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一文科普八類網(wǎng)線標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范及區(qū)別

2022/09/27

科技的發(fā)展總是相當(dāng)迅猛。如今七類八類網(wǎng)線也已進(jìn)入消費(fèi)者視野，并且萬兆級(jí)別的網(wǎng)速成為了很多家庭用戶的標(biāo)準(zhǔn)配置。不過在選擇的過程中，很多人也產(chǎn)生了一定的疑惑，都是萬兆網(wǎng)速，那它們都有哪些區(qū)別呢？今天就結(jié)合我對(duì)網(wǎng)線的理解，給大家科普一下超六類七類八類網(wǎng)線，一起來看看吧。為何八類網(wǎng)絡(luò)線開始受到追捧？什么是Cat8八類網(wǎng)線？在網(wǎng)絡(luò)通信領(lǐng)域中，說起以太網(wǎng)線纜，往往會(huì)提到超五類網(wǎng)線、六類網(wǎng)線和七類網(wǎng)線的說法。不過，近年來，Cat8八類網(wǎng)線也開始更多被提及，那么Cat8八類網(wǎng)線相較以往的線纜有什么不同呢？Cat8正式出江湖？扒扒它與Cat5、Cat6、Cat7網(wǎng)線的區(qū)別;八類網(wǎng)線作為時(shí)下新一代的雙屏蔽網(wǎng)絡(luò)跳線，它能夠支持高達(dá)40Gbps的傳輸速率，支持2000MHz的帶寬，不過在擁有高速傳輸?shù)耐瑫r(shí)也有一個(gè)短板，那就是八類萬兆的網(wǎng)線傳輸速率擁有一定的限制，只能夠達(dá)到30米距離。所以對(duì)于工程級(jí)的裝修布線還需要在使用網(wǎng)絡(luò)對(duì)接頭連接起來才行，不過這樣也容易造成網(wǎng)速的波動(dòng)。不過對(duì)于網(wǎng)吧游戲、服務(wù)器、交換機(jī)、家庭網(wǎng)絡(luò)等等設(shè)備連接，還是綽綽有余的。Cat8 八類網(wǎng)線是最新一代雙屏蔽（SFTP）的網(wǎng)絡(luò)跳線，其中它兩個(gè)訊號(hào)對(duì)，可支持2000MHz的帶寬，且傳輸速率高達(dá)40Gb/s，但它最大傳輸距離僅有30m，故一般用于短距離數(shù)據(jù)中心的服務(wù)器、交換機(jī)、配線架以及其他設(shè)備的連接。目前市面上常見的網(wǎng)線有超五類網(wǎng)線、六類網(wǎng)線、超六類網(wǎng)線、七類網(wǎng)線及超七類網(wǎng)線這五種類型。Cat8 八類網(wǎng)線和七/超七類網(wǎng)線一樣，都屬于屏蔽型雙絞線，能應(yīng)用于數(shù)據(jù)中心、高速和帶寬密集的地方，雖然Cat8 八類網(wǎng)線的傳輸距離不如七類/超七類網(wǎng)線的遠(yuǎn)，但是它的速率和頻率卻是遠(yuǎn)超于七類/超七類網(wǎng)線。Cat8 八類網(wǎng)線和超五類網(wǎng)線、六類/超六類網(wǎng)線之間的區(qū)別較大，主要體現(xiàn)在速率、頻率、傳輸距離以及應(yīng)用等方面;科普 ▏CAT8 八類網(wǎng)線Cat8八類網(wǎng)線優(yōu)勢在哪里？在ISO / IEC-11801標(biāo)準(zhǔn)里，根據(jù)通道級(jí)別將Cat8 八類網(wǎng)線分為了I 類和II類，其中I類Cat8 八類網(wǎng)線屏蔽類型為U/FTP和F/UTP，能向后兼容Cat5e、Cat6、Cat6a的RJ45連接器接口；II類Cat8 八類網(wǎng)線屏蔽類型為F/FTP 或 S/FTP，可向后兼容TERA或GG45連接器接口，目前在京東和淘寶，搜索CAT類網(wǎng)絡(luò)線的價(jià)格還是很有搞頭的。由于CAT8 八類網(wǎng)線 / I 類和 II 類信道的長度限制為 30m，它主要應(yīng)用于數(shù)據(jù)中心，而不需要傳統(tǒng)的 100m 完整布線。骨干布線和接入點(diǎn)布線也可能成為常規(guī)企業(yè)大樓中的應(yīng)用。許多大樓的骨干小于 30米，室內(nèi)的許多接入點(diǎn)不需要很長的電纜?？梢灶A(yù)見，接入點(diǎn)的速度將來會(huì)超過 10Gbit/s，因此需要比 CAT6A 更好的布線。對(duì)于家庭而言，某些應(yīng)用也可能是高速結(jié)構(gòu)化布線的催化劑。家庭中布線的典型長度與數(shù)據(jù)中心的范圍大致相同，因此CAT8 八類網(wǎng)線可能也成為家庭面向未來的布線選擇。特別是在可持續(xù)方面，家庭布線是長時(shí)間或者永久的，預(yù)埋敷設(shè)CAT8八類線是一種非常好的選擇。綜合布線當(dāng)中，CAT8網(wǎng)線開始漸入佳境.應(yīng)用場景傳輸速度優(yōu)勢目前最常用的應(yīng)用是 40GBase-T。IEEE 有一個(gè)相對(duì)較新的舉動(dòng)，25GBase-T 以太網(wǎng)速度。事實(shí)證明，25GBase-T 實(shí)際上會(huì)比 40GBase-T 找到更多的支持者。一方面成本是因?yàn)?5GBase-T 的收發(fā)器比 40Gbase-T 的生產(chǎn)成本低。另一方面是因?yàn)樗俣染酆希跀?shù)據(jù)中心，下一個(gè)更高的速度是 100Gbit / s 以太網(wǎng)，通常在光纖布線上。將 4 x 25Gbit / s 聚合成一個(gè) 100Gbit / s 線路比將 40Gbit / s 線路聚合成 100Gbit / s線路更容易。隨著網(wǎng)絡(luò)布線對(duì)傳輸性能的要求越來越高。在性價(jià)比部分和家庭網(wǎng)絡(luò)布線的應(yīng)用要求，相信Cat8 八類網(wǎng)線會(huì)逐漸成為數(shù)據(jù)中心綜合布線系統(tǒng)的主流產(chǎn)品，Cat8 八類網(wǎng)線測試儀...

