1、 115如何选择浪涌保护器电气性能的测试仪器1从测试频率要求来分网络分析仪的频率范围包括DS7620A（100KHz-300MHz） ；DS7631A（300KHz-1.3GHz） ；DS7633A（300KHz-3GHz） 。浪涌保护器的频率范围RJ45 型浪涌保护器（主要用于语音、视频和数据信号的传输）1）5 类线 （当前网络上用的最多的数据线缆）传输数据速率：100Mbps频率需求：100MHz阻抗：100 欧姆、120 欧姆、150 欧姆2）超 5 类线（将来网络上要用到的数据线缆） ，它具有四大优点:(1)提供了坚实的网络基础,可以方便转移、更新网络技术。 (2)能够满足大多数应用的
2、要求,并且满足低偏差和低串扰总和的要求。 (3)被认为是为将来网络应用提供的解决方案。 (4)充足的性能余量,给安装和测试带来方便。 与 5 类线缆相比,超 5 类在近端串扰、串扰总和、衰减和信噪比四个主要指标上都有较大的改进。传输数据速率：155Mbps频率需求：100MHz3）6 类线215频率需求：350MHz4）6A 类线频率需求：500MHz5）7 类线频率需求：650MHz6）8 类线频率需求：1200MHz端子型浪涌保护器频率需求：DC-5MHzBNC 型浪涌保护器频率需求：DC-几个 GHz315N 型浪涌保护器（主要用于天馈系统防雷）频率需求：DC-几个 GHzF 型浪涌保护
3、器（主要用于有线电视线路防雷）频率需求：5MHz-870MHz2从接口形式来选择任何接口形式的浪涌保护器，需要用到网络分析仪测试的指标包括插入损耗、回波损耗、驻波比、近端串扰，这几个指标任何矢量网络分析仪都可以测试。不论是哪个厂家的网络分析仪，输入、输出口都是 N 型母头。要对上述指标进行测试，在网络分析仪输出、输入口和浪涌保护器输入、输出口件必须进行正确的连接和校准，才能得出正确的测试结果。3从阻抗匹配角度来选择网络分析仪的阻抗包括 50 欧姆和 75 欧姆两种系统。RJ45 型浪涌保护器，阻抗为 100 欧姆、120 欧姆和 150 欧姆；端子型浪涌保护器，阻抗为 100 欧姆、120 欧
4、姆；BNC 和 N 型浪涌保护器，阻抗为 50 欧姆；F 型浪涌保护器，阻抗为 75 欧姆。在实际用网络分析仪对待测件进行测试的时候，必须在连接端口阻抗匹配，才能得出正确的测试结果。这里特别要专门说明一下 RJ45 和端子型浪涌保护器。415网络分析仪的输出口是单芯传输信号的，阻抗是 50 欧姆的，而 RJ45 和端子型浪涌保护器的输入、输出口是双芯传输信号，阻抗是 100 欧姆或 120 欧姆，为了实现正确的测试，行业内专门研发了一种连接和转换器件平衡与非平衡变换器，在平衡与非平衡变换器中不仅实现了单信号和双信号间的分配，而且也实现了 50 欧姆转换成 100 欧姆或者 120 欧姆间的阻抗
5、变换。通过上述的分析，浪涌保护器的生产企业在选择测试仪器的时候，即要考虑仪器的价格，又要考虑仪器的使用频率，特别重要的是还要考虑仪器的测试范围和阻抗匹配方面的问题，频率范围窄的仪器价格是便宜，但对于高频的器件确无法进行测试；频率范围宽的仪器价格昂贵，但对于高频的器件可以进行测试。平衡与非平衡变换器的价格也并不便宜，但如果要测试像 RJ45 型浪涌保护器和端子型浪涌保护器确必须要使用这种专用的变换器件，所有这些方面都是客户在购买测试仪器前需要仔细考虑的，最终权衡利弊，做出正确的选择。天津市德力电子仪器有限公司2008 年 10 月 8 日515双绞线flamephoenix 编撰一、概述 二、规
6、格型号 三、性能指标 四、测试数据 五、常用的双绞线电缆 六、超 5 类布线系统 一、概述 双绞线(TP:Twisted Pairwire)是综合布线工程中最常用的一种传输介质。双绞线由两根具有绝缘保护层的铜导线组成。把两根绝缘的铜导线按一定密度互相绞在一起,可降低信号干扰的程度,每一根导线在传输中辐射的电波会被另一根线上发出的电波抵消。双绞线一般由两根 2226 号绝缘铜导线相互缠绕而成。如果把一对或多对双绞线放在一个绝缘套管中便成了双绞线电缆。在双绞线电缆(也称双扭线电缆)内,不同线对具有不同的扭绞长度,一般地说,扭绞长度在38.1cm 至 14cm 内,按逆时针方向扭绞,相临线对的扭绞长
