张有浩

摘要：随着信息化的不断发展，对网络信号要求越来越高。如何提高信号在传输过程中的抗干扰能力，显得越来越重要，也是今后网络发展的方向。那么如何判断线路网络的性能也至关重要。我们今天就介绍用福禄克DTX1800对双绞线的网路测试，以及测试的标准、参数的设置、结果的判断与分析。对影响双绞线信号的因素分析以及相应的处理方法。

关键词：定义;基准;测试;结果

一、设备及电缆的简介

1、福禄克DTX1800

DTX 系列 CableAnalyzers 是一种坚固耐用的手持设备，可用于认证、排除故障、及记录铜缆和光缆布线安装。测试仪 包含以下的特性：

DTX-1800可在不到 25 秒钟内依照 F 等 级极限值（600 MHz）认证双绞线和同轴电缆布线，以及用不到 10 秒钟的时间完成第 6 类（Category 6）布 线的认证。符合 III 等级及建议的 IV 等级准确性规定。

彩色显示屏清楚显示“通过/失败”结果。

自动诊断报告至常见故障的距离及可能的原因。

声频讯号调谐器特性帮助您找到插座及在检测到讯号声 时自动开始“自动测试”。

可于内部存储器保存至多 250 项 6 类自动测试结果，包含图形数据。

DTX-1800可于16 MB 可拆卸内存卡上保 存至多500项 6 类自动测试结果，包含图形数据。

2、双绞线的定义

双绞线（twisted pair，TP）是一种综合布线工程中最常用的传输介质，是由两根具有绝缘保护层的铜导线组成的。把两根绝缘的铜导线按一定密度互相绞在一起，每一根导线在传输中辐射出来的电波会被另一根线上发出的电波抵消，有效降低信号干扰的程度。

双绞线一般由两根22～26号绝缘铜导线相互缠绕而成，"双绞线"的名字也是由此而来。实际使用时，双绞线是由多对双绞线一起包在一个绝缘电缆套管里的。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，但日常生活中一般把"双绞线电缆"直接称为"双绞线"。

二、双绞线测试重要参数详解

对于布线系统来说，安装人员进行的最最基本的测试就是使用连通性测试仪验证链路端到端的连接。这些测试仪提供完整的接线图测试，使用TDR 技术测量长度以及其他一些附加信息。这类仪器对于测试语音线路，快速检查数据链路以及高速增长的住宅局域网布线市场是非常有帮助的。

目前适用于布线系统的标准要求测量几个参数以便于认证布线系统满足一定的传输性能要求。一些测试在全世界范围内都是要进行的，另一些测试是有所差别的。每个标准都有其特定的通过/失败极限值这些极限值取决于链路的类别和链路模型的定义。

所有的标准对于已安装的链路度要求进行三项测试。第一个就是接线图测试。接线图测试用于验证线缆链路中每一根针脚端至端的连通性同时检查串绕问题。任何错误的接线形式例如断路、短路、跨接、反接、串绕等都应能够检测出来。

判断局域网布线系统性能的另一个重要的参数是衰减。任何电子信号从信号源发出后在传输过程中都会有能量的损失这对于局域网信号来说也不能例外。衰减随着温度和频率的增加而增加。高频信号比低频信号衰减得更严重。这也是为什么链路有正确的接线图。在10Base-T 网络中运行得非常好，而不能在100Base-T 网络中正常工作的原因。对于5 类布线系统。各个厂商的产品在衰减方面的性能非常接近。比5 类标准所要求的衰减性能更好的线缆通常是因为加大了芯线的线径或是稍微提高了特性阻抗。

判断网络布线系统性能的最重要的参数是近端串扰“NEXT”。串扰是由于一对线的信号产生了辐射并感应到其他临近的一对线而造成的。串扰也是随频率变化的，同衰减类似的。

3 类线可以很好地支持10Base-T 的应用，但却不能用于100Base-T 网络。

保持线对紧密地绞结和线对间的平衡可以有效地降低串绕。较小的绞距可以形成电磁场的方向相反以有效地相互抵消彼此间的影响，从而降低线对向外的辐射。超5 类线的绞距比3 类线的要小，而且绞距的一致性比3 类线也好。还使用了性能更好的绝缘材料。这些都进一步抑制了串扰并降低了衰减。TIA/EIA-568-B 标准要求所有UTP 连接在端接处未绞结的部分不能超过1.3 厘米（0.5 英寸）。

标准还要求测量链路的长度。长度测量看起来简单，实际上也是大有学问的。在标准规定中永久链路的长度不能超过90 米，通道的长度不能超过100 米。精确测量长度受几个方面的影响。包括线缆的额定传输速度“NVP”、绞线长度与外皮护套的长度以及沿长度方向的脉冲散射。