電氣參數(shù)之衰減串音比

2022/09/27

隨著網(wǎng)絡(luò)布線工藝和技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在的檢測基本上都是針對(duì)Cat.5e或其以上的布線系統(tǒng)，對(duì)非專業(yè)人員來講，網(wǎng)線電纜外觀上看似乎都差不多，但其傳輸能力卻差別巨大，目前的測試規(guī)格除了UL444要求的細(xì)則以外，基本是按照TIA/EIA 568-B.2進(jìn)行測試，測試的指標(biāo)主要為以下12項(xiàng)：Wiremap（接線圖）；Length（長度）；Propagation Delay（傳輸時(shí)延）；Delay Skew（時(shí)延差）；Return Loss（回波損耗）；Attenuation（衰減）；(Pair to Pair) NEXT（線對(duì)間近端串?dāng)_）；(Power Sum) NEXT（綜合近端串?dāng)_）；(Pair to Pair) ELFEXT（線對(duì)間等效遠(yuǎn)端串?dāng)_）；(Power Sum) ELFEXT（綜合等效遠(yuǎn)端串?dāng)_）；ACR（衰減串?dāng)_比）；PS ACR（綜合衰減串?dāng)_比）其它參數(shù)目前在常規(guī)線材測試的時(shí)候都有遇到，但是今天我們的主題ACR卻是少有要求，今天我們一起聊聊；ACR: 衰減串音比。網(wǎng)絡(luò)線測試參數(shù)之ACRACR的全稱為：Attenuation to crosstalk Ratio從字面意義上可以看出，是Attenuation（高頻參數(shù)基礎(chǔ)篇01-衰減參數(shù)）和 crosstalk（高頻參數(shù)基礎(chǔ)篇03-串音參數(shù)）的關(guān)系。名字解釋：衰減與串音的比率（ACR）是指由電線或電纜傳輸媒體所產(chǎn)生的信號(hào)衰減與遠(yuǎn)端串音之間的差異，以分貝為單位。接收信號(hào)要達(dá)到一個(gè)可被接受的數(shù)位出錯(cuò)率，其衰減和串音都必須降至最低。在實(shí)際應(yīng)用中，衰減取決于電線或電纜傳輸媒體的長度和規(guī)格，是一個(gè)固定的量值。但是我們可以通過保證使雙絞線緊緊地但不變形地絞合在一起，并且通過正確固定和安裝電線和電纜媒體之間的連接器來減少串音。ACR是一個(gè)定量指標(biāo)，表明在一個(gè)通訊電路中，衰減過的信號(hào)比目的（接收）端的串音強(qiáng)多少。一個(gè)完整的通訊鏈路在訊號(hào)傳輸?shù)臅r(shí)候，衰減和串?dāng)_都是無法避免的存在著，衰減可以看做是線材本身的傳輸質(zhì)量，而串?dāng)_就可以看做是線纜內(nèi)部的噪聲，這兩種性能參數(shù)的混合效應(yīng)，我們也稱之為信噪比，信噪比也就是信號(hào)能量與噪聲能量的強(qiáng)度之比(信噪比，signal/noise = s/n)。通俗地理解就是看看信號(hào)和噪聲那個(gè)更強(qiáng)。如果信號(hào)的強(qiáng)度是 10，噪聲的強(qiáng)度是 1，則信噪比為 s/n = 10:1=10。此時(shí)，信號(hào)比噪聲要強(qiáng)很多(10 倍于噪聲)。所以，設(shè)備的接收端口能夠很容易地識(shí)別出有用信號(hào)來，傳輸?shù)目煽啃院芨?，誤碼率極低。但如果信號(hào)強(qiáng)度為 1，噪聲的強(qiáng)度也是1，那么信噪比就是 s/n = 1:1 = 1(0dB)。想想看，在計(jì)算機(jī)網(wǎng)卡的接收端口上收到了信噪比為 0dB 的真實(shí)混合信號(hào)，此時(shí)網(wǎng)卡可能根本就區(qū)分不出哪個(gè)是信號(hào)哪個(gè)是噪聲，因?yàn)樾盘?hào)和噪聲都一樣強(qiáng) —這會(huì)造成誤碼率的大幅增加甚至完全無法進(jìn)行數(shù)據(jù)識(shí)別、提取和傳輸。所以，通信設(shè)備通常都規(guī)定接收信號(hào)的信噪比要達(dá)到一定水平，否則信號(hào)傳輸?shù)恼`碼率、丟包率就肯定達(dá)不到要求，數(shù)據(jù)傳輸?shù)某鲥e(cuò)率就會(huì)超標(biāo)。福祿克測試的時(shí)候會(huì)有相關(guān)的測試對(duì)比,設(shè)備內(nèi)置測試設(shè)計(jì)的公式一般為：ACR(dB)=NEXT(dB)-Attenuation(dB).已經(jīng)衰減過的訊號(hào)和噪聲的比，數(shù)值量測越大越好。衰減串?dāng)_比(ACR)主要是對(duì)應(yīng)由 NEXT 引起的信噪比，而等效遠(yuǎn)端串?dāng)_(ELFEXT)是對(duì)應(yīng)由 FEXT 引起的信噪比。ELFEXT 在有些資料中又直譯做“等電平遠(yuǎn)端串?dāng)_”。后來的標(biāo)準(zhǔn)中將等效遠(yuǎn)端串?dāng)_ ELFEXT 重新命名為 ACR-F(即“衰減遠(yuǎn)端串?dāng)_比”，ELFEXT=ACR-F)。所以近端串?dāng)_(NEXT)越大à信噪比 ACR-N 越小à信號(hào)識(shí)別越困難à誤碼率升高。遠(yuǎn)端串?dāng)_(FEXT)越大à信噪比 ACR-F 越小à信號(hào)識(shí)別越困難à誤碼率升高。類似地(邏輯推論)：鏈路短à衰減小à收到的信號(hào)強(qiáng)à信噪比(ACR)大à信號(hào)識(shí)別越容易à誤碼率降低；鏈路短à衰減小à收到的信號(hào)強(qiáng)à信噪比(ACR-F)大à信號(hào)識(shí)別越容易à誤碼率降低。如上圖在福祿克DTX-1800測試中，經(jīng)常出現(xiàn)的參數(shù)是ACR-N，ACR-N是同一頻率下近端串?dāng)_NEXT和衰減的差值，它不屬于TIA/EIA-568B標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容，但它對(duì)于表示信號(hào)和噪聲串?dāng)_之間的關(guān)系有著重要的價(jià)值。為了達(dá)到滿意的誤碼率，近段串?dāng)_以及信號(hào)衰減都要盡可能的小。ACR是一個(gè)數(shù)量指數(shù)指示器，表明了在接受端的衰減值與串?dāng)_值的比值。為了得到較好的性能，ACR指數(shù)需要在幾db左右。如果ACR不是足夠大，那么將會(huì)頻繁出現(xiàn)錯(cuò)誤。在許多情況中，即使是在ACR值中的一個(gè)很小的提高也能有效地降低整個(gè)線路中的誤碼比率。其實(shí)目前的線纜類別都有各自的行業(yè)技術(shù)，現(xiàn)有的產(chǎn)品如果做到極致也是一種策略，各有所專，在沒有足夠的資金鏈支撐的時(shí)候，不要盲目的去浪費(fèi)投資和擴(kuò)張業(yè)務(wù)！專心做好自己的本業(yè)！然后各求所需，不要輕許諾、夸海口、拍胸脯、憑感覺做事，對(duì)于自己不擅長的周邊產(chǎn)品，可以協(xié)同專業(yè)的同行配合生產(chǎn)！各有所依，懂得聚焦和簡化，不要過分依賴政策和行政資源的支持，依托我們線纜微信圈的平臺(tái)，多多和行業(yè)內(nèi)的朋友交流和分享，創(chuàng)造合作機(jī)會(huì)和抓住機(jī)遇！...