7、度在 12.7cm 以上。与其他传输介质相比,双绞线在传输距离、信道宽度和数据传输速度等方面均受到一定限制,但价格较为低廉。目前,双绞线可分为非屏蔽双绞线(UTP:Unshilded Twisted Pair)和屏蔽双绞线(STP:Shielded Twisted Pair)。虽然双绞线主要是用来传输模拟声音信息的,但同样适用于数字信号的传输,特别适用于较短距离的信息传输。在传输期间,信号的衰减比较大,并且产生波形畸变。采用双绞线的局域网的带宽取决于所用导线的质量、长度及传输技术。只要精心选择和安装双绞线,就可以在有限距离内达到每秒几百万位的可靠传输率。当距离很短,并且采用特殊的电子传输技术时
8、,传输率可达100Mbps155Mbps。由于利用双绞线传输信息时要向周围幅射,信息很容易被窃听,因此要花费额外的代价加以屏蔽。屏蔽双绞线电缆的外层由铝泊包裹,以减小幅射,但并不能完全消除辐射。屏蔽双绞线价格相对较高,安装时要比非屏蔽双绞线电缆困难。类似于同轴电缆,它必须配有支持屏蔽功能的特殊连结器和相应的安装技术。但它有较高的传输速率,100 米内可达到 155Mbps。另外,非屏蔽双绞线电缆具有以下优点: (1)无屏蔽外套,直径小,节省所占用的空间; 615(2)重量轻、易弯曲、易安装; (3)将串扰减至最小或加以消除; (4)具有阻燃性; (5)具有独立性和灵活性,适用于结构化综合布线。
9、 二、规格型号EIA/TIA 为双绞线电缆定义了五种不同质量的型号。计算机网络综合布线使用第三、四、五类。这五种型号如下：1、第一类：主要用于传输语音（一类标准主要用于八十年代初之前的电话线缆），不用于数据传输。 2、第二类：传输频率为 1MHz，用于语音传输和最高传输速率 4Mbps 的数据传输，常见于使用 4Mbps 规范令牌传递协议的旧的令牌网。 3、第三类:指目前在 ANSI 和 EIA/TIA568 标准中指定的电缆。该电缆的传输频率为 16MHz,用于语音传输及最高传输速率为 10Mbps 的数据传输，主要用于10base-T。 4、第四类:该类电缆的传输频率为 20MHz,用于语
10、音传输和最高传输速率 16Mbps的数据传输，主要用于基于令牌的局域网和 10base-T/100base-T。 5、第五类:该类电缆增加了绕线密度,外套一种高质量的绝缘材料,传输频率为100MHz,用于语音传输和最高传输速率为 100Mbps 的数据传输，主要用于100base-T 和 10base-T 网络，这是最常用的以太网电缆。 双绞线分为屏蔽双绞线与非屏蔽双绞线两大类。在这两大类中又分 100 欧姆电缆、双体电缆、大对数电缆、150 欧姆屏蔽电缆。具体型号有多种,如图 1 所示。图中 AWG 表示美国线缆规格。715三、性能指标 对于双绞线,用户最关心的是表征其性能的几个指标。这些指
11、标包括衰减、近端串扰、阻抗特性、分布电容、直流电阻等。(1)衰减 衰减(Attenuation)是沿链路的信号损失度量。衰减与线缆的长度有关系,随着长度的增加,信号衰减也随之增加。衰减用“db“作单位,表示源传送端信号到接收端信号强度的比率。由于衰减随频率而变化,因此,应测量在应用范围内的全部频率上的衰减。 (2)近端串扰 串扰分近端串扰和远端串扰(FEXT),测试仪主要是测量 NEXT,由于存在线路损耗,因此 FEXT 的量值的影响较小。近端串扰(NEXT)损耗是测量一条 UTP 链路中从一对线到另一对线的信号耦合。对于 UTP 链路,NEXT 是一个关键的性能指标,也是最难精确测量的一个指
12、标。随着信号频率的增加,其测量难度将加大。 NEXT 并不表示在近端点所产生的串扰值,它只是表示在近端点所测量到的串扰值。这个量值会随电缆长度不同而变,电缆越长,其值变得越小。同时发送端的信号也会衰减,对其它线对的串扰也相对变小。实验证明,只有在 40 米内测量得到的 NEXT 是较真实的。如果另一端是远于 40 米的信息插座,那么它会产生一定程度的串扰,但测试仪可能无法测量到这个串扰值。因此,最好在两个端点都进行 NEXT 测量。现在的测试仪都配有相应设备,使得在链路一端就能测量出两端的 NEXT 值。NEXT 测试的结果参照表 1 和表 2。 表 1 各种连接为最大长度时各种频率下的衰减极
