近端串扰报告的统计方法.doc

　　近端串扰报告的统计方法～教育资源库 　　近端串扰（NEXT） 　　大多数用户在查看一个技术数据表或销售资料时，会仔细比较其中的数字，并且会根据纸面上显示的电缆性能数据，做出购买决定。 但是除去这些已经非常明显的性能数据之外，衰减串扰比（ACR），正慢慢成为衡量非屏蔽双绞线对电缆性能的新标准。 　　ACR主要包括两个部分： 衰减和串扰。 衰减是一个参数，可以用方程式近似计算得出，它在整个电缆中的线对间基本保持不变。 它的曲线可以通过几个数据点精确地表示出来。 而串扰则无法使用一个曲线精确表示。 当前采用的EIA/TIA TSB-36规范是一个方程式，它表示的是串扰随频率增加而递增的近似值。 但是不同的线对组合在串扰性能上可能会有几个dB的差别。 　　许多生产厂家已经纷纷在近期公布了关于电缆串扰性能的标准。 然而，这些检测结果中，有一些也许并不能精确表示电缆的性能。 下面我们将对串扰问题做简要说明，并引入一种测量方法，同时我们还将推荐一种精确报告测量结果的方法，它可以更精确地报告产品的串扰性能。 　　串扰 　　串扰指的是能量从一个线对到另一个线对的转移。 这种转移给网络系统带来了噪音干扰，缩短了信号的有效传输距离。行业标准对这种能量转移的测量值称为近端串扰（NEXT）。 它是由与电缆信号发生器在同一端的接收器测得的从一个线对到另一个线对能量转移的比率。 　　目前，EIA/TIA TSB-36和568A草案中列出了11种NEXT频率。它们有时也被称为关键频率，这是因为在某些编码方案中，基础信号也在这些特殊频率进行传输。 但这11个频率点之间的带宽上仍传输有其他重要信息。 基础信号周围信息的信号强度可能会较低，但由于NEXT是功率转移的比率，因此应将噪音干扰减小到最小，以提高信号的分辨率。 　　测量技术 　　在下面的图例中可以看到，串扰的轨迹是由一系列波峰和波谷组成。 对角线是5类电缆规范。 如果仅仅只按照TSB-36中列出的11个频率点来测量该电缆，它已经达到了要求。 然而，需要指出的是，该要求中方程式的适用对象是整个带宽。 　　 　　许多电缆生产厂商目前都使用网络分析器来测量电子参数。 网络分析器在指定的频率下对带宽进行取样，如，201、401、801和1601。它没有对生产厂家在测试电缆串扰时应选取的数据点的最低数量做出规定。 这样，测试可能使用一个信号发生器和功率测量仪，来生成11个频率通过电缆传输。 而568A计划书草案中建议每10进制必须至少检测100个数据点。 10进制表示按照系数为10增加的频率（例如，从3MHz到30MHz就是一个10进制）。 5类电缆的带宽有2个10进制，入到下一个10进制中，因此，对于5类电缆就有300个数据点。 当前的EIA/TIA 568和TSB-36文件没有规定精确测试所需数据点的数量。　 　　评估技术 　　随着对ACR的不断重视，一些电缆生产厂家都纷纷在最近出版了有关他们产品NEXT性能的信息。主要生产厂家之间的测量技术，大体上并没有什么不同。但是他们对如何统计分析这些数字没有统一的标准，因而也不可能精确地测量在不同系统配置中的电缆性能。不同的厂商采用不同的方式来表示这些数据。 由于NEXT的特性，这些数据也许不能准确表达已经安装的电缆的性能。 　　表格中的11个数据点 　　报告串扰值的第一种方法是采用一个列表，列出11种频率和测得的相应值。 这个方法有两个固有缺陷。 首先，每个数据点都是在所选频率的中间窗口生成。 该窗口可能只有100Hz宽，但客户可能会将其理解成一个大得多的带宽。 再回到图例1，图例1中的电缆不符合5类要求，但如果仅仅从11个数据点来看，该电缆便已经符合要求。 它的第二个问题在于轨迹中出现的低槽或低谷。 这些波谷是串扰测量技术固有的特性，受样本长度的影响。电缆的长度不同，其波谷也会在频率位置移动。 这些波谷可能会减少串扰的峰值，或可能与11个频率中的一种保持一致，可能得到与实际不符的比周围带宽低30dB的理想值。 　　分布统计 　　报告串扰的另一个方法是采用分布统计图表，显示电缆期望的NEXT余量性能。 这个方法需要从电缆抽样中创建一个数字库。 使用一个选择流程从该库中生成一个数据库。然后从这个数据库对平均和标准的偏离进行计算，并生成一个图形来模拟电缆性能的分布状况。 从理论上讲，最终用户可以通过对这些图表进行分析，预测可以通过所选余量的电缆百分率。 这是一个非常有用的工具，但如果不能使用正确的数据来进行分析，该工具就不能发挥出正常的作用。 为了证明这一点，我们采用了三种不同的方法来对Belden DataTwist 350（产品型号1700A，由两个不同批次组成）的30个样本进行分析。