什么是特性阻抗？

2022/09/27

特性阻抗，是我們?cè)谶M(jìn)行高速電路設(shè)計(jì)的時(shí)候經(jīng)常會(huì)提到的一個(gè)概念。但是很多人對(duì)這個(gè)概念并不理解，有時(shí)還會(huì)錯(cuò)誤的理解為直流阻抗。弄明白這個(gè)概念對(duì)我們更好的進(jìn)行高速電路設(shè)計(jì)很有必要，高速電路的很多設(shè)計(jì)規(guī)則都和特征阻抗有關(guān)。特征阻抗是對(duì)于交流信號(hào)(或者說高頻信號(hào))來說的。特征阻抗屬于長線傳輸中的一個(gè)概念，信號(hào)在傳輸線中傳輸?shù)倪^程中，在信號(hào)到達(dá)的一個(gè)點(diǎn)，傳輸線和參考平面之間會(huì)形成電場，由于電場的存在，會(huì)產(chǎn)生一個(gè)瞬間的小電流，這個(gè)小電流在傳輸線中的每一點(diǎn)都存在。同時(shí)信號(hào)也存在一定的電壓，這樣在信號(hào)傳輸過程中，傳輸線的每一點(diǎn)就會(huì)等效成一個(gè)電阻，這個(gè)電阻就是我們提到的傳輸線的特征阻抗。要理解特征阻抗的概念，我們先要弄清楚什么是傳輸線。簡單的說，傳輸線就是能夠傳輸信號(hào)的連接線。電源線，視頻線，USB連接線，PCB板上的走線，都可以稱為傳輸線。如果傳輸線上傳輸?shù)男盘?hào)是低頻信號(hào)，假設(shè)是1KHz，那么信號(hào)的波長就是300公里(假設(shè)信號(hào)速度為光速)，即使傳輸線的長度有1米長，相對(duì)于信號(hào)來說還是很短的，對(duì)信號(hào)來說傳輸線可以看成短路，傳輸線對(duì)信號(hào)的影響是很小的。但是對(duì)于高速信號(hào)來說，假設(shè)信號(hào)頻率提高到300MHz，信號(hào)波長就減小到1米，這時(shí)候1米的傳輸線和信號(hào)的波長已經(jīng)完全可以比較，在傳輸線上就會(huì)存在波動(dòng)效應(yīng)，在傳輸線上的不同點(diǎn)上的電壓電流就會(huì)不同。在這種情況下，我們就不能忽略傳輸線對(duì)信號(hào)造成的影響。傳輸線相對(duì)信號(hào)來說就是一段長線，我們要用長線傳輸里的理論來解決問題。特征阻抗就屬于長線傳輸中的一個(gè)概念。信號(hào)在傳輸線中傳輸?shù)倪^程中，在信號(hào)到達(dá)的一個(gè)點(diǎn)，傳輸線和參考平面之間會(huì)形成電場，由于電場的存在，會(huì)產(chǎn)生一個(gè)瞬間的小電流，這個(gè)小電流在傳輸線中的每一點(diǎn)都存在。同時(shí)信號(hào)也存在一定的電壓，這樣在信號(hào)傳輸過程中，傳輸線的每一點(diǎn)就會(huì)等效成一個(gè)電阻，這個(gè)電阻就是我們提到的傳輸線的特征阻抗。這里一定要區(qū)分一個(gè)概念，就是特征阻抗是對(duì)于交流信號(hào)(或者說高頻信號(hào))來說的，對(duì)于直流信號(hào)，傳輸線有一個(gè)直流阻抗，這個(gè)值可能會(huì)遠(yuǎn)小于傳輸線的特征阻抗。一旦傳輸線的特性確定了(線寬，與參考平面的距離等特性)，那么傳輸線的特征阻抗就確定了.特性阻抗詳解特性阻抗(ρ)的連續(xù)性基本上就取決于分布參數(shù) L0、C0 比值的穩(wěn)定性，我們都知道歐姆定律：U=RI，其中的 R 就是電阻或者叫電阻負(fù)載，單位為歐姆(Ω)。電阻與金屬材料的電阻率 (又稱導(dǎo)電系數(shù))有關(guān)，但在高頻信號(hào)的傳輸過程中，我們還需要了解傳輸高頻信號(hào)的物理介質(zhì)(比如雙絞線、同軸線、波導(dǎo))的傳輸特性，它不同于低頻信號(hào)，這種傳輸特性與傳輸介質(zhì)的導(dǎo)電材料(例如銅或銀) 、導(dǎo)電系數(shù)(電阻率)、幾何形狀(最常見為圓柱形)、分布電感(L0)、分布電容(C0)、絕緣材料(的介電常數(shù))等都有關(guān)系，而低頻信號(hào)傳輸時(shí)則往往不考慮這些分布參數(shù)和絕緣材料介電常數(shù)的影響。所有的電子線路圖中都用 L 代表電感，C 代表電容器(通常是方形、原片形或圓柱形的元件)。但從微觀上看，雙絞線其實(shí)就是兩根彼此靠近的圓柱形銅導(dǎo)體，截取一段雙絞線來深入觀察和研究，你會(huì)發(fā)現(xiàn)它就是彼此靠近的一對(duì)圓柱形銅導(dǎo)體而已。問：圓柱形銅導(dǎo)體是不是自身就存在電感和電容呢？答案是：存在。