技術文章

Shield integrity test - DSX CableAnalyzer

2022/11/23

If you have access to YouTube, you can click here to watch a video of this new feature in action. In data centers where the shield is typically grounded at both ends, ANY wire map tester will report the shield as connected, even if it is not. That's because the shield test is a simple DC Resistance measurement. If the shield is open, it will find the remote unit using the building ground (earth).The DSX CableAnalyzer offers a unique solution to this problem. It ties the four pairs together and then sends a differential signal down the cable treating the shield as the second conductor. This allows the DSX CableAnalyzer to view the shield in the time domain. So even if the patch panels are grounded, it will report the shield open, if indeed it is open you would see:And since it is using time domain techniques, the distance to the open is given. In this example, we can see the patch panel at the near end is the issue.The scenario above occurs when the technician grounds the connector on the non conductive side of the cable shield. The result is degraded Alien Crosstalk performance. Since users are told that shielded cabling systems do not need to be tested for Alien Crosstalk, one wonders how wide spread this issue is and whether users are getting the performance they paid for.附加信息If you only use the drain wire to connect the shield and that drain wire is greater than approx. 2 inches (5 cm), the DSX CableAnalyzer may report the shield as open. This is by design. Such a termination acts as an open circuit at the frequencies we are talking about here....

FLIR E6——暖通工程團隊檢測管道泄漏的“神器”！

2022/11/09

供暖季：一年未用的地暖管在遭遇了腐蝕、熱脹冷縮之后的短暫運行后罷工漏水了！這種情況很常見，出現滲漏后，快速、精確地定位漏水點，并及時解決問題非常關鍵。那該如何準確定位漏水點，最快速度保證供暖正常呢？怎么辦呢？其實，解決這些問題并不難，只要配備一臺FLIR紅外熱像儀，一掃便可及時發現問題，在無需進行大面積破壞的前提下，簡便快捷地找出管道的漏水點。沈陽某熱力服務公司所管轄的皇姑區于洪區附近的下水井位置有熱氣冒出，預測是熱力管道發生泄漏，使用聽音桿排查了好久，仍舊無法判斷漏水，通過使用FLIR E6地面普查后，通過即拍即得的紅外熱成像圖，快速排查管道，迅速找到了具體漏點。紅外熱像儀查找泄漏過程首先使用聽音桿（RD546）在熱力井口內進行閥栓聽音，但由于該區域管道的兩個井口間的距離為300米，聽音桿的有效聽音范圍在70米左右，假設漏水點在管道中間位置，那么使用聽音桿無法聽取到漏水噪音。得出無法使用聽音桿的結果后，檢測人員開始使用FLIR E6紅外熱像儀進行地面普查，通過界面顯示及下水井口的掃描判斷出熱力管道位置及漏水的流向。雖然地面與周圍無異，但透過紅外熱像儀的鏡頭可以發現有明顯高于周邊的熱點，重點觀測該高溫區的變化情況發現，該高溫區面積逐步擴大，這就是典型的漏水現象。至此，熱力管道的漏水點可以確定。FLIR紅外熱像儀的優勢確定了漏水點后，如何治理的問題即可迎刃而解。對于維修師來說，使用FLIR紅外熱像儀能快速準確地檢測出泄漏點，減輕了工作量，還提高了工作效率。對漏水點標記定位后，只需鑿開泄漏點的地面，即可完成維修工作。升級款FLIR E6-XT升級后的FLIR E6-XT搭載43,200（240×180）像素的紅外探測器，搭配FLIR MSX?圖像增強技術提供出色的紅外成像細節，而內置Wi-Fi功能則使用戶能夠快速連接至FLIR Tools?移動應用程序，隨時隨地分享圖像和發送報告，非常適合團隊之間的互通合作。該團隊使用FLIR E6還檢測到很多其他熱力管道的泄漏：通過這些實例可以看出FLIR E6紅外熱像儀能以紅外熱圖像的形式清楚顯示地暖熱力管道的能量損耗發現其具體的漏水部位不僅僅于此，FLIR E6還可以全自動、免調焦，非常容易操作。另外，升級后的E6-XT還具備Wi-Fi功能?？梢约皶r分享紅外圖像和數據，是一款經濟實惠、理想的熱檢測工具。...

