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电缆布线系统常见故障及其定位技术

在综合布线工程中,电缆施工的常见故障主要有接线图(Wire Map)错误、电缆长度(Length)问题、衰减(Attenuation)过大、近端串音(NEXT)损耗过低、回波损耗(Return Loss)过低等。下面将结合FLUKE公司系列电缆分析仪的两个故障定位技术,介绍如何进行故障的分析判断和定位。

1.高精度时域反射技术和时域串音分析技术

(l)高精度时域反射技术
高精度时域反射(High Definition time Domain Reflectometry, HDTDR)技术,主要针对有阻抗变化的故障进行精确定位。该技术通过在被测线对中发送测试信号,同时监测信号在该线对的反射相位和强度来确定故障的类型。如果信号在通过电缆时遇到一个阻抗的突变,部分或所有的信号会反射回来,通过信号发生反射的时间和信号在电缆中传输的速度可以精确的报告故障的具体位置。该测试可以测试电缆长度,可以定位由于短路、开路、连接不良和电缆阻抗不匹配等引起的阻抗异常点。
(2)高精度时域串音分析技术
高精度时域串音分析(High Definition Time Domain Crosstalk,HDTDX)技术,主要针对各种导致串音的故障进行精确定位。HDTDX技术是通过在一个线对上发送测试信号,同时在时域上对相邻线对进行串音测试的方法来进行故障定位。由于是在时域上进行测试,因此根据串音发生的时间以及信号的传输速度可以精确定位串音发生的物理位置。这是一种能够对近端串音故障进行精确定位并且不存在测试死区的技术。

2.常见故障定位

(1)接线图错误
接线图(Wire Map)错误主要包括线对反接(反向线对)、线对交叉(交叉线对)、开路、短路和串对等错误类型,对于前两种错误,一般的测试设备都可以发现,而且测试技术简单;至于开路、短路故障,在故障点都会有很大的阻抗变化,可以利用HDTDR技术来定位。测试设备可以通过测试信号相位的变化以及相应的反射时延来判断故障类型和距离。但串对却是很难发现的,发生串对错误的原因是操作人员在连接模块或接头时没有按照T568A和T568B的规定,造成链路两端虽然在物理上实现了1-1、2-2、…、8-8的连接,但是却没有保证12、36、45、78线对的双绞(这是一种非常普遍存在的错误现象)。由于串对故障破坏了线对的双绞,因而造成线对之间的串音过大,进而造成网络性能的下降或设备的死锁。一般的电缆验证测试设备无法发现串对存在于链路中的哪一部分。
(2)长度问题
电缆长度(Length)超过要求(超长),常伴随电缆衰减(损耗)过大、传播时延过大等故障。对于链路超长可以通过HDTDR技术进行精确定位。
(3)衰减过大
衰减(Attenuation)过大同很多因素有关,如:现场的温度、湿度、频率、电缆长度等。在现场测试过程中发现,在电缆材质合格的前提下,衰减过大多与电缆超长有关。
(4)近端串音损耗过低
近端串音(NEXT)故障常见于链路中的接插件部位,因终接工艺不规范所致,如:接头位置的电缆线对的未扭绞长度超过推荐的13mm,从而导致在这些位置产生过高的串音。当然串音不仅仅发生在接插件部位,一段不合格的电缆同样会导致串音的不合格。对于这类故障,可以利用HDTDX技术来定位。
(5)回波损耗过低
回波损耗(Return Loss)故障主要发生在连接部位,但也可能发生于电缆中特性阻抗发生变化的地方。由于回波损耗产生的原因是阻抗变化引起的信号反射,可以利用针对这类故障的HDTDR技术进行精确定位。

标签:综合布线
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