記錄的測試報(bào)告 如圖所示 2011 5 29 測試報(bào)告生成 7 6 生成測試匯總圖形報(bào)表 1 在LinkWare軟件窗口快捷菜單上選取 Stats 按鈕 2 在彈出對(duì)話框中 選擇生成報(bào)表的記錄范圍 如圖所示 2011 5 29 測試報(bào)告生成 8 3 在LinkWareStats軟件窗口中 選取 CreateReport 標(biāo)簽 并選擇 ProducePDF 單選按鈕 以生成PDF格式報(bào)表 然后選取 CreateReport 按鈕 2011 5 29 測試報(bào)告生成 9 4 在彈出對(duì)話框內(nèi) 輸入保存的文件名稱 選取 保存 按鈕即可生成測試報(bào)表 5 打開已生成的測試報(bào)表文件 可以看到所有記錄的測試匯總圖表 如圖 2011 5 29 二 評(píng)估測試報(bào)告 使用FlukeLinkWare軟件生成的測試報(bào)告中會(huì)明確給出每條被測鏈路的測試結(jié)果 如果鏈路的測試合格 則給出 PASS 的結(jié)論 如圖所示 如果鏈路測試不合格 則給出 FAIL 的結(jié)論 如圖所示 2011 5 29 二 評(píng)估測試報(bào)告 對(duì)測試報(bào)告中每條被測鏈路的測試結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì) 就可以知道整個(gè)工程的達(dá)標(biāo)率 要想快速地統(tǒng)計(jì)出整個(gè)被測鏈路的合格率 可以借助于LinkWareStats軟件 該軟件生成的統(tǒng)計(jì)報(bào)表的首頁會(huì)顯示出被測鏈路的合格率 如圖所示被測20條鏈路全部合格 LinkWareStats軟件生成的測試統(tǒng)計(jì)信息 2011