電纜測試儀測試參數詳解-布線測試基礎知識
2016-05-11
目前應用最多的網絡布線系統就是使用雙絞線的布線系統，其中主流的選擇是超5 類或更高的性能的系統。
對于布線系統來說，安裝人員進行的最最基本的測試就是使用連通性測試儀驗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，快速檢查數據鏈路以及高速增長的住宅局域網布線市場是非常有幫助的。
用于布線系統驗收的測試標準要求測量幾個重要的電氣參數以便于認證布線系統滿足一定的傳輸性能要求。有的測試在全世界范圍內都是要進行的。每個標準都有其特定的通過/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要求進行三項基本的測試。第一個就是接線圖測試。接線圖測試用于驗證線纜鏈路中每一根針腳端至端的連通性，同時檢查串繞問題。任何錯誤的接線形式，例如斷路，短路，跨接，反接，串繞等都應能夠檢測出來。
判斷布線系統性能的另一個重要的參數是衰減。任何電子信號從信號源發出后在傳輸過程中都會有能量的損失，這對于局域網信號來說也不例外。衰減隨著溫度和頻率的增加而增加。高頻信號比低頻信號衰減得更嚴重。這也是為什么鏈路有正確的接線圖，在10Base-T 網絡中運行得非常好，而不能在100Base-T 網絡中正常工作的原因。對于5 類布線系統，各個廠商的產品在衰減方面的性能非常接近。
判斷雙絞線布線系統性能的最重要的參數是串擾，其中近端串擾（NEXT）被提出的最早（始于 TSB-67）。串擾是由于一對線的信號產生了輻射并感應到其他臨近的一對線而造成的。串擾也是隨頻率變化的，3 類線可以很好地支持10Base-T 的應用，但卻不能用于100Base-T 網絡。
保持線對緊密地絞結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，這些都進一步抑制了串擾并降低了衰減。TIA/EIA-568-B 標準要求所有UTP 連接在端接處未絞結的部分不能超過1.3 厘米（0.5 英寸）。
標準還要求測量鏈路的長度。長度測量看起來簡單，實際上也是大有學問的。在標準規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），絞線長度與外皮護套的長度，以及沿長度方向的脈沖散射。
當使用現場測試儀器測量長度時，通常測量的是時間延時，再根據設定的信號速度計算出長度值。
額定傳輸速度（NVP）表述的是信號在線纜中傳輸的速度，已光速的百分比形式表示。NVP 設置不正確是常見的錯誤。如果NVP 設定為75%而線纜實際的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 中的銅質芯線處于絞結狀態的，所以它的實際長度比線纜最外層的護套要長。對于305米一箱的線纜來說，芯線可能會有310 米。
基于以上的原因，從測試儀得道的長度測量結果只能是較好的近似值而不會是精確值。
衰減串擾比（ACR）表示的是鏈路中有效信號與噪聲的比值。簡單地將ACR 就是衰減與NEXT 的比值，測量的是來自遠端經過衰減的信號與串擾噪聲間的比值。例如有一位講師在教師的前面講課。講師的目標是要學員能夠聽清楚他的發言。講師的音量是一個重要的因素，但是更重要的是講師的音量和背景噪聲間的差別。如果講師實在安靜的圖書館中發言，即使是低聲細語也能聽到。想象一下，如果同一個講師以同樣的音量在熱鬧的足球場內發言會是怎樣的情況。講師將不得不提高他的音量，這樣他的聲音（所需信號）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。
實際上應用技術的發展還需要測量其它性能參數。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的反射。回波損耗是在試圖獲得更好UTP 系統性能時越來越重要的參數。高性能UTP 的生產商都會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5 類系統時回波損耗還不是個大問題，而在超5 類和6 類布線系統中就是非常重要的。
綜合近端串擾（PSNEXT）實際上是一個計算值，而不是直接的測量結果。PSNEXT 是在每對線受到的單獨來自其他三對線的NEXT 影響的基礎上通過公式計算出來的。PSNEXT 和FEXT（隨后介紹）是非常重要的參數，用于確保布線系統的性能能夠支持象千兆以太網那樣四對線同時傳輸的應用。
遠端串擾（FEXT）類似于NEXT，是信號從本地發出而在遠端測量到的串擾。
FEXT 本身并不是很有價值。由于FEXT 受到線纜鏈路長度的影響很大，信號強度包含串擾都會受到從信號源發出后的衰減大小的影響。也正是這個原因，測量等效遠端串擾（ELFEXT）更有意義。ELFEXT結果中考慮到了衰減的影響，因此該參數更有實際意義。相同的原因，還有綜合等效遠端串擾（PSELFEXT）。
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