綜合布線通道傳輸?shù)男阅苤笜?biāo)

2023-06-02 14:13:02

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供稿：網(wǎng)友

本文詳細(xì)地介紹了光纜傳輸信道性能指標(biāo)和平衡電纜通道傳輸性能指標(biāo)。

一、平衡電纜通道傳輸性能指標(biāo)

按照國(guó)際布線標(biāo)準(zhǔn)ISO/IEC11801：1995（E），給出平衡電纜傳輸通道（Balanced cabling links）的參數(shù)。除非特別強(qiáng)調(diào)，這些參數(shù)適應(yīng)于屏蔽和非屏蔽平衡電纜的傳輸通道。描述平衡電纜通道傳輸性能的電氣特性參數(shù)有直流環(huán)路電阻、特性阻抗、衰減、近端串?dāng)_損耗、衰減與串?dāng)_之比、結(jié)構(gòu)回波損耗、傳輸延遲等，與通道長(zhǎng)度有關(guān)的參數(shù)，如衰減、直流環(huán)路電阻、傳輸延遲等；與電纜紐距有關(guān)的參數(shù)有特性阻抗、衰減、近端串?dāng)_損耗和結(jié)構(gòu)回波等。不過，電纜一旦成形，這些參數(shù)只與電纜及相關(guān)連接硬件的安裝工藝有關(guān)。

1）特性阻抗

特性阻抗是電纜及相關(guān)連接硬件組成的傳輸通道的主要特性。它根據(jù)信號(hào)傳輸?shù)奈锢硖匦?，形成?duì)信號(hào)傳輸?shù)淖璧K作用，它用電阻與電抗一起來描述稱特性阻抗。用歐姆（Ω）來度量。平衡電纜通道的特性阻抗變化由結(jié)構(gòu)回波損耗來描述。

為了確保應(yīng)用系統(tǒng)通道的特性阻抗，就需要一個(gè)正確的設(shè)計(jì)、選擇適當(dāng)?shù)碾娎|和相關(guān)連接硬件。

2）結(jié)構(gòu)回波損耗（Structural Return Loss）

它是衡量通道一致性的。通道的特性阻抗隨著信號(hào)頻率的變化而變化。如果通道所用的線纜和相關(guān)連接硬件阻抗不匹配，就會(huì)造成信號(hào)反射。被反射到發(fā)送端的一部分能量會(huì)形成干擾。導(dǎo)致信號(hào)失真，這就降低綜合布線的傳輸性能。在綜合布線的任一接口測(cè)得平衡電纜回波損耗應(yīng)符合或超過下表1的數(shù)據(jù)。

3）衰減

信號(hào)在通道中傳輸時(shí)，會(huì)隨著傳輸距離的增加而逐漸變小。衰減是信號(hào)沿傳輸通道的損失量度。由于導(dǎo)線存在阻抗，阻礙信號(hào)的傳輸。當(dāng)信號(hào)的頻率增高，由于趨膚效應(yīng)使電阻增大，又由于感抗增加、容抗減小，而使信號(hào)的高頻分量衰減加大。衰減與傳輸信號(hào)的頻率有關(guān)，也與導(dǎo)線的傳輸長(zhǎng)度有關(guān)。隨著長(zhǎng)度的增加，信號(hào)衰減也隨之增加。綜合布線平衡電纜通道傳輸?shù)淖畲笏p不應(yīng)超過下表2的數(shù)據(jù)。

注： 1 要求將各點(diǎn)連接成曲線后，測(cè)試的曲線全部應(yīng)在標(biāo)準(zhǔn)曲線的限值范圍之內(nèi)。

2 測(cè)量衰減時(shí)，如包括鏈路兩端的設(shè)備電纜和工作區(qū)電纜在內(nèi)，應(yīng)扣除設(shè)備電纜和工作區(qū)電纜的衰減。

4）近端串?dāng)_(Near end cross talk，縮寫NEXT)

當(dāng)信號(hào)在一根平衡電纜中傳輸時(shí)，會(huì)在相鄰線對(duì)中感應(yīng)一部分信號(hào)，這種現(xiàn)象叫串?dāng)_。串?dāng)_分近端串?dāng)_和遠(yuǎn)端串?dāng)_（Far end cross talk，縮寫FEXT）兩種。近端串?dāng)_出現(xiàn)在發(fā)送端的串?dāng)_，遠(yuǎn)端串?dāng)_出現(xiàn)在接收端的串?dāng)_。遠(yuǎn)端串?dāng)_影響較小，目前主要測(cè)試近端串?dāng)_，近端串?dāng)_損耗與信號(hào)頻率和通道長(zhǎng)度有關(guān)，也與施工工藝有關(guān)。通道的近端串?dāng)_損耗應(yīng)符合或超過下表3所給出的數(shù)據(jù)。