当使用现场测试仪器测量长度时，通常测量的是时间延时，再根据设定的信号速度计算出长度值。

额定传输速度“NVP”表述的是信号在线缆中传输的速度，以光速的百分比形式表示。

NVP 设置不正确是常见的错误。如果NVP 设定为75%而线缆实际的NVP 值是65%，那么测量还没有开始就有了10%以上的误差。此外，每对线之间的NVP 都可能差别，还会随频率的变化而变化。对于3 类线和混用的5类线来说，线对间NVP 值最大可能有12% 的差别。

另外，UTP 中的铜质芯线处于绞结状态的，所以它的实际长度比线缆最外层的护套要长。对于305米一箱的线缆来说，芯线可能会有310 米。

基于以上的原因，从测试仪得道的长度测量结果只能是较好的近似值而不会是精确值。

衰减串扰比“ACR”表示的是链路中有效信号与噪声的比值。简单地将ACR 就是衰减与NEXT 的比值，测量的是来自远端经过衰减的信号与串扰噪声间的比值。例如有一位讲师在教师的前面讲课。讲师的目标是要学员能够听清楚他的发言。讲师的音量是一个重要的因素，但是更重要的是讲师的音量和背景噪声间的差别。如果讲师实在安静的图书馆中发言。即使是低声细语也能听到。想象一下，如果同一个讲师以同样的音量在热闹的足球场内发言会是怎樣的情况。讲师将不得不提高他的音量，这样他的声音“所需信号”与人群的欢呼声、背景噪声的差别才能大到被听见。这就是ACR。

实际上应用技术的发展还需要测量新的参数。回波损耗，以分贝（dB）形式表示，是由于特性阻抗不匹配造成的一部分信号的反射。回波损耗是在试图获得更好UTP 系统性能时越来越重要的参数。高性能UTP 的生产商都会特别注意以确保线缆中特性阻抗的一致性。还有所有的元件都要有很好的匹配性。所以在刚开发5 类系统时回波损耗还不是个大问题。

而在超5 类和6 类布线系统中就是非常重要的。

综合近端串扰“PSNEXT”实际上是一个计算值，而不是直接的测量结果。PSNEXT 是在每对线受到的单独来自其他三对线的NEXT 影响的基础上通过公式计算出来的。PSNEXT和FEXT是非常重要的参数。用于确保布线系统的性能能够支持象千兆以太网那样四对线同时传输的应用。

远端串扰“FEXT”类似于NEXT，是信号从本地发出而在远端测量到的串扰。

FEXT 本身并不是很有价值。由于FEXT 受到线缆链路长度的影響很大信号强度包

含串扰都会受到从信号源发出后的衰减大小的影响。也正是这个原因，测量等效远端串扰“ELFEXT”更有意义。ELFEXT结果中考虑到了衰减的影响，因此该参数更有实际意义。相同的原因，还有综合等效远端串扰“PSELFEXT”。

测试6 类布线系统在3 个方面的要求是目前II 级精度的仪器所不具备的：

1. 测试所有新参数所需的精度

2. 在6 类系统要求的测试FEXT 与回波损耗的动态范围

3. 250 MHz 的带宽

三、认证双绞线布线

1、设置基准

给双绞线布线设置基准 基准设置程序可用于设置插入耗损及 ELFEXT 测量的基准。在下面时间运行测试仪的基准设置程序：

当您想要将测试仪用于不同的智能远端。您可将测试仪的基准设置为两个不同的智能远端。每隔 30 天。这样做可以确保取得准确度最大的测试结果。更换链路接口适配器后无需重新设置基准。

注释：开启测试仪及智能远端，等候 1 分钟，然后才开始设置基准。只有当测试仪已经到达摄氏 10 度至40 度（华氏 50 度至 104 度）之间的周围温度时才能设置基准。