零基礎學會MATLAB編程控制示波器！

2022/10/10

示波器作為電子工程師最常用的時域儀器之一，是電路設計、研發、實驗、制造或維修電子等常用的測試工具。面對當今各種復雜測量挑戰，工程師們需要最好的工具，快速而精確地解決測試疑難，示波器是廣大電子工程師測試的關鍵工具。在有些情況下，需要編程控制示波器采集數據，并進行數據處理和分析，實現對示波器的自動化操作，最終完成自動化測試。有些特殊場合，由于安全問題，需要把示波器放到封閉實驗室環境下進行測試，也需要編程控制示波器采集數據安全地完成測試任務。因此實現對示波器的自動設置和遠程采集數據，成為很多前沿科學研究和實驗，以及生產自動化的必需環節?？刂剖静ㄆ鞒Ｓ玫木幊陶Z言有MATLAB、Python、Labview、VC、C#等。MATLAB是許多工程師非常喜歡的編程開發工具，可以非常方便進行各種信號處理，深受廣大工程師和學生的喜愛。本文介紹利用MATLAB編程控制示波器完成采集數據并顯示波形。我們可以把MATLAB安裝在示波器上或者安裝在PC上，MATLAB可以直接與示波器進行通信。下面介紹MATLAB編程控制示波器之前的準備工作。1、安裝NI-VISA利用MATLAB控制儀器，需要安裝一個VISA，建議安裝NI-VISA庫，可以去NI官方網站下載安裝（http://www.ni.com）。2、接口的選擇和設置根據示波器支持的接口，可選用GPIB、RS232、USB、Ethernet等接口來編程控制儀器，本文利用MATLAB通過以太網接口編程控制實時示波器為例?？刂平涌诘倪x取 a. LAN [TCPIP0::192.168.0.1::INSTR] b. GPIB [GPIB0::1::INSTR] c. Serial [serial('COM1','BaudRate',4800)] d. USB [USB::XXX::XXX::XXX::INSTR] e.Virtual GPIB [GPIB8::1::INSTR]示波器和PC的設置(以LAN為例) a. 設置示波器的IP地址例如: 192.168.0.2 b. 設置PC的IP地址例如: 192.168.0.1 c. 關閉示波器和PC的防火墻 d. 在PC端 ping 192.168.0.2，看是否ping通3、示波器編程手冊下載下面分別泰克MSO2系示波器、MDO3系示波器、MSO4/5/6系示波器、DPO/MSO70K系列示波器的編程手冊下載鏈接。不同系列示波器編程手冊 MSO2系示波器https://www.tek.com/en/manual/oscilloscope/2-series-mso-programmer-manual-2-series-mso MDO3系示波器https://www.tek.com/en/manual/oscilloscope/3-series-mixed-domain-oscilloscope-programmer-manual-3-series-mdo MSO4/5/6系示波器https://www.tek.com/en/manual/oscilloscope/4-5-6-series-mixed-signal-oscilloscope-programmer-manual-5-series-mso DPO/MSO70K示波器https://www.tek.com/en/oscilloscope/dpo70000-mso70000-manual/dpo70000sx-mso-dpo70000dx-mso-dpo70000c-dpo7000c-mso5000-b-1Matlab編程控制示波器流程利用Matlab編程控制示波器，通過發送SCPI指令實現對示波器的控制和操作，設置示波器的相關參數，然后采集示波器的數據并顯示。1、連接示波器MATLAB可以利用GPIB、RS232、USB、Ethernet等接口控制示波器，今天利用以LAN以太網口控制示波器為例，利用visa命令創建對象。2、詢問示波器 IDN利用query發送SCPI命令詢問示波器的產品信息，可以得到示波器的廠家、型號、序列號、固件版本等。3、設置示波器出廠設置利用fprintf發送SCPI命令*RST對示波器進行出廠設置。4、設置示波器參數利用fprintf發送SCPI命令設置示波器的參數，設置示波器的運行模式、水平刻度、采樣率、垂直刻度、垂直位置、觸發電平、觸發類型等。5、讀取測量結果先用fprintf發送SCPI命令設置測量項和參數，然后用query讀取測量結果，下面的代碼以測量信號的周期為例。6、讀取通道波形數據先利用fprintf發curve?命令，利用binblockread讀取數據，然后利用query獲取相關的垂直刻度信息，最后轉換成電壓數據。7、讀取水平時基數據先發query發相關命令，然后計算出示波器的水平刻度數據。8、畫通道波形圖利用plot把示波器采集的波形數據畫圖。9、斷開儀器連接利用fclose斷開與示波器通信連接?？偨Y本介紹如何利用MATLAB語言編程控制示波器采集數據并顯示波形，從而實現對示波器的自動化操作，完成自動測試和分析，大大提高工作效率。...