注： 1 所有其它音源的噪聲應(yīng)比全部應(yīng)用頻率的串音噪聲低10dB。

2 在主干電纜中，最壞線對(duì)的近端串音衰減值，應(yīng)以功率和來衡量。

3 橋接分岔或多組合電纜，以及連接到多重信息插座的電纜，任一對(duì)稱電纜單元之間的近端串音衰減至少要比單一組合的4對(duì)電纜的近端串音衰減提高一個(gè)數(shù)值△。△ = 6dB+10㏒（n+1）dB式中 n ：電纜中相鄰的對(duì)稱電纜單元數(shù)。

5）衰減/串?dāng)_比（Attenuation to Crosstalk Ratio，縮寫ACR）

它是在同一頻率下鏈路的信號(hào)與近端串?dāng)_損耗的比值。這是確定可用帶寬的一種方法。通道衰減/串?dāng)_比越大越好。

ACR = an (dB)- a (dB)

an ：是指在鏈路中任何兩對(duì)線之間測(cè)得的近端串?dāng)_損耗。a ：是指通道信號(hào)衰減。近端串?dāng)_和衰減的符合上述3、4的測(cè)試要求。ACR的值應(yīng)符合下表4的要求。

6）直流環(huán)路電阻

任何導(dǎo)線都存在電阻，當(dāng)信號(hào)在通道中傳輸時(shí)，會(huì)有一部分信號(hào)轉(zhuǎn)變熱而損耗，測(cè)量直流環(huán)路電阻時(shí)，應(yīng)在線路的遠(yuǎn)端短路，在近端測(cè)量直流環(huán)路電阻。測(cè)量的值應(yīng)與電纜中導(dǎo)線的長(zhǎng)度和直徑相符合。通道的每對(duì)線的直流環(huán)路電阻應(yīng)低于下表5的數(shù)值。

7）傳輸延遲

綜合布線線對(duì)的傳輸延遲應(yīng)小于下表6的限度。這些限度是又應(yīng)用系統(tǒng)決定的，任一測(cè)量或計(jì)算值與布線電纜長(zhǎng)度和材料相一致。水平子系統(tǒng)的最大傳輸延遲不超過1μs。

二、光纜傳輸信道性能指標(biāo)

對(duì)光纖傳輸通道的性能要求，其前提是每一根光纖通道使用單個(gè)波長(zhǎng)窗口。下面我們按照國(guó)際布線標(biāo)準(zhǔn)ISO/IEC 11801：1995（E），給出單模和多模光纖通道的性能指標(biāo)。除非特別說明，這些參數(shù)適用與綜合布線光纖通道。

對(duì)所有光纖通道來說，不管工作波長(zhǎng)或光纖纖芯大小，光的反射損耗是一個(gè)重要指標(biāo)。光纖最小模態(tài)帶寬指標(biāo)應(yīng)能支持帶寬高速應(yīng)用，一些低帶寬的光纖通道通常不適合高速應(yīng)用，它可以用在短距離的一些特殊系統(tǒng)上。多模光纖的帶寬用頻率來表示，光纖的帶寬通常是不測(cè)量的。然而，其它如光纖損耗和反射損耗測(cè)試是需要的。

1）光纖衰減

光纖通道可允許的最大衰減應(yīng)不超出表7所列的數(shù)值。另外，由多個(gè)子系統(tǒng)組成的光纖通道的衰減，對(duì)62.5/125μm光纖和8/125μm光纖不應(yīng)超過11dB，對(duì)其它類型的光纖可能有更嚴(yán)ge的限制. 下表列出用于各種子系統(tǒng)中的通道衰減值。

2）光纖波長(zhǎng)窗口參數(shù)

綜合布線通道光纖波長(zhǎng)窗口參數(shù)應(yīng)符合相關(guān)的規(guī)定。

注： 1.多模光纖：芯線標(biāo)稱直徑為62.5/125um或50/125um；并符合《通信用多模光纖系列》GB/T 12357規(guī)定的Alb和Ala光纖。

850nm波長(zhǎng)時(shí)最大衰減為3.5dB/km（20℃）；最小模式帶寬為200MHzkm（20℃）；

1300nm波長(zhǎng)時(shí)最大衰減為1 dB/km（20℃）；最小模式帶寬為500MHzkm（20℃）；

2.單模光纖：芯線應(yīng)符合《通信用單模光纖系列》GB/T 9771標(biāo)準(zhǔn)的B1.1類光纖。

1310nm波長(zhǎng)和1550nm波長(zhǎng)時(shí)最大衰減為1 dB/km；截止波長(zhǎng)應(yīng)小于1280nm。

1310nm時(shí)色散應(yīng)≤6PS/KM·nm；1550nm時(shí)色散應(yīng)≤20PS/KM·nm。

3.光纖連接硬件：最大衰減0.5 dB；最小回波損耗：多模20 dB，單模26 dB。

3）多模光纖帶寬

綜合布線的多模光纖通道傳輸帶寬,應(yīng)超過表9中所給出的最小光學(xué)模式帶寬。

用于光纖通道的光纖色散應(yīng)根據(jù)IEC793-1所述的測(cè)試方法進(jìn)行測(cè)試。綜合布線，單模光纖通道的光學(xué)模式帶寬可不作要求。