设置基准的步骤：

1连接永久链路及通道适配器，然后依图所示进行连接。

2将旋转开关转至 SPECIAL FUNCTIONS，然后开启智能远端。

3突出显示设置基准;然后按ENTER键。如果同时连接了光缆模块及铜缆适配器，接下来选择链路接口适配器。

4按TEST键。

2、自动测试

1将适用于该任务的适配器连接至测试仪及智能远端。

2将旋转开关转至设置，然后选择双绞线。从双绞线选项卡中设置以下设置值：

缆线类型：选择一个缆线类型列表;然后选择要测试的缆 线类型。

测试极限：选择执行任务所需的测试极限值。屏幕画面会显示最近使用的九个极限值。按F1更多键来查看其它极 限值列表。

3将旋转开关转至 AUTOTEST，然后开启智能远端。连接至布线。

4如果安装了光缆模块，您可能需要按F1 Change Media

（更改媒介）来选择 Twisted   Pair（双绞线）作为媒介

类型。

5按测试仪或智能远端的TEST键。若要随时停止测试，请按EXIT键。

技巧：按测试仪或智能远端的TEST键启动音频发生器，因此您便能在需要时使用音频探测器，然后才进行连接。讯号声也会激活连接布线另一端休眠中或电源已关闭的测试仪。

6测试仪会在完成测试后显示“自动测试概要”屏幕（请参 见第29页的图13）。若要查看特定参数的测试结果，使用 ↑、↓键来突出显示该参数;然后按ENTER键。

7如果自动测试失败，按F1错误信息键来查看可能的失败原因。

8若要保存测试结果，按SAVE键。选择或建立一个缆线标识码;然后再按一次SAVE键。

3、概要和结果

❶ 通过：所有参数均在极限范围内。

失败：有一个或一个以上的参数超出极限值。

通过*/失败*：有一个或一个以上的参数在测试仪准确度的不确定性范围内，且特定的测试标准要求“*”注记。

❷   按F2或F3键来滚动屏幕画面。

❸   如果测试失败，按F1键来查看诊断信息。

❹   屏幕画面操作提示。使用↑、↓键来突出显示某个参数;然后按ENTER键。

❺ √：测试结果通过。

i：参数已被测量，但选定的测试极限内没有通过/失败极限值。

X：测试结果失败。

❻ 测试中找到最差余量。

4、通过*/失败*结果分析

标有星号的结果表示测得的数值在测试仪准确度的不确定性 范围内（如图所示），且特定的测试标准要求“*”注 记。这些测试结果被视作勉强可用的。勉强通过及接近失败结果分别以蓝色及红色星号标注。

对于通过*（PASS）的测试结果，应寻求改善布线安装的方法来消除勉强的性能。

失败*（FAIL）的测试结果应视作完全失败。

四、影响双绞线信号因素的原因和分析

1连接器制作不规范

双绞线连接器在制作过程中如果绞线顺序零乱、不绞线或者两边都不按清单颜色要求制作（如：橙白/橙、绿/绿白，两端同时做成橙白/绿、橙/绿白）会造成链接端部的信号串扰现象。

处理方法：

（1）在制作连接器时，要严格按照工艺文件中清单的颜色要求来制作。

（2）在处理双绞线线线零活时，应打开连接器保护壳，对着清单核对个点位相应的颜色是否正确，不能随意更改任意一头。

（3）在制作连接器时，相应的颜色在连接器内部要绞线，（如：橙白/橙、绿白/绿、蓝白/蓝、棕白/棕）且绞线的匝数要保持一致，最理想的是保留原有的自然绞线状态。

双绞线连接器在制作过程中如果插针压接不牢固、插入过程中有缩针会造成插入损耗偏大。

处理方法：

（1）在连接器制作时，应选用合适的压接工具并且选择与之线径相对应的档位进行压接。拨线不宜过长或过短。

（2）连接器制作完成后，插入设备相应的接口，再拔出来，观察有无缩针现象，所有的针脚是否在同一水平面上。

2電缆布线不规范

电缆在布线过程中如果弯曲半径过大、线缆经过尖角毛刺处造成摩擦挤压会造成回波损耗偏大。

处理方法：

电缆在布线时，应根据电气操作通用规范要求的弯曲半径操作，不应小于规范要求的最小弯曲半径的值。在遇到尖角或毛刺处，应选择防护板或橡胶皮进行防护。布线时一定要放掉线束上的劲，使之保持原有的自然状态。

3电缆成束不规范

线缆在成束过程中如果扎带捆扎过紧、线缆存在亢劲会造成回波损耗偏大。

处理方法：

线缆在成束时，要放掉线缆上的劲，平铺在线束台上，尽量不要交叉。在有出线口处，理顺线缆，保持自然出线，不要交叉。在捆扎时，应按电气通用规范要求，间隔一段距离进行捆扎，并用扎带枪剪扎带。

4电缆自身质量问题也会影响各种测量值

电缆自身绞线不规范、每组线缆之间的阻值偏差太大会造成回波损耗偏大。

处理方法：

电缆厂家按自己的规范要求制作，不要流出残次品。

5电缆在运输过程中的损伤

电缆在运输时，由于各种因素造成的线缆挤压摩擦而造成的线缆损伤，也会影响线缆的性能，影响测量结果的偏差。

处理方法：

电缆制作完成后，应对连接器用防护袋进行防护，对线束用防护布进行防护，然后打包装车。装车时，应有序摆放，不要随意乱放。避免在运输过程中造成摩擦。