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福禄克FLUKE如何解决CAT.6A,7类,7A成品线材和成品跳线测试

文章出处:深圳市连讯达电子技术开发有限公司 人气:-发表时间:2021-01-06 17:07:00

随着互联网应用的不断发展,人们对网络带宽的需求也在不断的提高,这些将对我们传统的布线系统提出挑战。在10年前曾经有人认为满足100MHz信号传输的5类线就可以满足未来的网络应用需求,这也使得在一段时间内很多人认为5类双绞线的出现已经标志着铜质双绞线的技术已经发展到了顶峰。然而事实说明了互联网信息技术的发展远远超出了普通人的想象,双绞线技术也从5类传输设计标准发展到目前的6类传输设计标准。并且6类的双绞线已经在布线系统中得到了广泛的应用。


从日新月异的网络应用和10G以太网的逐渐商用,这将挑战我们原有的6类布线系统。为了满足10G以太网的需求,布线系统业界提出了双绞线6A类传输设计标准,值得关注的是,国内部分大型线缆厂商已经开始研发,并且生产满足6A类传输设计标准的成品线材和成品跳线,对于6A类产品的测试设备也逐步开始投入使用,相信在今后会有更多的厂商开始生产6A类的产品,预示着一个满足10G以太网应用的全新6A类铜缆布线系统进入市场大量商用阶段的时间已经离我们不远。
    

美国福禄克公司生产的DTX系列电缆分析仪产品延续了原来DSP系列产品的技术优势,不仅成为了布线系统的工程验收和故障诊断市场的标准化测试设备,同时也满足线缆生产厂家进行成品线材和成品跳线测试的需求,针对6A类铜缆双绞线的研发和生产需求开发了相应的能够达到实验室测试精度的成品线材和成品跳线的实验室测试模块,通过手持式仪表完全能够满足生产厂商对6A类成品线材和成品跳线进行品质检测的要求。
    

接下来我们将具体介绍FLUKE DTX-1800结合FLUKE实验室测试模块进行6A类铜质成品双绞线和成品跳线的相关测试方法和技术特点。
    

在这里我们首先需要提醒:DTX-LT/1200不支持该项功能,必须使用DTX-1800分析仪。而且在对于盘成箱的305m成品线材只需要一台DTX-1800主机和一个DTX-LAB/MN实验室测试模块即可实现对整箱成品线材的品质检测。
    

使用DTX-1800分析仪和DTX-LABA/MN实验室测试模块,图1将箱线中的线头接入DTX-LAB/MN适配器。

图1

    

图1中我们已经非常小心将双绞线接入DTX-LABA/MN,这里不需要担心蓝色线对和绿色线对之间的干扰。正常情况,这样将增加NEXT,但是DTX-1800和DTX-LABA/MN能将本地NEXT干扰抑制掉。
   

主机端实验室适配器接口被设计适配AWQ#24直径铜缆导线。当插入较大直径导线时,在卡槽中弹片会被破坏并且不能复原。大部分CAT6和CAT6A线缆比AWG24直径要大。
   

每一个实验室适配器都提供一个额外针脚配件(如图2所示)。建议在使用实验室适配器时都使用这种额外针脚以免损坏焊接在模块电路板上的针脚,这种额外的针脚可以方便更换并且安装也很方便。使用这种外部针脚将避免对模块电路板原针脚的破坏,而且不会影响测试精度。

图2  使用可更换的针脚保护适配器

    

在生产线上将线缆插入这个小小的连接器需要花费一定时间,在不影响精度情况下可以增加一个“快速插接夹具”来提高插接效率,DTX-1800仪表运用了数字信号处理。


     ◆ 本地接入端的NEXT在距离连接处大约0.5m范围内被抑制;
     ◆ 远端NEXT在连接处也被抑制;
     ◆ 并且本地回波损耗在距离连接处大约0.5m范围内被抑制。远端一般通过环回插入损耗可以将远端回波损耗减小到足够小。
    

在图3我们利用一个ADC/KRONE ULTIM8 模块(其他质量合格的模块也可以使用)。这种模块实现在生产测试环境下快速插接线缆,并且同样能达到实验室的测试效果。你可以把这个快速插接模块固定在一块木板上。我们也可以使用Belden的连接线,因为在ULTIM8模块和DTX-LABA/MN之间的这些线不能打开它们的绞结。即使本地回波损耗被抑制,我们还是要尽可能尝试并保持测试夹具特性阻抗靠近100欧姆。没有绞结的线对也不会对你的测试有影响,因为本地回波损耗被抑制了。但是,如果你使用一个插接模块,插接模块的线对被分离,这里可能影响较大,这里阻抗失配导致DTX得到一个很不理想的回波损耗读数。

注意:DataTwist?600e  UTP  cable(Bonded Pairs) ADC ULTIM8 Block
图3 快速插接选件样例

   

