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插入損耗的測(cè)試與測(cè)量

現(xiàn)在,在相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中使用術(shù)語(yǔ)“插入損耗”而不使用衰減

插入損耗的測(cè)試與測(cè)量中,通過(guò)鏈路傳輸?shù)碾娦盘?hào)在沿鏈路傳輸時(shí)會(huì)損失部分能量。插入損耗可測(cè)量信號(hào)到達(dá)布線(xiàn)鏈路接收端時(shí)損失的能量。插入損耗測(cè)量結(jié)果是布線(xiàn)鏈路對(duì)電信號(hào)傳輸阻抗效果的量化。


鏈路的插入損耗特性隨著傳輸信號(hào)的頻率變化而變化;例如,較高的信號(hào)會(huì)遇到較高的阻抗。換一種說(shuō)法就是,信號(hào)頻率越高,鏈路的插入損耗就越多。因此,插入損耗的測(cè)試與測(cè)量需要在相應(yīng)的頻率范圍內(nèi)測(cè)量插入損耗。因此,例如,如果要測(cè)量 Cat 5e 通道的插入損耗,就需要對(duì)范圍在 1 MHz 到 100 MHz 內(nèi)的信號(hào)的插入損耗進(jìn)行驗(yàn)證。對(duì)于 Cat 8 鏈路,頻率范圍為 1 到 2000 MHz。插入損耗和鏈路長(zhǎng)度也幾乎呈線(xiàn)性關(guān)系增長(zhǎng)。換句話(huà)說(shuō),如果鏈路 “A” 的長(zhǎng)度是鏈路 “B” 的兩倍,且所有其他特性相同,則鏈路 “A” 的插入損耗會(huì)是鏈路 “B” 的兩倍。


插入損耗的測(cè)試與測(cè)量中,插入損耗用分貝或 dB 表示。分貝是輸出電壓(鏈路末端收到的信號(hào)的電壓)與輸入電壓(發(fā)射器送入線(xiàn)纜的電壓)之比的對(duì)數(shù)表示。

結(jié)果分析
線(xiàn)纜中的插入損耗很大程度上取決于線(xiàn)對(duì)中的鋼絲直徑。24 號(hào)鋼絲的插入損耗會(huì)比相同長(zhǎng)度的 26 鋼絲(較細(xì))小。另外,標(biāo)準(zhǔn)布線(xiàn)的插入損耗會(huì)比實(shí)心銅導(dǎo)體高 20-50%。現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試設(shè)備會(huì)報(bào)告插入損耗和余量的*差值,其中余量是測(cè)量的插入損耗和選擇的標(biāo)準(zhǔn)允許的*大插入損耗之差。因此,4 dB 的余量要優(yōu)于 1 dB。

故障排除建議
長(zhǎng)度過(guò)量是插入損耗測(cè)試未通過(guò)的*常見(jiàn)原因。固定鏈路如果未通過(guò)插入損耗測(cè)試,通常要通過(guò)移除線(xiàn)纜路徑上的松弛部分來(lái)縮短長(zhǎng)度。

插入損耗過(guò)量也可能是因連接器/插頭端接質(zhì)量差造成的。插入損耗的測(cè)試與測(cè)量接頭質(zhì)量差會(huì)顯著增加插入損耗。要判斷是否是這個(gè)原因,可對(duì)四個(gè)線(xiàn)對(duì)上的插入損耗進(jìn)行比較。如果只有一或兩個(gè)線(xiàn)對(duì)插入損耗較高,則表示是安裝問(wèn)題。如果所有線(xiàn)對(duì)插入損耗都過(guò)高,則是長(zhǎng)度過(guò)量。然而,銅纜中的雜質(zhì)也可能造成插入損耗問(wèn)題;這同樣通常只會(huì)發(fā)生在一個(gè)線(xiàn)對(duì)上。

長(zhǎng)時(shí)間接觸水或過(guò)度使用水性線(xiàn)纜潤(rùn)滑劑也會(huì)提高插入損耗并降低線(xiàn)纜性能。如果過(guò)度接觸水后讓線(xiàn)纜經(jīng)過(guò)充分干燥,插入損耗性能通常會(huì)恢復(fù)正常。為避免此類(lèi)問(wèn)題,應(yīng)確保線(xiàn)管中不會(huì)有水進(jìn)入,并遵守制造商的說(shuō)明使用適當(dāng)?shù)木€(xiàn)纜潤(rùn)滑劑。

溫度也會(huì)影響部分線(xiàn)纜的插入損耗。構(gòu)成導(dǎo)體絕緣層和線(xiàn)纜外殼的介電材料,會(huì)在信號(hào)沿線(xiàn)纜傳輸時(shí)吸收部分信號(hào)。線(xiàn)纜中含有 PVC 材料時(shí)更是如此。PVC 材料含有氯原子,有電活性,能夠構(gòu)成絕緣材料中的偶極。這些偶極線(xiàn)纜因周?chē)碾姶艌?chǎng)作用而發(fā)生振蕩,振動(dòng)越大,信號(hào)中丟失的能量就越多。溫度增高會(huì)使問(wèn)題加劇,從而使偶極更容易在絕緣層中振動(dòng)。這會(huì)導(dǎo)致?lián)p耗隨溫度升高而增加。

出于這個(gè)原因,標(biāo)準(zhǔn)機(jī)構(gòu)傾向于指定 20C 的插入損耗要求。插入損耗的測(cè)試與測(cè)量在極端溫度下運(yùn)行的線(xiàn)纜會(huì)產(chǎn)生額外的插入損耗,如果可能出現(xiàn)這種情況 ,設(shè)計(jì)布線(xiàn)系統(tǒng)時(shí)就應(yīng)該將此考慮在內(nèi)。此時(shí)線(xiàn)長(zhǎng)可能無(wú)法達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)中定義的*高 90 米 (295 ft)。大部分咨詢(xún)?nèi)藛T都盡量保持在 80 米 (262 ft) 以?xún)?nèi)以提供一個(gè)**余量。這當(dāng)然不一定總是可行,例如空間成本很高,或者需要盡量減少通信機(jī)房的數(shù)量。依據(jù) ANSI/TIA-568-C.2 附錄 G:

某些現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試儀有溫度設(shè)置,可以調(diào)整插入損耗通過(guò)/失敗基線(xiàn)。相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)是不允許這樣的。

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