Ж у р н а л   о   к о м п ь ю т е р н ы х   с е т я х   и   т е л е к о м м у н и к а ц и о н н ы х   т е х н о л о г и я х
СЕТИ И СИСТЕМЫ СВЯЗИ on-line
  ПОИСК: ПОДПИСКА НА НОВОСТИ: НОМЕР:
    ДОМОЙ • Архив: Новостей | Конференций | НомеровПодписка
 
   
 
   
    
РЕДАКЦИЯ
 
Все о журнале
Подписка
Как проехать
Где купить
Отдел рекламы
График выхода журнала
Адреса в Интернет

РУБРИКАТОР
   
• Инфраструктура
• Информационные
   системы

• Сети связи
• Защита данных
• Кабельные системы
• Бизнес
• Колонка редактора
• Электронная
   коммерция

• Только на сервере
• Системы
   учрежденческой
   связи

• Новые продукты


Rambler's Top100

  

Рефлектометры для медных кабелей

И. Г. Бакланов

В последнее время на магистральных и абонентских линиях наметилась тенденция к замене электрических кабелей на оптические. Однако медные кабели "не сдаются", и известный призыв: "Используйте медь — получайте золото!" — еще больше привлекает внимание к инструментальным методам оценки качества различных медных кабелей.

С развитием концепции структурированных кабельных систем, использованием кабелей категории 5 по стандарту TIA/EIA 568A и повышением требований к надежности измерительная техника для оценки качества медных кабелей переживает второе рождение. Ее роль особенно повысилась с началом внедрения цифровых технологий передачи данных по абонентским линиям (ISDN и хDSL). Из всех измерительных приборов, предназначенных для испытаний медных кабелей, особенно выделяются рефлектометры. Им и будет посвящена данная статья.

Принцип действия и устройство рефлектометра

Общая теория рефлектометрии была разработана еще в 60-х годах. Рефлектометрия во временной области (Time Domain Reflectometry — TDR) основана на явлении отражения импульсного сигнала от неоднородностей в линии, и принцип ее действия подобен радиолокации.

Измеряемый кабель зондируют короткими электрическими импульсами, которые, распространяясь вдоль него, достигают точек неоднородности, при этом часть их энергии отражается в обратном направлении. В этом отраженном сигнале содержится информация обо всех встреченных препятствиях. По нему можно определять место нарушения и его характер в кабеле.

Типичная схема подключения рефлектометра представлена на рис. 1. Сигнал импульсного генератора вводится в линию через направленный ответвитель. Через него отраженный сигнал (от точек А и В) поступает на анализатор. В результате обработки этого сигнала на экране рефлектометра формируется кривая зависимости амплитуды пришедших импульсов от времени задержки — так называемая рефлектограмма. Наряду с отраженными в точках А и В импульсами в ней присутствуют и сигналы интермодуляционных отражений высших порядков (В—А—В и т. д.), но они настолько слабы, что ими обычно пренебрегают.

Таким образом, с помощью рефлектометра можно определить расположение неоднородностей вдоль кабеля при зондировании его лишь с одного конца, что позволяет быстро локализовать неисправности в уже уложенном кабеле. Это свойство рефлектометров определило их большую популярность при исследовании современных телекоммуникационных систем по сравнению с измерителями затухания, для работы которых требуется подключение аппаратуры к обоим концам линии передачи по схеме "точка—точка".

Рефлектометры бывают двух видов: с отображением формы принимаемой волны (рефлектограмма) и с цифровым индикатором. С помощью рефлектометров первого вида проводится комплексный анализ всех неоднородностей кабеля. Приборы второго вида только указывают расстояние до первой неоднородности, из-за низкой стоимости и малых размеров их часто используют для поиска простейших неисправностей. Некоторые из них можно применять для определения характера неоднородности (обрыв или короткое замыкание).