阻抗匹配與差分線設計

2022/09/27

高頻高速是未來線纜行業的發展趨勢，隨之而來對原有普通線纜生產商帶來眾多技術挑戰，如您工廠需要相關高頻基礎知識的培訓，可以添加微信進行申請，我們將可以給您工廠培訓相關高頻知識課題（線上+線下均可）。差分線的基本概念差分對是指一對存在耦合的傳輸線，每條線都可以用簡單的單端傳輸線。這兩條線組合在一起就稱為“一個差分對“。下圖為最常見的差分線對的截面圖。差分傳輸是一種信號傳輸的技術，區別于傳統的一根信號線一根地線的做法，差分傳輸在這兩根線上都傳輸信號，這兩個信號的振幅相同，相位相反。在這兩根線上的傳輸的信號就是差分信號。信號接收端比較這兩個電壓的差值來判斷發送端發送的邏輯狀態，在電路板上，差分走線必須是等長、等寬、緊密靠近、且在同一層面的兩根線，這兩根線上傳輸的信號就是差分信號(差模信號)。優點是抗干擾能力強，缺點是電路比單端傳輸的復雜，一般在高速信號中，其電壓幅度比較低，像MIPI DSI規范低速振幅=1200mv，而高速振幅=200mv，所以采用上面的單端走線的話抗干擾能力實在太差了，因此高速（低振幅）大部分是使用差分信號。如下圖差分放大電路有差模和共模兩種基本輸入信號，那么什么是共模信號呢？當兩輸入端所接信號大小相等，極性相反時，稱為差模輸入信號；當兩輸入端所接信號大小相等、極性相同時，稱為共模信號。實際應用中，溫度的變化各種環境噪聲的影響時共模噪聲，也稱為對地噪聲，指的是兩根線分別對地的噪聲。差分放大電路時直接耦合放大電路的基本組成單元，對于共模信號起到很強的抑制作用，未對差模信號起到放大租用，并且電路的放大能力與輸出方式有關。為了提高信號在高速率、長距離情況下傳輸的可靠性，大部分高速的數字串行總線都會采用差分信號進行信號傳輸。差分信號是用一對反相的差分線進行信號傳輸，發送端采用差分的發送器，接收端相應采用差分的接收器。下圖是個差分線的傳輸模型及真實的差分PCB走線。采用差分傳輸方式后，由于差分線對里正負信號的走線是緊密耦合在一起的，所以外界噪聲對于兩根信號線的影響是一樣的。而在接收端，由于其接收器是把正負信號相減的結果做為邏輯判決的依據，因此即使信號線上有嚴重的共模噪聲或者地電平的波動，對于最后的邏輯電平判決影響很小。相對于單端傳輸方式，差分傳輸方式的抗干擾、抗共模噪聲能力大大提高。下圖是一個差分傳輸對共模噪聲抑制的一個例子。采用差分方式進行信號傳輸會使得收發端的電路變得復雜，系統的功耗也隨之上升，但是由于其優異的抗干擾能力以及可靠的傳輸特性，使得差分傳輸方式在需要進行高速數字信號的傳輸或者惡劣工作環境的領域得到了廣泛的應用，如LVDS、PCI-E、SATA、USB、HDMI、1394、CAN、Flexray等總線都是采用差分的信號傳輸方式。差分阻抗的基本概念差分對最重要的電氣特性是差分信號的阻抗，稱為“差分阻抗”，即差分對對差分信號的阻抗，是差分信號電壓與其電流的比值。這個定義是計算差分阻抗的基礎，其微妙之處在于怎樣定義信號的電壓和電流。對差分對來說，若兩線離得足夠遠，則每條線的單端阻抗Z0為50歐姆。流經信號傳輸線和返回路徑之間的電流為：式中，Ione為流入信號線并從返回路徑流出的電流；Vone為信號線與相鄰返回路徑的電壓；Z0為信號線的單端特性阻抗。傳輸線上的跳變差分信號是兩條信號線上的差信號。它的電壓是每條信號線上電壓的兩倍：2 × Vone。根據阻抗的定義，差分信號的阻抗為:式中，Zdiff為差分阻抗；Vdiff為電壓差或差分信號變化；Ione為流入一條信號線后從其回路流出的電流；Vone為一條信號線與相鄰返回通路的電壓；Z0為單條線的單端特性阻抗。無耦合時的差分阻抗假設兩條傳輸線相隔足夠遠，比如兩線相隔距離至少是線寬的兩倍，兩條線之間的相互作用就不明顯了，這就是無耦合的情況。如果一個差分信號沿差分對傳輸到達接收終端，那么終端的差分阻抗非常大，差分信號將會反射回源端。這種多次反射就會產生噪聲，影響信號質量。下圖所示的就是一個差分線末端出現的模擬差分信號。振鈴的出現是由于差分信號在低阻抗的驅動器和高阻抗的線端之間的多重反彈。圖中差分對互連末端沒有端接，并且差分對之間沒有耦合，下圖為差分電路和差分線對的遠端接收信號。消除反射的一種方法就是在兩條信號線的末端跨接一個端接電阻來匹配差分阻抗。對差分信號來說，信號線末端的端接電阻和差分對的阻抗是相同的，這將會消除反射。下圖就是在兩信號線之間加入100歐姆電阻后，接收端的差分信號。圖中差分對末端有端接，并且差分對之間沒有耦合，下圖為差分對遠端接收到的差分信號。耦合時的差分阻抗當兩條帶狀線相距越來越近時，它們邊緣的電場和磁場會重疊，二者之間的耦合程度也會越來越強。耦合程度用單位長度上的互感電容C12與互感電感L12表示。當把兩信號線靠近時，C11和C12都會改變。當信號線1與其返回路徑的一些邊緣區域被相鄰信號線干擾時，C11將減小，C12會增加。但是，負載電容CL= C11+ C12改變不大。下圖所示為單位長度上負載電容CL、單位長度對角電容C11及耦合電容C12的變化情況。帶狀線材料是FR4，線寬5 mil，特性阻抗50歐姆，CL, C11與C12隨兩線的邊緣舉例的變化。當把兩信號線靠近時，L11和L12都將發生改變。下圖所示為單位長度上環路自感L11的變化和單位長度上環路互感L12隨兩線的邊緣舉例的變化。由于相鄰導線的感應渦流，L11將會有略微的減小(最近時的減小量小于1％)，L12會增加。L11與L12隨兩線的邊緣舉例的變化?？傊?，把兩條走線放置在一起時，耦合增加。但是，即使在間距更緊密的情況下，間距等于線寬，最大的相對耦合度(即C12/C11或L12/L11)仍小于15%。當間距大于15 mil時，相對耦合減小至1%，基本可忽略不計。下圖所示為當兩條50歐姆、5 mil的FR4帶狀線間的間距變化時相對互容和相對互感的隨線距的變化，即相對電容耦合與相對電感耦合的比值，如何隨間隔的變化而變化。注意，對于帶狀線這種有相同介質結構的傳輸線，兩傳輸線的相對耦合電容與相對耦合電感是相同的,間距變化時相對互容和相對互感的變化....