一米雙絞線的每根圓柱形銅芯雖然外形上不是電感器，但本身也存在微量的“體電感”；兩根相互靠近的一米銅導(dǎo)體雖然外形上不是電容器，但兩者之間確實(shí)存在著微量的電荷感應(yīng)(感應(yīng)系數(shù)即為“體電容”)。這些“外形特征”不像，但“身體”中包含著的微量電感、電容我們就叫做分布參數(shù)(分布電感 L0、分布電容 C0)，特性阻抗(ρ)的連續(xù)性或者說穩(wěn)定性其實(shí)基本上取決于分布參數(shù) L0、C0 比值的穩(wěn)定性以上圖中的一對(duì)“綠色”線對(duì)為例，為了分析方便，我們可以把它們等效為圖中左下角的電路。電路中的 L0 就是體電感(分布電感)，C0 就是分布電容，R0 就是這段銅導(dǎo)體的電阻。用來衡量這些分布參數(shù)對(duì)信號(hào)傳輸有何影響時(shí)，我們會(huì)得出一個(gè)算式比較復(fù)雜的相關(guān)性的等效參數(shù)，由于這個(gè)參數(shù)等效計(jì)算的結(jié)果正好是以歐姆(Ω)為單位，所以中文把這個(gè)參數(shù)譯做“特性阻抗”，有時(shí)簡稱阻抗(即上圖中右上角的計(jì)算公式 ρ=……)。這個(gè)特性阻抗參數(shù)和歐姆定律中常引用的純電阻完全是兩個(gè)概念，雖然它們計(jì)量單位都是歐姆，但此“歐姆”非彼“歐姆”—特性阻抗是薇電阻 R0 暨“分布參數(shù)”彼此“感應(yīng)作用”的一個(gè)等效值，它被用來簡要地衡量和描述導(dǎo)體介質(zhì)的傳輸特性，且不隨“均勻”傳輸線的長度改變而發(fā)生變化(雖然有時(shí)根據(jù)計(jì)算的會(huì)需要假設(shè)信號(hào)傳輸線的長度為無限)，而電阻是與傳輸線的長度密切相關(guān)的一個(gè)參數(shù)，傳輸線越長，電阻值通常也越大。特性阻抗表達(dá)式雖然復(fù)雜，但隨著工作頻率的提高(一般大于 1~2MHz 以后)，其值會(huì)趨于穩(wěn)定不變。近似地，此穩(wěn)定值只與(L0/C0)比值平方根值和絕緣材料的介電常數(shù)有關(guān)(參見上圖右上角關(guān)于雙絞線特性阻抗的計(jì)算公式 ρ=……，其中，d 為銅纜芯線的直徑，D 為兩根芯線的中心間距，?為絕緣塑料的介電常數(shù))。所以，材料不變的情況下，只要傳輸線保持結(jié)構(gòu)均勻(即 d 和 D 保持均勻不變)，其分布參數(shù) L0、C0 就會(huì)保持不變，其比值 L0/C0 也會(huì)保持不變。那么鏈路每“一點(diǎn)”的特性阻抗也會(huì)保持不便(即保持阻抗的連續(xù)性)。所以總結(jié)下來就是，特性阻抗是由d, D,Σr 所決定b. 特性阻抗和長度無關(guān),如果測試的頻率大于1MHz,特性阻抗與頻率幾乎無關(guān).c. 僅減小d, 特性阻抗增加d. 僅減小D, 特性阻抗減小e. 僅減小Σr ,特性阻抗增加.d=中心導(dǎo)體的直徑(m) D=外部導(dǎo)體或覆被的內(nèi)徑(m)Σr =絕緣材質(zhì)的介電系數(shù)。特性阻抗對(duì)線纜小白來說可能不好理解，為了方便大家理解，我們舉一個(gè)類比的例子來加以說明。一條道路，如果非常平整，則我們就說它的平整度(特性阻抗)很高(亦即阻抗連續(xù)性好)。如果出現(xiàn)坑洼不平，我們就說他的平整度差(阻抗不連續(xù))。如果前面路斷了(斷頭路)，則車輛行人只能掉頭回來(斷頭相當(dāng)于電纜開路，阻抗突變?yōu)闊o窮大)。如果路面坑洼顛簸得很厲害，則底盤低的轎車就會(huì)放棄前行掉頭返回(阻抗突變導(dǎo)致信號(hào)產(chǎn)生回波)。由此可以幫助理解：阻抗越連續(xù)(平順)，則信號(hào)回波越少。反之，回波越大，則阻抗越不連續(xù)(路面不平整順)。所以，通過測量回波，我們就可以了解路面的質(zhì)量(電纜的阻抗連續(xù)性)。目前我們雙絞線常見的特性阻抗規(guī)格是 100Ω ，一般要求安裝好的鏈路阻抗的波動(dòng)值(即路面的不平整度)不要超過±10%，相對(duì)于特性阻抗 100Ω 規(guī)格數(shù)據(jù)電纜而言，也就是 90Ω~110Ω 是可以接受的。不過，由于鏈路的每一點(diǎn)其阻抗值在不同頻率和位置都可能是不同的，這為阻抗的精確和方便地測試造成了一定困難，但由于阻抗不連續(xù)與“回波”是正相關(guān)的，而回波對(duì)信號(hào)的破壞作用是顯而易見的，所以從 90 年代后期開始，主流標(biāo)準(zhǔn)都不再要求測試阻抗，而是專們測試與阻抗連續(xù)性密切正相關(guān)的回波損耗(RL, Return Loss)。雙絞線是一種傳輸線。