Основные характеристики рефлектометров

Скорость распространения сигнала от кабеля к кабелю меняется. В связи с этим возникает вопрос: как пересчитать временные задержки отраженного от неоднородности сигнала, чтобы они соответствовали расстоянию до нее? Количественной мерой скорости распространения (Velocity of Propagation) сигнала является так называемый VOP-фактор, численное значение которого равно отношению скорости распространения сигнала в кабеле к скорости распространения света в вакууме. Значение VOP-фактора для коаксиальных кабелей определяется диаметрами центральной жилы и оплетки, а также диэлектрическими свойствами материала, заполняющего пространство между ними, а для симметричной пары — диаметром провода, расстоянием между жилами и типом диэлектрика. VOP-фактор зависит и от "возраста" кабеля и температуры окружающей среды и может отклоняться в пределах 3% от паспортного значения. При необходимости его нетрудно определить и опытным путем, испытав кабель калиброванной длины. Для этого в большинстве рефлектометров предусмотрена специальная процедура измерения.

Немаловажное значение для точности измерений имеет и способ подключения тестируемого кабеля к измерительному оборудованию. Варианты правильного и неправильного подключений представлены на рис. 2.

Типы рефлектограмм

При работе с рефлектометрами очень важна правильная интерпретация полученных результатов, т. е. определение характера неоднородности по форме отраженного сигнала. Хорошо терминированный кабель совсем не отражает сигналы, поэтому его рефлектограмма содержит лишь импульс генератора. Импульс, отраженный от точки с импедансом выше собственного импеданса кабеля, имеет положительную полярность, а отраженный от точки с импедансом ниже собственного — отрицательную. Импульсы, отраженные от некоторых сложных объектов, например антенн или усилителей, могут иметь S-образную форму.

На рис. 3 представлены шесть типичных рефлектограмм. Двумя вертикальными линиями (курсорами) отмечены характерные точки кривых. Левый курсор совпадает с фронтом зондового импульса, а правый — с фронтом импульса, отраженного от характерной неисправности. По форме и величине отраженного импульса судят о типе неоднородностей в кабеле.

1. Сигнал отражен от точки с большим сопротивлением, что соответствует обрыву кабеля. Этот случай называют полным обрывом (complete open).

2. Импульс большой амплитуды отрицательной полярности указывает на отражение от точки с очень низким импедансом — короткое замыкание (dead short).

3. Небольшой импульс положительной полярности указывает на наличие точки с повышенным импедансом (partial open), за ней следует полный обрыв кабеля.

4. Случай, когда за частичным замыканием (partial short) следует полный обрыв.

5. По форме отраженного сигнала можно судить о наличии в кабеле четырех ответвлений ("отпаек"), последнюю из них следует признать дефектной (слишком велика амплитуда импульса).

6. Тестирование кабеля с антенной также может привести к S-отражению, форма импульса сильно зависит от типа антенны.

Характеристики рефлектометров для медных кабелей с отображением формы волны и цифровым отображением представлены в табл. 1 и 2 соответственно.


юбикьюти наностейшен в наличии




  
11 '1997
СОДЕРЖАНИЕ

колонка редактора

• Нарушитель конвенции

локальные сети

• Коннектор - "узкое" место кабельной системы

• Коммутируемый Ethernet или разделяемый Fast Ethernet

• Когда не помогает хороший пинок

• Волоконно-оптический кабель - что это и зачем он нужен

• Удаленная загрузка - ваша "палочка-выручалочка"

корпоративные сети

• IP-коммутация: сражение за сетевые высоты

• Надоедливый "писк"

• Связующее ПО: на сцене статисты

• Качество обслуживания, или Как добиться неравенства в мире равноправия

• Системы управления уровня рабочей группы

• Грядет РИФ'98...

услуги сетей связи

• Услуги цифровой связи E1

• Рефлектометры для медных кабелей

• Телефонные гарнитуры: в серьезном бизнесе нет мелочей

• Технологии доступа. Делайте ваши ставки

• Руководство покупателя модемов формата Pc Card

интернет и интрасети

• Интернет для среднего офиса

• Мультимедиа в Интернет

защита данных

• Реальные системы для виртуальных коммутируемых частных сетей

новые продукты

• Три новинки Lucent Technologies, Парад новинок от HP, Что нам стоит сеть построить..., Быстрый и многофункциональный коммутатор от 3Com

только на сервере

• Интернет от... IBM

• Фирменное ПО управления сетевыми устройствами

• Исследуем производительность JDBC - интерфейсов

• В поисках унифицированной почтовой архитектуры



 Copyright © 1997-2007 ООО "Сети и Системы Связи". Тел. (495) 234-53-21. Факс (495) 974-7110. вверх