衰減參數科普篇

2022/09/27

信號衰減原因很多，自然衰減跟頻率是沒關系的，但繞射、遮擋、大氣吸收等就和頻率有關，頻率越高越容易被遮擋，也容易被吸收，所以高頻信號更加容易衰減。電磁波在穿透任何介質的時候都會有損耗，手機、無線遙控器、無線路由器、藍牙、物聯網等采用擴頻和其他寬帶調制技術的無線設備，會在載波頻率之外很寬的頻率范圍內產生帶外發射和雜散發射，這些發射會對其他無線電設備產生干擾。衰減---Attenuation 單位 –dB高頻電子訊號在傳動時由于基本材料電阻，產生訊號強度(電壓)降低以外，尚有因高頻引發的Impedance，導致電子訊號強度再被降低,基本電阻的衰減取決于導體材質可稱直流衰減,電容電感的衰減取決于頻率高低可稱交流衰減，且頻率越高此衰減越嚴重；如果ATT數值越趨近于0時，表示訊號損耗的情況越少。反之，ATT數值越負(越小)時，表示訊號損耗的情況越嚴重.（常見的衰減參數的測試圖，Pass表示符合測試要求，NG表示測試數據異常）衰減/插入損失（α，Attenuation/Insertion Loss）指輸出端功率（Pout）比入射端功率（Pint）降低了多少，以dB（分貝）來表示，也可以是指輸出電壓（Vout）與入射電壓（Vin）相比訊號損耗剩下多少，一般是用NA（網路分析儀）來量測，可由儀器直接量得，其公式如下：單位長度傳輸線的總衰減是中心導體的損失（αc）和介電材質損失（αd）之和。αc＝11.39*f1/2/Z0*(d+D) dB/m（f:GHz d,D:cm）或　αc＝4.34*f1/2/Z0*(d+D)dB/100ft（ f:MHz d,D:inch） αD＝90.96*f*Σr1/2*tan(δ) dB/m或　αD＝2.78*f*Σr1/2*tan(δ) dB/100ft δ為散逸系數如果ATT數值越趨近于0時，表示訊號損耗的情況越少。反之，ATT數值越負（越?。r，表示訊號損耗的情況越嚴重。衰減常數（參照電線電纜手冊一的數據說明）表示電磁波在均勻電纜上每公裡的衰減值，它由兩部分組成，由于金屬導體中的損耗而產生的衰減；由于介質中損耗產生的衰減。αn={[RLGL-ω-2LLCL+(RL+ω2LL2)(GL2+ωL -2C2)1/2]/2} 1/2 在低損耗近似中，上式可近似為：αn=(RL/Z0+GL*Z0)/2從兩個電壓比值奈培數到同一比值的dB數之間存在一個簡單的轉換關係，如果兩個電壓的比值奈培數為rn，同樣電壓比值的dB數為rdB，由于它們等于相同的電壓比，所以可以得到：10rdB/20=ernrdB=rn*20loge=8.68*rn所以傳輸線單位長度的衰減dB/長度為：αdB=8.68αn=4.34(RL/Z0+GL*Z0) 注：αn表示衰減，為奈培/長度 αdB表示衰減，為dB/長度 RL表示導線單位長度串聯電阻 CL表示單位長度電容 LL表示單位長度串聯回路電感 GL表示由介質引起的單位長度并聯電導理論上，這雖是頻域中的衰減，但衰減卻與頻率沒有內在聯系，然而事實上，在現實世界中，對于非常好的傳輸，由于趨膚效應的影響，單位長度串聯電阻隨著頻率的平方根增加；由于介質損耗因數的影響，單位長度并聯電導隨著頻率而增加，這意味著衰減也會隨著頻率的升高而增加，高頻率正弦波的衰減要大于低頻率的衰減。單位元長度損耗由兩部分組成，一部分是由導線損耗引起的衰減：αcond=4.34(RL/Z0),另一部分衰減與介質材料損耗有關：αdiel=4.34(GL*Z0)，總衰減為：αdB=αcond＋αdiel隨著頻率的升高，介質引起衰減的增加速度要比導線引起衰減的增加速度快，那么會存在某一頻率，使得在這一頻率之上時介質引起的衰減處于主導地位.傳輸線上的信號損耗：綜合以上信號損耗主要包括以下幾種：阻性損耗、介質損耗：信號以電磁波的形式在傳輸線中傳輸，在介質中產生極化。介質中的帶電粒子沿著電場方向規則排列，電荷的規則移動消耗了能量。相鄰耦合損耗：串擾的影響，信號的能量一部分耦合到響鈴的線上去，從而衰減了自身的能量。反射損耗和輻射損耗等：反射的信號在傳輸線上來回傳輸，最終對信號的總能量構成損耗；高頻信號以電磁波的形式輻射出PCB在分析傳輸線損耗時，還應注意：趨膚效應；鄰近效應；表面粗糙度；復介電常數；介質損耗；隨頻率變化的阻抗特性和時延特性等，特別自身的損耗是高頻損耗的主要部分：主要是由導線自身的電阻所引起的損耗，在交流信號下，導線的阻抗會隨著頻率的變化而變化；走線的表面都會有一定的粗糙度，當信號的波長與走線層表明的粗糙度相近時會加劇阻性損耗，而且由于趨膚效應的影響，高頻電流會集中在導體的表面，這會進一步加劇導體的阻抗損耗，下面我們將分析這些損耗如何體現在傳輸線上面.線纜的低衰減可歸于下列因素：a.很大的中心導體直徑(d)或絕緣介電材質的直徑。介電材質能防止高頻能量經由電阻成份散逸而保存的能力.介電材質散逸系數越低, 代表其傳遞高頻能量之能力越高。b.中心導體直徑或覆被低阻值。c.低介電係數。d.低的集膚效應深度。（舉一個生活中的例子，如圖為熱水傳輸管道）問題1：供熱水公司輸出熱水假設100°C，但實際接收單位肯定會有差異，在這個熱水傳輸過程中有發生明顯損耗.問題2：一杯熱水100°C，放置一個小時以后，可能就變成常溫的水，在這個放置過程中，水溫發生明顯損耗.影響到熱水傳輸損耗的原因分析：傳輸管道的壁厚（會影響保溫的時間）傳輸管道的內壁光潔度（會阻礙傳輸的速度）傳輸管道的材質（會影響保溫的時間）傳輸水的速度（速度直接影響水溫損耗的速度）傳輸的距離（距離直接影響水溫損耗的速度）外部環境的影響（會影響保溫的時間）（如圖對比管道圖，銅絲即為傳輸的核心水，絕緣皮即是保護的傳輸管道）影響到線纜傳輸損耗的原因分析：傳輸管道的壁厚（對比為芯線的皮厚）傳輸管道的內壁光潔度（對比為線材附著力不穩定及芯線外觀不良粗糙）傳輸管道的材質（芯線的絕緣材質）傳輸水的速度（導體的大?。﹤鬏數木嚯x（測試線材的長短）外部環境的影響（測試的環境及線材的屏蔽效果(遮蔽率)）線纜設計中關鍵點﹕阻抗，絕緣外徑，導體外徑，屏蔽狀況阻抗大；衰減小﹔絕緣線徑大；阻抗大；衰減小﹔導體直徑大；衰減小﹔發泡度大；介電常數??；衰減小﹔編織密度增加；衰減小﹔編織+鋁箔結構；衰減小﹔鋁箔厚度增加；衰減小﹔線纜生產過程中控制關鍵點﹕芯線的皮厚偏??；衰減增大附著力不穩定及芯線外觀不良粗糙；衰減增大芯線的絕緣材質；介電常數小，衰減小導體偏??；衰減大測試線材的長短；線長衰減大測試的環境及線材的屏蔽效果(遮蔽率)；環境差；衰減大.不同線種的應用設計理論重點也不同，以下做簡要數據羅列說明電線主要分為兩種，一種為同軸系列，一種為對絞系列同軸線主要影響衰減的因素﹕阻抗﹑絕緣線徑﹑導體直徑﹑編織錠子數﹑每錠根數。