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介绍

本文将介绍如何诊断布线系统的串扰问题,并说明链路失败的原因。

什么是HDTDX?

HDTDX - 高精度时域串扰分析,它是用于近端串扰NEXT 故障诊断的一个高技术。测量要在一定的频域内进行。这项技术很有用的,它可以帮助看到串扰发生的具体位置从而可以迅速地修复或更换。时域反射TDR 可以扮演一个重要的角色,这是一种向导线中发送脉冲来分析反射的方法,因此频域以赫兹来计算,时域以米来计算。使用时域测量方法可以找到串扰的根源,从而用来故障诊断。HDTDX 是一种非常好的时域分析的例子。

什么是好的转接点?

HDTDX 可以让你发现布线系统中有多少转接点。然而,福禄克公司的创新观点并不总是被布线集成商所了解和接受,所以有必要对HDTDX 技术做一介绍。

ANSI/TIA/EIA 568-B.1 标准

“尽可能保持电缆的结构,去除的护套尽可能得少。五类以上的电缆要将双绞结构至少保持到端接点13mm 的位置处,这样才能保持最优的性能”

图1、正确地端接连接器

事实上,如果解开双绞的长度超过了13mm,那么布线系统性能会降低到临界值甚至失败。图1 所示是正确的端接头连接结构。如果解开双绞的长度超过13mm 将会使六类线在近端串扰和回波损耗上失败,或者使五类线减少余量。

EN50174 的第二部分

在电缆的布线安装中,在端接头位置,尽量少地破坏其自身的双绞结构。

增加双绞度会降低电缆性能吗?

不会的,尽管上面提到”不要改变双绞结构”,但是你总会发现双绞松动,而且在接头压接过程中很维持双绞结构。如果增加双绞,将会改善近端串扰和回波损耗。一般来讲,要遵守电缆厂商的安装规范。

注意保护电缆

如果是少量电缆,可以在很长的距离上保持线对的几何结构;如果是大量捆扎在一起的电缆,可能会产生挤压变形。如图2 所示。

图2、电缆被挤压造成的影响

请注意,在挤压下缩短了棕色和橙色的距离,虽然双绞的结构可以减小由此带来的影响,但是如果变形超出承受度,会对测试结果造成影响,这时只能用HDTDX 技术来诊断。如果只是一点的挤压, 比如我们经常会在某处打结,一般影响很小。如果整根线被粗暴使用,就可能在近端串扰和回波损耗上测试失败。

对于那些比较好的布线施工,在备案的文档中你会发现非捆扎的电缆要远好于以24 或48 线捆扎的电缆,在电缆排放时不超过3 根。不过,这会增加电缆路由和盘线设备的成本。另外,对于有问题的电缆,不能修复只有整条更换。

在一天的工作开始之前,找一箱线,抽出90 米,打上连接器。然后用测试仪运行自动测试。测试结果如果通过,这将给你一天的工作带来很大的信心。因为测试的结果可以让你比较放心地使用这些电缆了。

故障诊断指南

HDTDX 测试图形数据和近端串扰的图形数据密切相关。如图所示如何从仪表上将测试结果导入到PC。对于DSP4300,如果测试失败,HDTDX 图形数据会自动存储。但是,对于DSP4000,如果测试失败,而不主动存储,你只能获得最后一次测试结果的图形数据。连接DSP4000 和PC 之后,运行LinkWare 软件。如图3 操作。

图3、从DSP-4000 中获取详细的测试数据

在LinkWare 中,选择Utilities,DSP Utilities,Detailed Test Data 查看报告,当你把报告存成CSV 文件后,可以用菜单File,Open 打开,也可以把CSV 格式文件转换为其它格式。如果电缆正常,在HDTDX 波形图中只在两端边接点有尖峰波形出现,中间部分的尖峰波形应该很小,一般不超过5%。

如何查看HDTDX 波形图?

在LinkWare 中,打开测试失败的报告。如图4 显示,LinkWare 将余量最差的报告放在查看窗口上面,余量好的放在下面。

LinkWare 软件可在www.flukenetworks.com.cn 处免费下载。

图4、LinkWare 软件数据汇总屏幕

图5 是用户发给美国福禄克网络公司技术支持中心的测试报告,在36-45 线对上查看近端串扰结果,近端与远端测试结果不同。如图6 所示,那么在Pair Data 中,选择HDTDX Analyzer Plot 查看高精度时域串扰分析图形。

图5、在LinkWare 软件中查看NEXT 测试结果

图6、在LinkWare 软件中查看HDTDX 图

如图7 所示是一根故障电缆的HDTDX 测试图形。显然,该电缆需要更换,即使重新制作端接头也不会有帮助。当测试时遇到这种测试结果时,建议用户与布线商或电缆生产商联系。这也许是一个极端的例子,但是如果遇到图8 的情形也是不可以接受的,不过如果更换端接头,就有可能由原来的失败变为刚好通过。

图7、使用HDTDX 查看到的劣质或损坏的电缆

图8、使用HDTDX 查看到的劣质或损坏的电缆和连接器

再来看图9,也是一个近端串扰失败的例子,电缆部分没有异常,只需查看连接器。先假设测试中选择的个性化的模块是正确的,可以看到48%的问题是在距两端点1 米处,而测试导线正好是1 米,所以可以肯定是配线架出了问题。从下面表格中,可以看到,HDTDX 的值是48%,表示100MHz 时近端串扰值是44。3dB,这比六类线的54dB 的标准要差10dB。远端连接HDTDX 的值是36%,要好一点,但是仍然不符合29-30%的标准。标准要求,HDTDX 不应超过35%。表格中黄色部分表示标准的要求,解决的方法是重新打接配线架。

图9、使用HDTDX 查看到的劣质端接连接器

图10 是另外一个通道测试的例子,HDTDX 值在30%到40%之间,近端串扰有一个很好的余量。然而,你可以看以在0 米和34 米处有两个大的尖峰波形。那么测试怎么会通过呢?左侧第二个尖峰是配线架连接处,第一个尖峰是测试仪连接处,标准要求消除测试仪连接造成的影响。图10 是DSP4X00 测试结果,为符合要求要把它转换为频域,在应用频域之前还要通过计算将两侧的尖峰消除,这种消除技术在这里不再讨论。如有尖峰波形超过了40%,这是由FEXT 造成的,FEXT 无法消除,所以应该选择FEXT 性能好的通道适配器。

图10、使用HDTDX 查看到的通道测量结果

从图形中可以得出什么结论?

跳线的性能非常重要,要与布线系统兼容,在六类布线中,必须选用厂商规定的跳线,如果不是这样,你就会发现有超过40%的尖峰。

结论

以上讨论了测试结果中信号的强度和分布,那么什么情况不可以接受,什么情况可以接受的呢?下面两图是一个很好的例子。图11 中5 到7 米处有信号,说明这里有双绞线的扭结变形。事实上我们经常会遇到这种情况,这几乎不可避免,同时也不能回避。如图12 那样就更糟了,电缆已经有六处严重的破坏,而且在45 米有个违反标准的转接点。

图11、HDTDX 显示电缆上很小的反射信号

图12、HDTDX 显示电缆上较强的反射信号


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