理論上，“均勻傳輸線”上沿長度方向上每一點(diǎn)的分布參數(shù)的感應(yīng)等效值(即特性阻抗 ρ)是不變的，這就前面提到的“阻抗連續(xù)性”。例如，一段 100 米的“均勻雙絞線”，其 30 米處的特性阻抗值和 50 米處的特性阻抗值理論上應(yīng)該是一樣的(都是標(biāo)準(zhǔn)的 100Ω，即分布電感和分布電容、微電阻、絕緣材料等是保持均勻、一致且對(duì)稱的)。而真實(shí)條件下的雙絞線都不是真正的均勻雙絞線，傳輸線上每點(diǎn)的特性阻抗值會(huì)因?yàn)橹圃煺`差、安裝變形等原因可能都是不一樣的，存在著一定的波動(dòng)(例如存在 10%的波動(dòng))。這種阻抗不連續(xù)的現(xiàn)象是由于傳輸線的加工過程無法做到完全保持線對(duì)的連續(xù)、均勻一致且與周圍金屬導(dǎo)體保持結(jié)構(gòu)均勻?qū)ΨQ而造成的。如果生產(chǎn)過程中銅線的直徑和銅線外絕緣層的厚度隨機(jī)地發(fā)生微小的變化，那么電磁感應(yīng)的分布參數(shù)值 L0(體電感)和 C0(體電容)就會(huì)發(fā)生微小變化，L0/C0 也會(huì)變化，最終經(jīng)等效公式計(jì)算出來的特性阻抗值就會(huì)發(fā)生變化。例如，30 米處特性阻抗為 103Ω，而 32 米處有可能為 98Ω。類似地，同軸線也存在同樣的情況，同軸線中的內(nèi)導(dǎo)線直徑會(huì)沿著長度方向發(fā)生微小變化，外導(dǎo)體(圈)的直徑和內(nèi)外導(dǎo)體之間的絕緣層的厚度也會(huì)發(fā)生微小變化，這樣其特性阻抗值也會(huì)發(fā)生微小變化，所以電磁感應(yīng)值的分布沿長度方向是不連續(xù)的，也就是說沿長度方向的特性阻抗值是不連續(xù)的。更常見的是在連接器的地方，例如插座：這里的導(dǎo)體形狀、尺寸、介質(zhì)材料等都會(huì)發(fā)生顯著變化，而且是人為設(shè)計(jì)的顯著變化，也是阻抗不連續(xù)需要關(guān)注的重點(diǎn)產(chǎn)品和部位。分布參數(shù)只有在傳輸高頻信號(hào)時(shí)才產(chǎn)生明顯影響(長線理論)，而在低頻信號(hào)傳輸時(shí)分布參數(shù)的微小變化對(duì)信號(hào)傳輸?shù)挠绊懯呛芪⑷醯?可完全忽略)。例如，用特性阻抗為 75Ω 的同軸線傳輸 4 千赫茲頻率的低頻語音信號(hào)(電話)，那么即便是阻抗發(fā)生大幅度突變，同軸線對(duì)這種信號(hào)的傳輸基本上沒有影響(相當(dāng)于短線)，但如果這根同軸線中傳輸?shù)氖?200MHz 的有線電視信號(hào)，則很可能因阻抗不連續(xù)(例如跳線使用了特性阻抗為 50Ω 的同軸電纜，在連接插座的地方就有 75Ω-50Ω = 25Ω 的特性阻抗突變)，從而導(dǎo)致電視信號(hào)的來回多次在不同阻抗的電纜中反射，屏幕上的圖像就可能出現(xiàn)嚴(yán)重的重影。阻抗突變是阻抗不連續(xù)的一種典型表現(xiàn)，一般發(fā)生在傳輸鏈路上發(fā)生幾何尺寸明顯變化的地方(典型的就是在連接器插頭段、插座等部位)，也發(fā)生在導(dǎo)體材料突變和絕緣介質(zhì)突變的地方(當(dāng)然，也可能出現(xiàn)在電纜受外力損傷的地方)。用網(wǎng)線舉例說明，例如，雙絞線和水晶頭之間的連接點(diǎn)就是一個(gè)阻抗突變點(diǎn) — 因?yàn)殡p絞線的材質(zhì)、結(jié)構(gòu)和幾何尺寸與水晶頭內(nèi)金屬片的材質(zhì)、結(jié)構(gòu)和幾何尺寸、絕緣材料等均不同，兩者(可經(jīng)計(jì)算得到)的等效阻抗也可能不一樣 —這就會(huì)造成阻抗不連續(xù)。再如，雙絞線與模塊(插座)的內(nèi)部金屬結(jié)構(gòu)、幾何尺寸都不相同，等效阻抗也不一樣，兩者相連接時(shí)就會(huì)在打線的接觸點(diǎn)上出現(xiàn)阻抗突變的現(xiàn)象。同樣地，水晶頭與模塊的接觸點(diǎn)也是典型的阻抗不連續(xù)點(diǎn)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)曾經(jīng)使用的同軸電纜(特性阻抗為 50 歐姆)和有線電視使用的同軸電纜(75 歐姆)特性阻抗不同，兩者前后“誤接”到一起時(shí)也會(huì)發(fā)生阻抗突變，突變點(diǎn)就在連接點(diǎn)處。沿著線對(duì)向前傳輸?shù)男盘?hào)在阻抗突變點(diǎn)會(huì)發(fā)生反射，突變?cè)酱蠓瓷涞哪芰吭綇?qiáng)，突變?cè)酱?，反射越?qiáng)。