（目前需要用到同軸線的主要成品系列羅列）1) 阻抗增大；衰減減小﹔2) 絕緣線徑增大；阻抗增大；衰減減小﹔3) 導體直徑增大；衰減減小﹔4) 發泡度增加；介電常數減??；衰減減小﹔5) 外導體變化（編織）的影響a) 編織密度增加；衰減減小﹔b) 編織+鋁箔結構；衰減減小﹔c) 鋁箔厚度增加；衰減減小﹔雙絞線主要影響衰減的因素﹕導體﹑絕緣介質﹑絕緣線徑﹑對絞節距﹑對屏蔽松緊﹑對屏蔽厚度﹑成纜節距﹑總屏蔽﹑總屏蔽厚度﹑對內延時差。（目前雙絞線的種類非常多，網線最為普遍，其它如HDMI，USB,DP等都為此類別）1) 導體導體線徑大；衰減小﹔導體絞合節距增大；衰減減小導體絞合質量差(起股﹑松散﹑不圓整等)；高頻衰減跳動。2) 絕緣介質﹕發泡度增大；介電常數減??；衰減減小﹔3) 絕緣線徑﹕絕緣線徑增大；阻抗增大；衰減減小﹔4) 對絞節距﹕對絞節距增大；衰減減小﹔5) 對屏蔽松緊鋁箔繞包過緊；衰減增大﹔鋁箔繞包緊；高頻衰減無跳動﹔鋁箔繞包過緊；高頻衰減跳動﹔鋁箔繞包松；高頻衰減有跳動。鋁箔繞包不平整；高頻衰減跳動.衰減參數小結：以上所寫部分主要為理論知識，在實際制程中很少會根據這些公式來計算，在實際制中影響衰減的主要因素是阻抗，所以控制阻抗穩定是非常重要一個環節，這就要求在做導體時注意OD穩定、外觀美觀、無刮傷、凸起等會影響到阻抗的不良因素，對于芯線要求OD穩定、同心度高、表面光滑美觀，絞線時要求絞距穩定、收/放線張力平衡，對于外被要求押出時不能過緊過松。所以只有做好線的每一個工段，才能保證阻抗變化不大，才能保證衰減較好；在衰減計算參數的應用里面一般有兩個系數比較重要，如下附表常見衰減相關問題解惑01，低頻衰減的主要影響因素是導體，高頻衰減的主要影響因素是絕緣材料，而材料的介電常數和介質損耗角正切是隨著頻率的升高而逐漸增加的.02，感覺高頻信號更容易衰減？高頻信號在電力線上的衰減隨著頻率的增加而增加，但在某些頻率，由于負載產生的共振現象和傳輸線效應的影響，衰減會出現突然的迅速增加。同時，信號傳輸距離對信號衰減程度也起著決定性的影響；隨著距離的增加，衰減會迅速地增加。從統計上來說，這種變化還是有一定的定性規律可尋的。實驗表明信號的衰減是距離的函數，衰減和信噪比有很大關系，信噪比，是指信道中，信號功率與噪聲功率的比值，這也意味著這個數值越大，用戶的線路質量也越好.03，趨膚效應不屬于高頻電流的衰減？趨膚效應本身不屬于高頻電流的衰減，而是一種現象，這種現象是電流集中在電線的表面導致線路的電阻增大，從而導致衰減。另外造成高頻電流衰減的因素是高頻輻射。我們知道，電流產生磁場，交變電流產生交變磁場，而交變磁場產生交變電場，所以交變電流周圍產生交變的電場和磁場（這就是電磁場）并往周圍輻射，往外輻射的能量隨頻率的增加而增加。因此高頻電流要向外輻射電磁能量從而使高頻電流衰減。還有線路的分布電容和分布電感，我們知道線路的分布電容和分布電感都不大，在直流電路和低頻電路中可以忽略，但在高頻電路中影響很大。線路越長分布電感和分布電容越大，分布電感大線路感抗就大，衰減就大，另外分布電感大造成電磁輻射也增大；分布電容會分流高頻電流導致高頻電流衰減。04，為什么說電磁波的頻率越低，衰減越快電磁波的波長與頻率成反比，頻率越高，波長越短，更容易受到小物體的阻zhi擋，所以衰減更快。低頻信號加載到高頻信號上是為了降低干擾，頻率越高越不容易受到干擾，而且高頻的電磁波相對容易激勵并向空間發射。無論是電磁波在空間傳輸隨空間程差的衰減，還是電磁波在介質中傳播由損耗角正切引起的衰減，都是隨頻率的升高衰減越大05，輻射損失（radiation loss）：在高頻的時侯有較多的電磁波能量輻射出去，其實EMC的問題，在所有電器和電子設備工作時都會有間歇或連續性電壓電流變化，有時變化速率還相當快，這樣會導致在不同頻率內或一個頻帶間產生電磁能量，而相應的電路則會將這種能量發射到周圍的環境中。EMI有兩條途徑離開或進入一個電路：輻射和傳導。信號輻射是藉由外殼的縫、槽、開孔或其它缺口泄漏出去；而信號傳導則藉由耦合到電源、信號和控制在線離開外殼，在開放的空間中自由輻射，從而產生干擾。很多EMI抑制都采用外殼屏蔽和縫隙屏蔽結合的方式來實現，大多數時侯下面這些簡單原則可以有助于實現EMI屏蔽：從源頭處降低干擾；藉由屏蔽過濾或接地將干擾產生電路隔離以及增強敏感電路的抗干擾能力等。06，上升時間衰減（rise time degradation）;脈沖信號上升時間的衰減主要是因為沿著傳輸環境中不連續性所造成，諸如系統加入連接器、電纜，以及pads等，所以在設計連接器時，假若上升時間衰減比規范定義來的大，此時必須減少上升時間的衰減。07，偏移（skew）偏移是為了確保一對差動信號經過連接器一對端子后，可以保持能接受的差動不平衡，因為在設計連接器時，同一對差動信號的端子其長度要設計成等長，以避免偏移（skew）的產生，確保差動的平衡。08，感覺高頻信號更容易衰減？高頻信號在電力線上的衰減隨著頻率的增加而增加，但在某些頻率，由于負載產生的共振現象和傳輸線效應的影響，衰減會出現突然的迅速增加。同時，信號傳輸距離對信號衰減程度也起著決定性的影響；隨著距離的增加，衰減會迅速地增加。從統計上來說，這種變化還是有一定的定性規律可尋的。實驗表明信號的衰減是距離的函數，衰減和信噪比有很大關系，信噪比，是指信道中，信號功率與噪聲功率的比值，這也意味著這個數值越大，用戶的線路質量也越好.09，趨膚效應不屬于高頻電流的衰減？趨膚效應本身不屬于高頻電流的衰減，而是一種現象，這種現象是電流集中在電線的表面導致線路的電阻增大，從而導致衰減。另外造成高頻電流衰減的因素是高頻輻射。我們知道，電流產生磁場，交變電流產生交變磁場，而交變磁場產生交變電場，所以交變電流周圍產生交變的電場和磁場（這就是電磁場）并往周圍輻射，往外輻射的能量隨頻率的增加而增加。因此高頻電流要向外輻射電磁能量從而使高頻電流衰減。還有線路的分布電容和分布電感，我們知道線路的分布電容和分布電感都不大，在直流電路和低頻電路中可以忽略，但在高頻電路中影響很大。線路越長分布電感和分布電容越大，分布電感大線路感抗就大，衰減就大，另外分布電感大造成電磁輻射也增大；分布電容會分流高頻電流導致高頻電流衰減。10，為什么說電磁波的頻率越低，衰減越快;電磁波的波長與頻率成反比，頻率越高，波長越短，更容易受到小物體的阻擋，所以衰減更快。低頻信號加載到高頻信號上是為了降低干擾，頻率越高越不容易受到干擾，而且高頻的電磁波相對容易激勵并向空間發射。無論是電磁波在空間傳輸隨空間程差的衰減，還是電磁波在介質中傳播由損耗角正切引起的衰減，都是隨頻率的升高衰減越大....

