基于DSX CableAnalyzer系列線纜測(cè)試儀的測(cè)試

陸佳

（福建上若工程技術(shù)有限公司 福建省廈門(mén)市 361000）

綜合布線系統(tǒng)是信息化時(shí)代智能建筑物內(nèi)部的“信息高速公路”，是智能建筑實(shí)現(xiàn)建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)（BA)、辦公自動(dòng)化系統(tǒng)（OA）和通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)（CA）的基礎(chǔ)，它將數(shù)據(jù)、語(yǔ)言、圖像等設(shè)備彼此相連，使智能建筑群或智能建筑內(nèi)硬件設(shè)備與外部信息網(wǎng)絡(luò)相連接，滿足高傳輸速度以及高度的靈活性的傳輸要求，是信息化系統(tǒng)建設(shè)的重要組成部分。要保證綜合布線工程的質(zhì)量務(wù)必在整個(gè)工程施工過(guò)程中進(jìn)行嚴(yán)格的測(cè)試，而實(shí)踐證明，絕大多數(shù)的信息網(wǎng)絡(luò)故障是由于綜合布線工程電纜布線系統(tǒng)電氣性能質(zhì)量問(wèn)題引起的。

1 測(cè)試的標(biāo)準(zhǔn)和內(nèi)容

1.1 測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)

目前國(guó)外使用較多的有《商業(yè)建筑電信布線標(biāo)準(zhǔn)》EIA／TIA 568、《商業(yè)建筑電信布線安裝標(biāo)準(zhǔn)》EIA／TIA 569 等系列北美標(biāo)準(zhǔn)，《信息系統(tǒng)通用布線標(biāo)準(zhǔn)》EN 50173、《信息系統(tǒng)布線安裝標(biāo)準(zhǔn)》EN 50174 等系列歐盟標(biāo)準(zhǔn)和《用戶建筑綜合布線》ISO／IEC 11801 等國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，我國(guó)使用比較少。我國(guó)廣泛使用的最新國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)為《綜合布線系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50311-2016、《綜合布線系統(tǒng)工程驗(yàn)收規(guī)范》GB/T 50312-2016 等，該類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)包括了目前使用最廣泛的6 類(lèi)電纜、6A 類(lèi)電纜及7 類(lèi)電纜、7A 類(lèi)電纜和光纜的測(cè)試方法。國(guó)內(nèi)外的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)試方法、測(cè)試模型差別不大，主要的區(qū)別在于對(duì)不同等級(jí)電纜的參數(shù)命名與測(cè)試內(nèi)容選擇不同。如表1所示。

1.2 測(cè)試內(nèi)容

電氣性能測(cè)試內(nèi)容與選用的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)有關(guān)，我們選用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《綜合布線系統(tǒng)工程驗(yàn)收規(guī)范》（GBT/T 50312-2016）為依據(jù)，采用國(guó)內(nèi)外現(xiàn)通用的美國(guó)FLUCK 公司的DSX CableAnalyzer 系列線纜測(cè)試儀進(jìn)行測(cè)試，具體的測(cè)試內(nèi)容見(jiàn)表2。

2 測(cè)試模型[2]

由于綜合布線工程對(duì)測(cè)試的實(shí)際需求存在一定的差別，為了保證測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性，需要設(shè)計(jì)不同的測(cè)試模型，最常見(jiàn)的兩種測(cè)試模型為永久鏈路模型與信道模型，具體表現(xiàn)為：

2.1 永久鏈路模型

永久鏈路連接方式由水平電纜和鏈路中相關(guān)接頭(必要時(shí)增加一個(gè)可選的轉(zhuǎn)接/匯接頭)組成，永久鏈路不包括現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試儀插接線、插頭，以及兩端2m 測(cè)試電纜，電纜總長(zhǎng)度不得大于90m。適用于測(cè)試固定鏈路（水平電纜及相關(guān)連接器件性能）。

2.2 信道模型

在永久鏈路模型的基礎(chǔ)上，包括了工作區(qū)、交接間的設(shè)備纜線和跳線在內(nèi)的整體通道的性能。信道包括最長(zhǎng)90m 的水平線纜、信息插座、可選的轉(zhuǎn)接/匯接點(diǎn)、交接間的配線設(shè)備、跳線、設(shè)備纜線在內(nèi)，總長(zhǎng)度不得大于 100m。