那么這些回波有什么危害嗎？除了前面提到的同軸電纜阻抗突變會(huì)令電視出現(xiàn)重影外，在數(shù)據(jù)電纜中，因?yàn)榍д滓蕴W(wǎng)信號(hào)端口上的每個(gè)線對(duì)被設(shè)計(jì)成既是發(fā)射端口又是接收端口(也就是說信號(hào)的發(fā)射端口上同時(shí)又“并聯(lián)”了一個(gè)接收信號(hào)輸入端口)。這樣一來反射回來的信號(hào)會(huì)回到信號(hào)的這個(gè)接收端，此回波信號(hào)與對(duì)端傳來的正常信號(hào)會(huì)在此被疊加在一起而被一同接收，致使信號(hào)變形、失真，導(dǎo)致識(shí)別出錯(cuò)，丟包率上升。回波也是導(dǎo)致信噪比劣化的又一個(gè)重要因素(回波在此也相當(dāng)于一個(gè)干擾噪聲)。如果傳輸線的末端開路，此時(shí)可以認(rèn)為開路點(diǎn)阻抗值變成無窮大，“相對(duì)”突變值也是無窮大(從 100Ωà+∞Ω，∞是無窮大的意思)，由于突變的“尺度”太大，則信號(hào)傳輸?shù)侥┒藭r(shí)會(huì)幾乎全部反射回來?？偩€在末端一般都有一個(gè)“堵頭”，就是用純電阻連接在開路端，全部吸收總線上的電磁波能量，使它們不會(huì)反射回總線中去破壞正常的數(shù)據(jù)幀波形。如果傳輸線的末端短路，此時(shí)可以認(rèn)為此短路點(diǎn)的阻抗值為“零”(100Ωà0Ω)，“相對(duì)”的阻抗突變值也是“尺度”極大，則信號(hào)能量傳輸?shù)蕉搪伏c(diǎn)時(shí)也會(huì)被幾乎全部反射回來。由此可知，開路和短路是阻抗突變的兩個(gè)極端情形，反射回來的信號(hào)能量在此時(shí)此處都是最大的。我們就是利用這點(diǎn)特性來測量電纜的長度和定位開路/短路位置。那么，開路和短路點(diǎn)誰反射能量更大呢？由于兩者都是阻抗極限突變，反射能量都幾乎接近與 100%。對(duì)于特性阻抗為 75 歐姆的同軸線(家用模擬信號(hào)電視用的就是這種線)，如果在傳輸線的開路末端(即暫時(shí)不接電視機(jī)的那個(gè)插座上)接上一個(gè) 75 歐姆的純電阻，則模擬有線電視信號(hào)傳輸?shù)酱四┒藭r(shí)會(huì)被這個(gè)純電阻全部吸收，末端就沒有信號(hào)能量會(huì)被反射回來，家里其它電視機(jī)就不會(huì)有重影出現(xiàn)(注：純數(shù)字電視不存在發(fā)射信號(hào)重影的影響)。類似地，對(duì)于 100 歐姆 UTP 電纜(非屏蔽雙絞線)，如果在對(duì)端的每對(duì)線對(duì)上各接上一個(gè) 100 歐姆純電阻后，信號(hào)能量在對(duì)端也會(huì)被全部吸收，不會(huì)有信號(hào)能量反射回來。這種在傳輸線末端接上純電阻的方法是消除信號(hào)末端開路反射(回波)的一個(gè)重要技術(shù)，我們習(xí)慣上也把它稱作“終端阻抗匹配”、終端匹配電阻或簡稱“匹配終端”。匹配電阻的阻值必須與傳輸線的特性阻抗值相等，這樣才能將信號(hào)能量全部吸收而不反射回去。匹配電阻通常都設(shè)計(jì)制作在網(wǎng)卡端口內(nèi)的電路板上。類似地，在 120Ω總線的兩端也要各接上一個(gè) 120Ω的外接純電阻，可防止信號(hào)在總線內(nèi)來回反射(疊加)，避免干擾、破壞正常的總線數(shù)據(jù)幀的傳輸.其實(shí)，阻抗匹配的概念并不止于此，如果將兩段均勻的同軸電纜連接起來，在連接點(diǎn)處如果“加工”工藝視屏高，金屬銜接平順，沒有出現(xiàn)微觀結(jié)構(gòu)意義上的阻抗突變現(xiàn)象，則我們也把這兩段同軸線的連接也稱作匹配。推而廣之，凡是阻抗連續(xù)的連接點(diǎn)我們都說它們是“匹配”的。按照這個(gè)思路，我們就知道通常在雙絞線和模塊的連接點(diǎn)處，阻抗是很可能有“失配”現(xiàn)象存在的，一條布線鏈路中的接插件和連接件所在的位置經(jīng)常也是阻抗不連續(xù)的位置(或者說是阻抗失配的位置)。不連續(xù)的原因主要是傳輸線的幾何結(jié)構(gòu)或材質(zhì)(包含絕緣介質(zhì)的材質(zhì))發(fā)生了突變。凡是阻抗不連續(xù)點(diǎn)，也“一定是”一個(gè)信號(hào)能量的反射點(diǎn)(回波源)。對(duì)于產(chǎn)品設(shè)計(jì)和生產(chǎn)商來說，就是要制作出連接點(diǎn)阻抗盡量平順連續(xù)的產(chǎn)品 —模塊、跳線、各種工業(yè)連接器、各種異型非標(biāo)接插件等等。...

