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數(shù)字電纜測(cè)試中須具備的條件
數(shù)字電纜測(cè)試與早期市話電纜測(cè)試的不同要求。提出了完善的測(cè)試手段應(yīng)由先進(jìn)的測(cè)試設(shè)備和優(yōu)秀的測(cè)試人員組成的觀點(diǎn)。并著重從測(cè)試設(shè)備及測(cè)試人員兩方面舉例分析了數(shù)字電纜測(cè)試中存在的一些問題。
隨著市場(chǎng)對(duì)綜合布線用對(duì)稱數(shù)字電纜（以下簡(jiǎn)稱數(shù)字電纜）需求的日漸增高，許多光電纜生產(chǎn)廠家針對(duì)這一商機(jī)開始研制、生產(chǎn)該類電纜，以滿足市場(chǎng)的需求。同時(shí)，生產(chǎn)廠家發(fā)現(xiàn)，雖然數(shù)字電纜和早期的市話電纜都是雙絞線，但標(biāo)準(zhǔn)及實(shí)際使用中對(duì)數(shù)字電纜的要求遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于市話電纜。這是由于市話電纜僅用于較低頻率的電信號(hào)傳輸（一般不大于1MHz），而數(shù)字電纜傳輸?shù)氖歉咚贁?shù)字信號(hào)，最高達(dá)到1200MHz，作為早期的5號(hào)纜也達(dá)到了100MHz。為了使數(shù)字電纜能夠勝任高頻數(shù)字信號(hào)的傳輸，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了許多嚴(yán)格的參數(shù)。同時(shí)，也增加了許多只有在高頻時(shí)才考慮的參數(shù)。這給生產(chǎn)設(shè)備，測(cè)試手段都提出了全新的要求。生產(chǎn)廠家往往將注意力集中在生產(chǎn)設(shè)備，而忽略建立一個(gè)完善的測(cè)試手段。或簡(jiǎn)單地認(rèn)為只要購進(jìn)一臺(tái)先進(jìn)的測(cè)試設(shè)備，就可以完成電纜的測(cè)試。這往往產(chǎn)生電纜的實(shí)測(cè)結(jié)果與電纜實(shí)際性能不符合。應(yīng)該指出，一個(gè)完善的測(cè)試手段應(yīng)包含先進(jìn)的測(cè)試設(shè)備及優(yōu)秀的測(cè)試人員。只有具備上述兩個(gè)條件，才能很好地完成數(shù)字電纜的測(cè)試工作。
一、 測(cè)試設(shè)備
國(guó)際上用于數(shù)字電纜測(cè)試的儀器，根據(jù)其測(cè)試原理可以分為兩大類。第一種方法為時(shí)域反射法。時(shí)域反射法是將一窄脈沖注入電纜的一端，同時(shí)，在注入端探測(cè)反射信號(hào)。然后，對(duì)反射信號(hào)進(jìn)行數(shù)字化，并對(duì)這些量化的信息進(jìn)行包括傅立葉變換在內(nèi)的各種數(shù)據(jù)處理，最終求出電纜性能值。其原理與OTDR非常類似。由于窄脈沖在頻域內(nèi)體現(xiàn)的是一寬頻譜電信號(hào)，當(dāng)這一"復(fù)合信號(hào)"在電纜內(nèi)傳輸時(shí)，電纜的不均勻點(diǎn)將引起反射，反射的信號(hào)返回注入端，探測(cè)器在注入端探測(cè)電信號(hào)。因此，從電信號(hào)的注入到信號(hào)的接收，電信號(hào)經(jīng)過了兩個(gè)電纜長(zhǎng)度的衰減。致使頻率高的信號(hào)經(jīng)兩次衰減后，信號(hào)變得很小。這直接影響到測(cè)試儀器的動(dòng)態(tài)范圍及精度。同時(shí)，也存在多次反射信號(hào)給接收機(jī)造成的信號(hào)"混淆"，可能進(jìn)一步降低測(cè)試精度。但基于這個(gè)原理制造的成品儀器，體積可以做得很小，易于攜帶，成本低。特別適合于工程布線及半成品的檢測(cè)。但用于電纜的成品檢測(cè)時(shí)，很難滿足精度要求。
第二種方法為標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的頻域掃描法。一般以矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀作為核心部件，或以分立的掃頻信號(hào)源，接受器作為核心部件；以巴倫作為平衡器件，對(duì)測(cè)試端口進(jìn)行阻抗匹配。這種方法是標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的基準(zhǔn)方法。我們將討論基于這種方法制造的不同的測(cè)試設(shè)備，對(duì)測(cè)試結(jié)果有何影響。
人們?cè)谶x擇該類數(shù)字電纜測(cè)試設(shè)備時(shí)，往往忽略了對(duì)測(cè)試設(shè)備性能指標(biāo)的考核。而測(cè)試設(shè)備的某些指標(biāo)，將直接關(guān)系到測(cè)試結(jié)果的正確與否。
限于篇幅，我們僅以系統(tǒng)噪聲本底為例討論上述觀點(diǎn)。系統(tǒng)噪聲本底（System Noise Floor）決定系統(tǒng)可接收的最小電信號(hào)電平，也決定了系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)范圍。
在數(shù)字電纜測(cè)試設(shè)備中，系統(tǒng)噪聲主要來源于系統(tǒng)內(nèi)部串音。又可分為同端鄰近端口噪聲本底和近遠(yuǎn)端噪聲本底。同端鄰近端口噪聲本底（Next Noise Floor）用以衡量近端（或遠(yuǎn)端）的鄰近端口噪聲水平；近遠(yuǎn)端噪聲本底衡量近端接線端口與遠(yuǎn)端接線端口之間的噪聲水平；前者將影響電線測(cè)試中的近端串音性能測(cè)試結(jié)果，后者將影響電纜測(cè)試中衰減、遠(yuǎn)端串音及由此計(jì)算得出的參數(shù)（如ELFEXT）的性能測(cè)試結(jié)果。
假設(shè)一臺(tái)測(cè)試設(shè)備具有如下的性能指標(biāo)：
近遠(yuǎn)端噪聲本底： ≤ -60dB 1～300MHz
(ATT Noise Floor)
同端鄰近端口噪聲本底： ≤ -60dB 1～300MHz
(NEXT Noise Floor)
我們現(xiàn)以IEC61156-5標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的參數(shù)，推算對(duì)測(cè)試設(shè)備的噪聲本底的最低要求，并與上面假設(shè)的儀器具有的性能進(jìn)行比較。當(dāng)下表中給出的數(shù)據(jù)絕對(duì)值大于60dB時(shí)，（標(biāo)有"＝"的數(shù)據(jù)）測(cè)試結(jié)果可能出錯(cuò)。絕對(duì)值接近60dB的數(shù)據(jù)（標(biāo)有"*"），測(cè)試結(jié)果可信度不高。應(yīng)該指出的是，測(cè)試值與噪聲本底應(yīng)有一定的裕度，這里給出3dB的裕度要求。
A． 電纜長(zhǎng)度為100m，305m的CAT5e、CAT6數(shù)字電纜衰減測(cè)試與 Noise Floor的關(guān)系。
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