一文科普八類網線標準規范及區別

2022/09/27

科技的發展總是相當迅猛。如今七類八類網線也已進入消費者視野，并且萬兆級別的網速成為了很多家庭用戶的標準配置。不過在選擇的過程中，很多人也產生了一定的疑惑，都是萬兆網速，那它們都有哪些區別呢？今天就結合我對網線的理解，給大家科普一下超六類七類八類網線，一起來看看吧。為何八類網絡線開始受到追捧？什么是Cat8八類網線？在網絡通信領域中，說起以太網線纜，往往會提到超五類網線、六類網線和七類網線的說法。不過，近年來，Cat8八類網線也開始更多被提及，那么Cat8八類網線相較以往的線纜有什么不同呢？Cat8正式出江湖？扒扒它與Cat5、Cat6、Cat7網線的區別;八類網線作為時下新一代的雙屏蔽網絡跳線，它能夠支持高達40Gbps的傳輸速率，支持2000MHz的帶寬，不過在擁有高速傳輸的同時也有一個短板，那就是八類萬兆的網線傳輸速率擁有一定的限制，只能夠達到30米距離。所以對于工程級的裝修布線還需要在使用網絡對接頭連接起來才行，不過這樣也容易造成網速的波動。不過對于網吧游戲、服務器、交換機、家庭網絡等等設備連接，還是綽綽有余的。Cat8 八類網線是最新一代雙屏蔽（SFTP）的網絡跳線，其中它兩個訊號對，可支持2000MHz的帶寬，且傳輸速率高達40Gb/s，但它最大傳輸距離僅有30m，故一般用于短距離數據中心的服務器、交換機、配線架以及其他設備的連接。目前市面上常見的網線有超五類網線、六類網線、超六類網線、七類網線及超七類網線這五種類型。Cat8 八類網線和七/超七類網線一樣，都屬于屏蔽型雙絞線，能應用于數據中心、高速和帶寬密集的地方，雖然Cat8 八類網線的傳輸距離不如七類/超七類網線的遠，但是它的速率和頻率卻是遠超于七類/超七類網線。Cat8 八類網線和超五類網線、六類/超六類網線之間的區別較大，主要體現在速率、頻率、傳輸距離以及應用等方面;科普 ▏CAT8 八類網線Cat8八類網線優勢在哪里？在ISO / IEC-11801標準里，根據通道級別將Cat8 八類網線分為了I 類和II類，其中I類Cat8 八類網線屏蔽類型為U/FTP和F/UTP，能向后兼容Cat5e、Cat6、Cat6a的RJ45連接器接口；II類Cat8 八類網線屏蔽類型為F/FTP 或 S/FTP，可向后兼容TERA或GG45連接器接口，目前在京東和淘寶，搜索CAT類網絡線的價格還是很有搞頭的。由于CAT8 八類網線 / I 類和 II 類信道的長度限制為 30m，它主要應用于數據中心，而不需要傳統的 100m 完整布線。骨干布線和接入點布線也可能成為常規企業大樓中的應用。許多大樓的骨干小于 30米，室內的許多接入點不需要很長的電纜?？梢灶A見，接入點的速度將來會超過 10Gbit/s，因此需要比 CAT6A 更好的布線。對于家庭而言，某些應用也可能是高速結構化布線的催化劑。家庭中布線的典型長度與數據中心的范圍大致相同，因此CAT8 八類網線可能也成為家庭面向未來的布線選擇。特別是在可持續方面，家庭布線是長時間或者永久的，預埋敷設CAT8八類線是一種非常好的選擇。綜合布線當中，CAT8網線開始漸入佳境.應用場景傳輸速度優勢目前最常用的應用是 40GBase-T。IEEE 有一個相對較新的舉動，25GBase-T 以太網速度。事實證明，25GBase-T 實際上會比 40GBase-T 找到更多的支持者。一方面成本是因為25GBase-T 的收發器比 40Gbase-T 的生產成本低。另一方面是因為速度聚合，在數據中心，下一個更高的速度是 100Gbit / s 以太網，通常在光纖布線上。將 4 x 25Gbit / s 聚合成一個 100Gbit / s 線路比將 40Gbit / s 線路聚合成 100Gbit / s線路更容易。隨著網絡布線對傳輸性能的要求越來越高。在性價比部分和家庭網絡布線的應用要求，相信Cat8 八類網線會逐漸成為數據中心綜合布線系統的主流產品，Cat8 八類網線測試儀...