打線工藝不合格導(dǎo)致FLUKE測試不過

2022/09/20

剛上班不久就有客戶咨詢：“我們那個(gè)項(xiàng)目，福祿克測試全都不通過，但是我試過可以上網(wǎng)呀，這是怎么回事”。為了解決客戶的疑問，我們把頭發(fā)梳成大人模樣，帶上一套DSX-8000，頭也不回的出發(fā)了。抵達(dá)現(xiàn)場后，我們使用DSX-8000來測試現(xiàn)場的工程狀態(tài)，先在鏈路的兩端接上儀器。客戶告知我們項(xiàng)目是超五類的布線系統(tǒng)，所以我們選擇超五類的測試標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行測試后，結(jié)果失敗，如下圖。根據(jù)儀器里自帶的故障原因診斷工具，我們很快就判斷出，這條鏈路的問題出現(xiàn)在用戶端的模塊部分，啥也不說了，開拆！拆開面板后，福祿克測試不過的原因顯現(xiàn)了出來——模塊的打法不正規(guī)，裸露在藍(lán)色線皮外的線芯太多了，線纜本身的絞距被破壞了，導(dǎo)致?lián)p耗過大。打模塊時(shí)，用多長的線就剝多少線皮，盡量把模塊和線用的緊湊一些，不要破壞了線纜本身的絞距。整改后再檢測了一遍，這回順利通過了福祿克的嚴(yán)格檢測。福祿克測試不通過的原因多種多樣，碰到問題不要慌，我們可以使用儀器內(nèi)置的故障原因診斷工具進(jìn)行整改。...

NetAlly Aircheck G2-TA-KT無線WIFI測試標(biāo)準(zhǔn)

2022/09/15

NetAlly Aircheck G2-TA-KT可測吞吐+定位AP。不管您有多少專業(yè)技術(shù)，均可執(zhí)行必要的 Wi-Fi 測試，查看無線環(huán)境的通過/失敗測試結(jié)果，并識(shí)別常見問題1、自動(dòng)測試 — 執(zhí)行以下五項(xiàng)基本 Wi-Fi 測試并提供無線環(huán)境的合格/故障指示，同時(shí)識(shí)別一些常見問題 – 適用于任何級(jí)別的：2、802.11 利用率 – 報(bào)告各帶寬（2.4 GHz 和 5 GHz）中 802.11 Wi-Fi 流量廣播利用率最高的三個(gè)信道。3、非 802.11 利用率 – 報(bào)告各帶寬（2.4 GHz 和 5 GHz）中非 802.11 廣播利用率最高的三個(gè)信道。這表示存在干擾源和高噪聲水平。4、同信道干擾 – 報(bào)告各帶寬（2.4 GHz 和 5 GHz）同一信道上超過最低信號(hào)水平閾值的接入點(diǎn)數(shù)量最多的三個(gè)信道。它通過統(tǒng)計(jì)主信道和各輔助信道上的一個(gè)接入點(diǎn)來統(tǒng)計(jì) 5-GHz 帶寬中的 40-MHz 和 80-MHz 信道。然后查看可能造成同信道干擾的接入點(diǎn)列表。5、相鄰信道干擾 – 報(bào)告（2.4 GHz 帶寬中接入點(diǎn)可能受到相鄰信道干擾的最嚴(yán)重三個(gè)信道。對(duì)于找到了至少一個(gè)接入點(diǎn)的每個(gè)信道，測試儀都統(tǒng)計(jì)有多少接入點(diǎn)在與該信道有重疊的其他信道上運(yùn)行。它測試 2.4-GHz 帶寬中的 20-MHz和 40-MHz 信道。6、然后查看可能造成相鄰信道干擾的接入點(diǎn)列表。網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量 – 檢驗(yàn)覆蓋率、干擾性、安全和連接到特定網(wǎng)絡(luò)的能力、DHCP 等關(guān)鍵網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的可用性以及到指定網(wǎng)絡(luò)目標(biāo)的連通性。...

福祿克FLUKE TIS55+ TIS75+紅外熱像儀如何導(dǎo)出報(bào)告，熱像圖片

2022/09/15

解決這個(gè)問題是很簡單的，不用擔(dān)心很難學(xué)不會(huì)，接下來我們一步一步來看具體怎么操作。我們用到的工具是FLUKE官方開發(fā)熱像儀專用的免費(fèi)軟件FLUKE Smart View。1、在電腦上下載并安裝好FLUKE Smart View熱像儀管理軟件。（點(diǎn)擊此處下載，提取碼：faxy）2、安裝好FLUKE Smart View以后，雙擊打開IS2格式文件。3、打開軟件以后是如下界面，對(duì)著熱像圖右鍵，并選擇導(dǎo)出。4、然后在導(dǎo)出界面中，先選擇圖像，然后選擇圖像格式，如果需要給圖像命名就重新命名，然后選擇導(dǎo)出圖像的位置，最后點(diǎn)擊確認(rèn)。5、成功導(dǎo)出清晰的原圖片。還有一個(gè)辦法是讓儀器拍攝的熱像圖直接保存為通用的圖像格式，這需要在儀器本身上進(jìn)行設(shè)置，步驟如下：1、進(jìn)入儀器的“設(shè)置”選項(xiàng)。2、選擇“文件格式”。3、文件格式有幾種選擇。默認(rèn)是IS2格式，IS2格式文件包括了紅外圖像、輻射測量溫度數(shù)據(jù)、可見光圖像、語音附注和 IR-PhotoNotes照片附注等等的測試信息，非常全面，該格式文件只能用上述的FLUKE Smart View軟件打開，適合需要后續(xù)對(duì)圖像深入分析的用戶選擇。下一個(gè)選項(xiàng)是JPEG，將圖像另存為 .jpg 文件。當(dāng)不需要對(duì)圖像進(jìn)行修改、圖像質(zhì)量和分辨率不重要、要求文件尺寸最小時(shí)，請(qǐng)選擇 .jpg文件格式。再下一個(gè)是BMP，將圖像另存為 .bmp 文件。當(dāng)不需要對(duì)圖像進(jìn)行修改、要求分辨率最大而文件尺寸較小時(shí)，請(qǐng)選擇 .bmp 文件格式。除了IS2格式，其他2個(gè)格式都是通用的圖像格式，復(fù)制出來在電腦上或者手機(jī)上都能打開查看。...