13、限 815最大率减 20C频率(MHz) 信道(100 米) 链路(90 米)3 类 4 类 5 类 3 类 4 类 5 类1 4.2 2.6 2.5 3.2 2.2 2.14 7.3 4.8 4.5 6.1 4.3 4.08 10.2 6.7 6.3 8.8 6 5.710 11.5 7.5 7.0 10 6.8 6.316 14.9 9.9 9.2 13.2 8.8 8.220 11 10.3 9.9 9.225 11.4 10.331.25 12.8 11.562.5 18.5 16.7100 24 21.6 表 2 特定频率下的 NEXT 衰减极限 最小 NEXT频率(MHz) 信道(
14、100 米) 链路(90 米)3 类 4 类 5 类 3 类 4 类 5 类1 39.1 53.3 60.0 40.1 54.7 60.04 29.3 43.3 50.6 30.7 45.1 51.88 24.3 38.2 45.6 25.9 40.2 47.110 22.7 36.6 44.0 24.3 38.6 45.516 19.3 33.1 40.6 21 35.3 42.320 31.4 39.0 33.7 40.725 37.4 39.131.25 35.7 37.662.5 30.6 32.7100 27.1 29.3 以上两个指标是 TSB67 测试的主要内容,但某些型号的测试
15、仪还可以给出直流电阻、特性阻抗、衰减串扰比等指标。 (3)直流电阻 TSB67 无此参数。直流环路电阻会消耗一部分信号,并将其转变成热量。它是指一对导线电阻的和,11801 规格的双绞线的直流电阻不得大于 19.2 欧姆。每对间的差异不能太大(小于 0.1 欧姆),否则表示接触不良,必须检查连接点。 (4)特性阻抗 915与环路直流电阻不同,特性阻抗包括电阻及频率为 1100MHz 的电感阻抗及电容阻抗,它与一对电线之间的距离及绝缘体的电气性能有关。各种电缆有不同的特性阻抗,而双绞线电缆则有 100 欧姆 、120 欧姆及 150 欧姆几种。 (5)衰减串扰比(ACR) 在某些频率范围,串扰与
16、衰减量的比例关系是反映电缆性能的另一个重要参数。ACR 有时也以信噪比(SNR :Signal-Noice ratio)表示,它由最差的衰减量与NEXT 量值的差值计算。ACR 值较大,表示抗干扰的能力更强。一般系统要求至少大于 10 分贝。 (6)电缆特性 通信信道的品质是由它的电缆特性描述的。SNR 是在考虑到干扰信号的情况下,对数据信号强度的一个度量。如果 SNR 过低,将导致数据信号在被接收时,接收器不能分辨数据信号和噪音信号,最终引起数据错误。因此,为了将数据错误限制在一定范围内,必须定义一个最小的可接收的 SNR。 四、测试数据 100 欧姆 4 对非屏蔽双绞线有 3 类线、4 类
17、线、5 类线和超 5 类线之分。主要的性能指标为衰减、分布电容、直流电阻、直流电阻偏差值、阻抗特性、返回损耗、近端串扰。标准测试数据如表 1 所示。表 3 双绞线的标准测试数据 (a) 类型 率减(单位 db)分布电容 (以 1khz 计量)直流电阻 20C 测量校正值直流电阻偏差值 20 时测量校正值 3 类 100 米 近端串扰 测量长度100 米 3 类 100 欧姆 + 15% 12db 43db10154 类 同上 12db 58db5 类 同上 23db 64db五、常用的双绞线电缆 综合布线中最常用的双绞线电缆有以下几种:1、5 类 4 对非屏蔽双绞线 它是美国线缆规格为 24 的实芯裸铜导体,以氟化乙烯做绝缘材料,传输频率达100MHz。导线组成如表 4 所示,物理结构如图 2 所示。表 4 导线色彩编码 线对 色彩码1 白/蓝/蓝 2 白/橙/橙3 白/绿/绿4 白/棕/棕图 2 5 类 4 对非屏蔽双绞线 电气特性如表 5 所示。其中,“9.38 欧姆 MAX. Per100m 20“是指在 20的恒定温度下,每 100 米的双绞线的电阻为 9.38 欧姆(下表中类同)。表 5 5 类 4 对非屏蔽双绞线电气特性