電氣參數之衰減串音比

2022/09/27

隨著網絡布線工藝和技術的發展，現在的檢測基本上都是針對Cat.5e或其以上的布線系統，對非專業人員來講，網線電纜外觀上看似乎都差不多，但其傳輸能力卻差別巨大，目前的測試規格除了UL444要求的細則以外，基本是按照TIA/EIA 568-B.2進行測試，測試的指標主要為以下12項：Wiremap（接線圖）；Length（長度）；Propagation Delay（傳輸時延）；Delay Skew（時延差）；Return Loss（回波損耗）；Attenuation（衰減）；(Pair to Pair) NEXT（線對間近端串擾）；(Power Sum) NEXT（綜合近端串擾）；(Pair to Pair) ELFEXT（線對間等效遠端串擾）；(Power Sum) ELFEXT（綜合等效遠端串擾）；ACR（衰減串擾比）；PS ACR（綜合衰減串擾比）其它參數目前在常規線材測試的時候都有遇到，但是今天我們的主題ACR卻是少有要求，今天我們一起聊聊；ACR: 衰減串音比。網絡線測試參數之ACRACR的全稱為：Attenuation to crosstalk Ratio從字面意義上可以看出，是Attenuation（高頻參數基礎篇01-衰減參數）和 crosstalk（高頻參數基礎篇03-串音參數）的關系。名字解釋：衰減與串音的比率（ACR）是指由電線或電纜傳輸媒體所產生的信號衰減與遠端串音之間的差異，以分貝為單位。接收信號要達到一個可被接受的數位出錯率，其衰減和串音都必須降至最低。在實際應用中，衰減取決于電線或電纜傳輸媒體的長度和規格，是一個固定的量值。但是我們可以通過保證使雙絞線緊緊地但不變形地絞合在一起，并且通過正確固定和安裝電線和電纜媒體之間的連接器來減少串音。ACR是一個定量指標，表明在一個通訊電路中，衰減過的信號比目的（接收）端的串音強多少。一個完整的通訊鏈路在訊號傳輸的時候，衰減和串擾都是無法避免的存在著，衰減可以看做是線材本身的傳輸質量，而串擾就可以看做是線纜內部的噪聲，這兩種性能參數的混合效應，我們也稱之為信噪比，信噪比也就是信號能量與噪聲能量的強度之比(信噪比，signal/noise = s/n)。通俗地理解就是看看信號和噪聲那個更強。如果信號的強度是 10，噪聲的強度是 1，則信噪比為 s/n = 10:1=10。此時，信號比噪聲要強很多(10 倍于噪聲)。所以，設備的接收端口能夠很容易地識別出有用信號來，傳輸的可靠性很高，誤碼率極低。但如果信號強度為 1，噪聲的強度也是1，那么信噪比就是 s/n = 1:1 = 1(0dB)。想想看，在計算機網卡的接收端口上收到了信噪比為 0dB 的真實混合信號，此時網卡可能根本就區分不出哪個是信號哪個是噪聲，因為信號和噪聲都一樣強 —這會造成誤碼率的大幅增加甚至完全無法進行數據識別、提取和傳輸。所以，通信設備通常都規定接收信號的信噪比要達到一定水平，否則信號傳輸的誤碼率、丟包率就肯定達不到要求，數據傳輸的出錯率就會超標。福祿克測試的時候會有相關的測試對比,設備內置測試設計的公式一般為：ACR(dB)=NEXT(dB)-Attenuation(dB).已經衰減過的訊號和噪聲的比，數值量測越大越好。衰減串擾比(ACR)主要是對應由 NEXT 引起的信噪比，而等效遠端串擾(ELFEXT)是對應由 FEXT 引起的信噪比。ELFEXT 在有些資料中又直譯做“等電平遠端串擾”。后來的標準中將等效遠端串擾 ELFEXT 重新命名為 ACR-F(即“衰減遠端串擾比”，ELFEXT=ACR-F)。所以近端串擾(NEXT)越大à信噪比 ACR-N 越小à信號識別越困難à誤碼率升高。遠端串擾(FEXT)越大à信噪比 ACR-F 越小à信號識別越困難à誤碼率升高。類似地(邏輯推論)：鏈路短à衰減小à收到的信號強à信噪比(ACR)大à信號識別越容易à誤碼率降低；鏈路短à衰減小à收到的信號強à信噪比(ACR-F)大à信號識別越容易à誤碼率降低。如上圖在福祿克DTX-1800測試中，經常出現的參數是ACR-N，ACR-N是同一頻率下近端串擾NEXT和衰減的差值，它不屬于TIA/EIA-568B標準的內容，但它對于表示信號和噪聲串擾之間的關系有著重要的價值。為了達到滿意的誤碼率，近段串擾以及信號衰減都要盡可能的小。ACR是一個數量指數指示器，表明了在接受端的衰減值與串擾值的比值。為了得到較好的性能，ACR指數需要在幾db左右。如果ACR不是足夠大，那么將會頻繁出現錯誤。在許多情況中，即使是在ACR值中的一個很小的提高也能有效地降低整個線路中的誤碼比率。其實目前的線纜類別都有各自的行業技術，現有的產品如果做到極致也是一種策略，各有所專，在沒有足夠的資金鏈支撐的時候，不要盲目的去浪費投資和擴張業務！專心做好自己的本業！然后各求所需，不要輕許諾、夸?？?、拍胸脯、憑感覺做事，對于自己不擅長的周邊產品，可以協同專業的同行配合生產！各有所依，懂得聚焦和簡化，不要過分依賴政策和行政資源的支持，依托我們線纜微信圈的平臺，多多和行業內的朋友交流和分享，創造合作機會和抓住機遇！...