重点注意:对盘在箱体里面的成品线材进行测试你得到的结果中RL和NEXT将较差。因为线缆被盘压在线箱里面。我们知道盘压的线缆引起额外的RL.同样的,因为盘压的线缆线圈之间的NEXT相互耦合增加了近端串扰的干扰。
   

线缆厂家已经告诉我们由于线缆的盘压使得测试结果是FAIL或者刚刚通过。他们需要比较一下成盘线缆测试结果和松散开线缆的测试结果,以便于对盘压后的线缆的测试结果进行修正,这些是你的产品开始生产之前不得不需要做的。
   

从图4例的测试结果大家可以清晰的看出,我们在使用DTX-1800主机和一个实验室模块对305米盘成箱的成品线材进行单端测试时,我们可以得到的结果主要是线材单端的NEXT(近端串扰)和RL(回波损耗)的性能指标。而且在测量中整捆线的盘压对测试结果也会产生很大影响。

图4  DTX-1800+DTX-LABA/SET测试箱线得到测试结果

   

如果您想了解成品线材更多而且更准确的性能指标,FLUKE公司同样也可为您提供相关的测试解决方案。为了让你能准确了解您生产的成品线材的更多性能指标,我们建议您使用双端测试,设备要求如下:
    ◆ DTX-1800 分析仪;
    ◆ DTX-LABA/MN x2 (需要两个相同的测试模块:一个接线缆近端,然后一个接线缆远端) ;
    ◆ DTX-REFMOD。
   

确保你的DTX-1800使用V2.12版本软件,linkware 报告处理软件版本是V4。

首先,将主机表盘转到SPECIAL FUNCTIONS(特别功能)档,按照图5连接测试仪主机和远端。

图5

    

使用两个 DTX-LABA/MN 实验室模块,将100m线缆端接入实验室模块(如图6所示)。

注意:100m(328ft)of cable laid on a non conductive surface
图6

    

在对100m线材进行双端认证测试时仍然可以在两端增加一个“快速插接夹具”来提高插接效率。同样不会影响您的测试精度。但是准备线缆样品时需要注意:从线缆箱抽出100m线缆并剪下。线缆必须是松散的(不能卷绕),并且只能通过2.7kg的较小力量悬挂和拉伸,这样来减少卷绕在箱里面时层与层之间串扰的影响,有条件的可以将待测线材悬挂支撑。
    

双端100米线材认证测试对于Cat.5E和Cat.6测试,最大频率到300MHz。对于Cat.6A,最大频率到700MHz。
    

图7所示DTX-1800分析仪测试Cat.5E 100m线缆的结果图例。所有结果能保存在仪表存储卡里,并可通过LINKWARE软件下载到PC。

图7

    

FLUKE最新推出的DTX-LABA/SET(实验室跳线测试模块)已经可以支持Cat.6A跳线测试。在ANSI/TIA/EIA 568B.2-10标准里面,Cat.6A跳线测试极限已经发布。用于认证Cat.6A跳线的测试插座传输性能要求已经被定义。然而为什么FLUKE公司仍然没有提供Cat.6A跳线适配器呢?虽然测试插座传输性能要求已经定义好,但是目前还没有连接器生产商能提供满足这些要求的插座。
    

在这样过渡时期,如何帮助线缆生产企业生产高品质的Cat.6A跳线呢?下面是相关解决方案。
    

除了DTX-LABA/SET实验室跳线测试模块以外,你将需要DTX-REFMOD模块起同步DTX-1800主机和远端设备(如图8所示)。

图8  DTX基准参考模块

    

制造商使用Cat.6A连接器生产的Cat.6A跳线将取得最佳的通道性能。因此保证制造商生产的跳线与其自产的插座相适配。插座和插头将来会在制造商之间能够通用,现在RJ45测试插头已经在TIA/EIA 568B.2-10标准规范中得到定义;但是应用这个测试方案认证跳线时推荐针对单一制造商生产的产品进行认证。请确认你使用的是如图9所示的DTX-LABA/SR远端插座模块。模块具备100Ω特性阻抗能适配良好且能提高测量过程中回波损耗测量精度。制造商执行这样测试必须告诉我们您使用的插座与模块之间的连接线情况,以便减少其在回波损耗方面的影响。选择的线缆尽可能使其回波损耗影响最小。从插座到电路板的线缆最好尽可能的短。另外,这些线最好能紧贴在PCB板上如图10所示。

图 9 装配了插座的DTX-LABA/MN and DTX-LABA/SR 模块

图 10 装配了插座的DTX-LABA/MN

   

测试软件方面请确保你的DTX-1800使用V2.12版本软件,linkware 软件版本是V4.这些新软体里包含了ANSI/TIA/EIA 568B.2-10极限参数值。


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