3 電纜布線系統(tǒng)電氣性能指標(biāo)與DSX CableAnalyzer系列線纜測(cè)試儀圖形曲線分析

表1：[1]電纜布線系統(tǒng)的分級(jí)與類(lèi)別

表2：對(duì)絞電纜水平布線系統(tǒng)電氣性能測(cè)試內(nèi)容

3.1 接線圖

表3：線纜測(cè)試儀軟件分析報(bào)告

圖1：測(cè)試結(jié)果曲線圖

為了保證8 芯電纜所有線對(duì)都能夠準(zhǔn)確、精準(zhǔn)的連接，需要進(jìn)行接線圖測(cè)試，即通過(guò)檢測(cè)連接器件與電纜性能的穩(wěn)定性，能夠保證所有對(duì)線能夠可靠、穩(wěn)定的運(yùn)行。8 芯電纜接線圖檢測(cè)的內(nèi)容相對(duì)較多，主要有反接問(wèn)題、短路問(wèn)題、開(kāi)路問(wèn)題以及錯(cuò)對(duì)問(wèn)題等，為了驗(yàn)證檢測(cè)結(jié)果，可以通過(guò)線纜測(cè)試儀直接查看接線圖(Wire Map)測(cè)試結(jié)果。

3.2 長(zhǎng)度

長(zhǎng)度測(cè)試指的是電纜的實(shí)際長(zhǎng)短，在進(jìn)行長(zhǎng)度測(cè)量過(guò)程中，需要做好所有鏈路電纜長(zhǎng)度數(shù)據(jù)的記錄工作?，F(xiàn)階段，根據(jù)鏈路的傳輸延遲和電纜的標(biāo)稱(chēng)傳播相速度（NVP）值來(lái)確定，計(jì)算公式表示為：NVP=2×L/（T×c），由此可知，電纜長(zhǎng)度和標(biāo)稱(chēng)傳播相對(duì)速度、鏈路傳輸延遲、傳送端與接收端的時(shí)間差存在密切的關(guān)聯(lián)?？梢酝ㄟ^(guò)線纜測(cè)試儀直接查看長(zhǎng)度測(cè)試結(jié)果。

3.3 傳播時(shí)延

所謂傳播時(shí)延，具體指的是信號(hào)在鏈路傳輸過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生一定的時(shí)間差，公式表示為：傳播時(shí)延=終點(diǎn)時(shí)間-起點(diǎn)時(shí)間。傳播時(shí)延的作用是進(jìn)行電纜中信號(hào)的傳遞速度進(jìn)行評(píng)估，延時(shí)越低，表明信號(hào)傳遞速度越快，保證信號(hào)傳遞的時(shí)效性，可以通過(guò)線纜測(cè)試儀直接查看傳播時(shí)延測(cè)試結(jié)果。

3.4 傳播時(shí)延偏差

傳播時(shí)延偏差計(jì)算以傳播時(shí)延為前提，指的是信號(hào)在不同電纜中傳輸速度不同，傳播時(shí)延也不同，計(jì)算公式表示為：傳播時(shí)延偏差=延時(shí)最大的線纜時(shí)延-時(shí)延最小的線纜時(shí)延，可以通過(guò)線纜測(cè)試儀直接查看傳播時(shí)延偏差測(cè)試結(jié)果。

3.5 插入損耗/衰減

所謂插入衰減，指的是在眾多因素（例如電阻、阻抗、損耗等）的綜合影響下，導(dǎo)致信號(hào)在電纜傳遞的過(guò)程中出現(xiàn)一定的能量損耗，損耗量的總和稱(chēng)之為插入衰減。插入衰減和信號(hào)頻率存在密切的關(guān)聯(lián)，若頻率越小，則衰減越小，反之，隨著頻率的增高，則衰減量越高。插入衰減的作用是對(duì)所有線纜中信號(hào)傳遞過(guò)程中產(chǎn)生的損耗量，并且能夠準(zhǔn)確的查找衰減損耗值最大的線纜，如果衰減值超過(guò)允許的最大衰減值，則需要進(jìn)行替換，避免對(duì)信號(hào)傳遞產(chǎn)生嚴(yán)重的負(fù)面影響。插入衰減量由三部分組成，即布線電纜造成的衰減量、設(shè)備造成的衰減量、所有連接器造成的衰減量。按照國(guó)際EIA/TIA568B 標(biāo)準(zhǔn)，將信號(hào)衰減定義為插入損耗，在進(jìn)行鏈路插入損耗量計(jì)算時(shí)，需要考慮布線衰減量與電纜衰減量，曲線經(jīng)軟件分析得出的最終報(bào)告見(jiàn)表3。

