■衰减量(ATTENUATION)
电信号强度会随着电缆长度而逐渐减弱,这种信号减弱就称为衰减。它是以负的分贝数(dB)来表示的。数值越大表示衰减量越大,即-10dB比-8dB的信号弱,其中6dB的差异表示两者的信号强度相差两倍。例如,-10dB的信号就比-16dB的信号强两倍,比-22dB则强四倍。影响衰减的因素是集肤效应和绝缘损耗。
在频率高的时候,电流在导体中的电流密度不再是平均分布于整个导体中,而是集中在导体的表面,从而减少了因导体截面而产生的电流损耗。集肤效应与频率的平方根值成正比,因此频率越高,衰减量便越大。这也就是为何单股电缆要比多股电缆的导电性能好的原因。
温度对某些电缆的衰减也会产生影响。一些绝缘材料会吸收流过导体的电流,特别是3类电缆所采用的PVC材质,这是因为PVC的氯原子会在绝缘材料中产生双极子,而双极子的震荡会使电信号损失掉一部分电能。在温度高的时候这种情况会进一步恶化。由于温度升高会造成双极子更激烈的震荡,所以温度越高,衰减量越大。这就是标准中规定温度为20℃的原因。
在测量衰减量时,必须确定测量是单向进行的,而不是先测量环路的衰减量后,再除以2而得到的值。
■衰减对串扰比(ACR)
由于衰减效应,接收端所收到的信号是最微弱的,但接收端也是串扰信号最强的地方。对非屏蔽电缆而言,串扰是从本身发送端感应过来的最主要的杂讯。所谓的ACR就是指串扰与衰减量的差异量。ACR体现的是电缆的性能,也就是在接收端信号的富裕度,因此ACR值越大越好。在ISO及IEEE标准里都规定了ACR指标,但TIA/EIA 568A则没有提到它。
由于每对线对的NEXT值都不尽相同,因此每对线对的ACR值也是不同的。测量时以最差的ACR值为该电缆的ACR值。如果是与PSNEXT相比,则以PSACR值来表示。
■远端串扰(FEXT)与等电平远端串扰(ELFEXT)
FEXT类似于NEXT,但信号是从近端发出的,而串扰杂讯则是在远端测量到的。FEXT也必须从链路的两端来进行测量。
可是,FEXT并不是一种很有效的测试指标。电缆长度对测量到的FEXT值的影响会很大,这是因为信号的强度与它所产生的串扰及信号在发送端的衰减程度有关。因此两条一样的电缆,会因为长度不同而有不同的FEXT值,所以就必须以ELFEXT值的测量来代替FEXT值的测量。EXFEXT值其实就是FEXT值减去衰减量后的值,也可以将ELFEXT理解成远端的ACR。当然了,与PSNEXT一样,对应于ELFEXT值的是PSELFEXT值。
为了测量ELFEXT,测试仪的动态量程(灵敏度)必须比所测量的信号低20dB。
■累加功率NEXT(Power Sum NEXT)
PSNEXT实际上是一种计算式,而不是一个测量步骤。PSNEXT值是由3对线对另一对线的串扰的代数和推导出来的。PSNEXT与ELFEXT的测量对像千兆以太网这种必须使用四对线来传输信号的网络来说是非常重要的测试参数。在每一条链路上会有四组PSNEXT值。
■传播延迟(Propagation Delay)
传播延迟是指一个信号从电缆一端传到另一端所需要的时间,它也与NVP值成正比。一般5类UTP的延迟时间在每米5~7纳秒(ns)左右。ISO则规定100米链路最差的时间延迟为1微秒(us)。延迟时间是为何局域网要有长度限制的主要原因之一。
■延迟差异(Delay Skew)
延迟差异是一种在UTP电缆里传播延迟最大的与最小的线对之间的传输时间差异。有些电缆厂家考虑到铜缆材料的缺点,将一对或两对线对换成了其它的材料,这样就会产生较大的时间差异。尤其在运行千兆以太网的应用时,过大的时间差异会导致同时从四线对发送的信号无法同时抵达接收端的情况。一般要求在100米链路内的最长时间差异为50纳秒,但最好在35纳秒以内。
■结构化回损
结构化回损(SRL,Structural Return Loss)所测量的是电缆阻抗的一致性。由于电缆的结构无法完全一致,因此会引起阻抗发生少量变化。阻抗的变化会使信号产生损耗。结构化回损与电缆的设计及制造有关,而不像NEXT一样常受到施工质量的影响。SRL以dB表示,其值越高越好。