福祿克FLuke 754 過程校準(zhǔn)器校準(zhǔn) 變送器的方法

2022/09/09

F754 文檔化過程校準(zhǔn)器因其功能強(qiáng)大而深受用戶喜愛。本篇將簡要介紹用它對(duì)不合格（溫度/壓力）變送器進(jìn)行檢驗(yàn)的方法。準(zhǔn)備工作：F754文檔化過程校準(zhǔn)器1臺(tái) 待校驗(yàn)的變送器及連接管線、表筆1、首先用正常流程對(duì)變送器進(jìn)行校驗(yàn)，校驗(yàn)完成后，校驗(yàn)結(jié)果將直觀地顯示在屏幕上。2、F3“完成”按鈕并輸入標(biāo)記名稱便可對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行保存。3、可按F1或F2分別查看零點(diǎn)及半量程的校驗(yàn)數(shù)據(jù)4、在彈出的界面中按F2“調(diào)節(jié)”按鈕，進(jìn)入新界面5、選擇“輸出微調(diào)”并確認(rèn)6、在彈出的新界面中先按F2“提取”鍵，提取到微調(diào)電流（也可手動(dòng)輸入）后，再按F4"發(fā)送"，便完成了變送器零點(diǎn)的修正。7、按F4“繼續(xù)”鍵對(duì)20mA進(jìn)行調(diào)試8、同理，在彈出的新界面中先按F2“提取”鍵，提取到微調(diào)電流（也可手動(dòng)輸入）后，再按F4"發(fā)送"鍵，便完成了變送器滿量程點(diǎn)的修正。重復(fù)1步，重新對(duì)變送器進(jìn)行調(diào)整后的校驗(yàn)即可。注意：如果中途操作失誤，退出了校正界面，必須重新對(duì)變送器進(jìn)行校驗(yàn)后，才可出現(xiàn)調(diào)整界面...

福祿克FLUKE DSX2-8000與DSX2-5000如何測試profinet線纜 M12接口

2022/09/09

經(jīng)常有用戶詢問工業(yè)以太網(wǎng)的測試的問題，基于福祿克M12工業(yè)以太網(wǎng)測試模塊我們準(zhǔn)備了這篇應(yīng)用文章，從標(biāo)準(zhǔn)的選擇、廠家線纜規(guī)格、模塊的選擇等角度，幫助大家快速了解工業(yè)以太網(wǎng)線纜的測試以及具體實(shí)施步驟。在本文中，我們將以工業(yè)以太網(wǎng)四個(gè)重要協(xié)議中的一個(gè)，也就是重要的Profinet協(xié)議，該協(xié)議是西門子與Profibus用戶組織的成員公司共同開發(fā)的應(yīng)用協(xié)議。它利用在集成設(shè)備中的特殊交換機(jī)本質(zhì)上將Profibus I/O控制器通信擴(kuò)展至以太網(wǎng)。因?yàn)楣I(yè)以太網(wǎng)接口眾多，所以在本文的開頭，我們便提出以福祿克工業(yè)以太網(wǎng)測試模塊M12為模型，針對(duì)西門子的profinet測試極限值來進(jìn)行工業(yè)以太網(wǎng)線纜的測試。那么有必要介紹一下M12接口的特殊性，因?yàn)楣I(yè)以太網(wǎng)中使用的連接器也需要更加可靠，雖然專為工業(yè)環(huán)境而設(shè)計(jì)的加固型RJ45連接器采用密封以實(shí)現(xiàn)防塵防水，并具有耐化學(xué)性等特性，但M12連接器由于具有較小的圓形外觀和12mm鎖緊型螺紋而在工業(yè)以太網(wǎng)中得到更廣泛應(yīng)用，即使受到?jīng)_擊和振動(dòng)，也能保持可靠連接。此外，M12連接器通常具有更廣泛的防侵入保護(hù)選項(xiàng)，可承受高壓沖刷并且耐腐蝕。M12連接器提供直線式和呈角度配置，可實(shí)現(xiàn)多種機(jī)械連接，更常見的為4針或8針。4針支持大多數(shù)工業(yè)以太網(wǎng)應(yīng)用中的100 Mb/s速率，而千兆以太網(wǎng)要求采用8針連接器，需要全部四對(duì)線進(jìn)行傳輸——聽起來很熟悉吧？對(duì)于PoE，4針M12也只支持Type 1 PoE，利用同一對(duì)線同時(shí)傳輸數(shù)據(jù)和直流電源，而Type 2及更高類型則需要8針M12。M12至RJ45電纜組件也很常見，只需要將電纜的一端連接到存在沖擊和振動(dòng)情況的機(jī)械即可。那么如何測試工業(yè)以太網(wǎng)線纜呢？首先需要具備相應(yīng)的M12工業(yè)以太網(wǎng)測試模塊。也就是DSX-CHA021也就是常說的4口D-CODE和DSX-CHA-M12-X也就是常說的8口的X-CODE模塊。在VERSIV平臺(tái)上，無論是DSX5000還是DSX8000都具備這種測試能力。具體如何測試工業(yè)以太網(wǎng)線纜，需要按照以下的步驟執(zhí)行。1、插入對(duì)應(yīng)的M12測試模塊2、選擇對(duì)應(yīng)的測試標(biāo)準(zhǔn)，在本案例中我們選擇了profinet測試極限值。該極限值在標(biāo)準(zhǔn)選項(xiàng)的應(yīng)用欄目下面就可以找到。3、在線纜類型里面，找到對(duì)應(yīng)的廠商或者就按照通用的模型，本案例中我們是選擇的西門子。在西門子目錄下，找到線纜的規(guī)格4、選擇完畢，基本就類似通道測試模型，按照正常的測試方式進(jìn)行測試就可以了。這個(gè)測試過程沒有什么特殊之處，測試完畢保存測試結(jié)果就可以了。如何測試工業(yè)以太網(wǎng)線纜的整個(gè)步驟大概就是如此，也沒有特別的步驟和注意事項(xiàng)。需要重點(diǎn)提一點(diǎn)的是，有很多時(shí)候用戶端只提供了一個(gè)M12的母口，無法與我們的設(shè)備模塊進(jìn)行對(duì)接，這個(gè)時(shí)候通常就購買一條M12公口的高質(zhì)量轉(zhuǎn)接線加以對(duì)接即可。以上如何測試工業(yè)以太網(wǎng)線纜的整個(gè)過程。附上兩個(gè)重要的測試模塊圖形，僅供參考。...

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