3.6 回波損耗

簡(jiǎn)稱(chēng)Return Loss，其作用是對(duì)信道特性阻抗的統(tǒng)一性進(jìn)行評(píng)價(jià)，回波損耗的值與頻率和電纜構(gòu)造有關(guān)，回波損耗=發(fā)送信號(hào)/反射信號(hào)。曲線經(jīng)軟件分析得出的最終報(bào)告見(jiàn)表3。

3.7 近端串音

簡(jiǎn)稱(chēng)NEXT，串音是雙絞線在傳輸信號(hào)時(shí)是多發(fā)的一種干擾，串音本身類(lèi)似噪聲干擾，干擾信號(hào)會(huì)分別向兩個(gè)方向進(jìn)行傳輸，串音的出現(xiàn)會(huì)對(duì)我們線纜中傳輸?shù)恼Ｐ盘?hào)會(huì)產(chǎn)生非常大的影響。近端串音是在信號(hào)發(fā)送端(近端)進(jìn)行測(cè)量，近端串音是指在一條雙絞電纜中一對(duì)線對(duì)另一對(duì)線的信號(hào)耦合，也就是說(shuō)當(dāng)一條線對(duì)發(fā)送信號(hào)時(shí)在另一條相鄰的線對(duì)接收到的信號(hào)能量。近端串音測(cè)試結(jié)果曲線見(jiàn)圖1，曲線經(jīng)軟件分析得出的最終報(bào)告見(jiàn)表3。

3.8 近端串音功率和

簡(jiǎn)稱(chēng)PS NEXT：近端串音功率和的值是電纜中3 個(gè)相鄰線對(duì)對(duì)某線對(duì)產(chǎn)生的近端串音之和，近端串音功率和測(cè)試結(jié)果曲線見(jiàn)圖1，曲線經(jīng)軟件分析得出的最終報(bào)告見(jiàn)表3。

3.9 衰減近端串音比

簡(jiǎn)稱(chēng)ACR-N，ACR-N(dB)=NEXT(dB)-Attenuation (dB)；衰減近端串音比測(cè)試結(jié)果曲線見(jiàn)圖1，曲線經(jīng)軟件分析得出的最終報(bào)告見(jiàn)表3。

3.10 衰減遠(yuǎn)端串音比

簡(jiǎn)稱(chēng)ACR-F：定義：ACR-F(dB)=FEXT(dB)-Attenuation (dB)；衰減遠(yuǎn)端串音比測(cè)試結(jié)果曲線見(jiàn)圖1，曲線經(jīng)軟件分析得出的最終報(bào)告見(jiàn)表3。

3.11 衰減近端串音比功率和（PS ACR-N）與衰減遠(yuǎn)端串音比功率和（PS ACR-F）

和PSNEXT 一樣，測(cè)試結(jié)果曲線見(jiàn)圖1，曲線經(jīng)軟件分析得出的最終報(bào)告見(jiàn)表3。

此外，依據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 50312-2016 的要求，關(guān)于外部近端串音功率和（PS ANEXT）、外部遠(yuǎn)端串音比功率和（PSAACR-F）等參數(shù)，只在現(xiàn)場(chǎng)條件允許時(shí)，才對(duì) EA 級(jí)、FA 級(jí)電纜進(jìn)行抽測(cè)。

通過(guò)測(cè)試結(jié)果曲線圖，可見(jiàn)測(cè)試結(jié)果與極限值（紅線）之間的距離越大越好，當(dāng)接近極限值這個(gè)臨界點(diǎn)的時(shí)候DSX CableAnalyzer 系列線纜測(cè)試儀對(duì)應(yīng)測(cè)試項(xiàng)就會(huì)顯示“！”符號(hào)。

4 結(jié)語(yǔ)

綜合布線工程電纜布線系統(tǒng)電氣性能質(zhì)量將直接影響網(wǎng)絡(luò)能否正常工作,是信息化系統(tǒng)建設(shè)的重要環(huán)節(jié)。綜合布線工程電氣性能測(cè)試不僅是對(duì)一段電纜的測(cè)試,而是對(duì)整個(gè)鏈路的測(cè)試,包括電纜,配線架線和信 息插座等。只有嚴(yán)格通過(guò)國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，來(lái)確保綜合布線工程電氣性能的各項(xiàng)測(cè)試參數(shù)的正常,后期的信息化系統(tǒng)才能可靠穩(wěn)定的運(yùn)行，為用戶提供了一個(gè)高效、高速的信息化應(yīng)用服務(wù)平臺(tái)。