什么是特性阻抗？

2022/09/27

特性阻抗，是我們在進行高速電路設計的時候經常會提到的一個概念。但是很多人對這個概念并不理解，有時還會錯誤的理解為直流阻抗。弄明白這個概念對我們更好的進行高速電路設計很有必要，高速電路的很多設計規則都和特征阻抗有關。特征阻抗是對于交流信號(或者說高頻信號)來說的。特征阻抗屬于長線傳輸中的一個概念，信號在傳輸線中傳輸的過程中，在信號到達的一個點，傳輸線和參考平面之間會形成電場，由于電場的存在，會產生一個瞬間的小電流，這個小電流在傳輸線中的每一點都存在。同時信號也存在一定的電壓，這樣在信號傳輸過程中，傳輸線的每一點就會等效成一個電阻，這個電阻就是我們提到的傳輸線的特征阻抗。要理解特征阻抗的概念，我們先要弄清楚什么是傳輸線。簡單的說，傳輸線就是能夠傳輸信號的連接線。電源線，視頻線，USB連接線，PCB板上的走線，都可以稱為傳輸線。如果傳輸線上傳輸的信號是低頻信號，假設是1KHz，那么信號的波長就是300公里(假設信號速度為光速)，即使傳輸線的長度有1米長，相對于信號來說還是很短的，對信號來說傳輸線可以看成短路，傳輸線對信號的影響是很小的。但是對于高速信號來說，假設信號頻率提高到300MHz，信號波長就減小到1米，這時候1米的傳輸線和信號的波長已經完全可以比較，在傳輸線上就會存在波動效應，在傳輸線上的不同點上的電壓電流就會不同。在這種情況下，我們就不能忽略傳輸線對信號造成的影響。傳輸線相對信號來說就是一段長線，我們要用長線傳輸里的理論來解決問題。特征阻抗就屬于長線傳輸中的一個概念。信號在傳輸線中傳輸的過程中，在信號到達的一個點，傳輸線和參考平面之間會形成電場，由于電場的存在，會產生一個瞬間的小電流，這個小電流在傳輸線中的每一點都存在。同時信號也存在一定的電壓，這樣在信號傳輸過程中，傳輸線的每一點就會等效成一個電阻，這個電阻就是我們提到的傳輸線的特征阻抗。這里一定要區分一個概念，就是特征阻抗是對于交流信號(或者說高頻信號)來說的，對于直流信號，傳輸線有一個直流阻抗，這個值可能會遠小于傳輸線的特征阻抗。一旦傳輸線的特性確定了(線寬，與參考平面的距離等特性)，那么傳輸線的特征阻抗就確定了.特性阻抗詳解特性阻抗(ρ)的連續性基本上就取決于分布參數 L0、C0 比值的穩定性，我們都知道歐姆定律：U=RI，其中的 R 就是電阻或者叫電阻負載，單位為歐姆(Ω)。電阻與金屬材料的電阻率 (又稱導電系數)有關，但在高頻信號的傳輸過程中，我們還需要了解傳輸高頻信號的物理介質(比如雙絞線、同軸線、波導)的傳輸特性，它不同于低頻信號，這種傳輸特性與傳輸介質的導電材料(例如銅或銀) 、導電系數(電阻率)、幾何形狀(最常見為圓柱形)、分布電感(L0)、分布電容(C0)、絕緣材料(的介電常數)等都有關系，而低頻信號傳輸時則往往不考慮這些分布參數和絕緣材料介電常數的影響。所有的電子線路圖中都用 L 代表電感，C 代表電容器(通常是方形、原片形或圓柱形的元件)。但從微觀上看，雙絞線其實就是兩根彼此靠近的圓柱形銅導體，截取一段雙絞線來深入觀察和研究，你會發現它就是彼此靠近的一對圓柱形銅導體而已。問：圓柱形銅導體是不是自身就存在電感和電容呢？答案是：存在。一米雙絞線的每根圓柱形銅芯雖然外形上不是電感器，但本身也存在微量的“體電感”；兩根相互靠近的一米銅導體雖然外形上不是電容器，但兩者之間確實存在著微量的電荷感應(感應系數即為“體電容”)。這些“外形特征”不像，但“身體”中包含著的微量電感、電容我們就叫做分布參數(分布電感 L0、分布電容 C0)，特性阻抗(ρ)的連續性或者說穩定性其實基本上取決于分布參數 L0、C0 比值的穩定性以上圖中的一對“綠色”線對為例，為了分析方便，我們可以把它們等效為圖中左下角的電路。電路中的 L0 就是體電感(分布電感)，C0 就是分布電容，R0 就是這段銅導體的電阻。用來衡量這些分布參數對信號傳輸有何影響時，我們會得出一個算式比較復雜的相關性的等效參數，由于這個參數等效計算的結果正好是以歐姆(Ω)為單位，所以中文把這個參數譯做“特性阻抗”，有時簡稱阻抗(即上圖中右上角的計算公式 ρ=……)。這個特性阻抗參數和歐姆定律中常引用的純電阻完全是兩個概念，雖然它們計量單位都是歐姆，但此“歐姆”非彼“歐姆”—特性阻抗是薇電阻 R0 暨“分布參數”彼此“感應作用”的一個等效值，它被用來簡要地衡量和描述導體介質的傳輸特性，且不隨“均勻”傳輸線的長度改變而發生變化(雖然有時根據計算的會需要假設信號傳輸線的長度為無限)，而電阻是與傳輸線的長度密切相關的一個參數，傳輸線越長，電阻值通常也越大。特性阻抗表達式雖然復雜，但隨著工作頻率的提高(一般大于 1~2MHz 以后)，其值會趨于穩定不變。近似地，此穩定值只與(L0/C0)比值平方根值和絕緣材料的介電常數有關(參見上圖右上角關于雙絞線特性阻抗的計算公式 ρ=……，其中，d 為銅纜芯線的直徑，D 為兩根芯線的中心間距，?為絕緣塑料的介電常數)。所以，材料不變的情況下，只要傳輸線保持結構均勻(即 d 和 D 保持均勻不變)，其分布參數 L0、C0 就會保持不變，其比值 L0/C0 也會保持不變。那么鏈路每“一點”的特性阻抗也會保持不便(即保持阻抗的連續性)。所以總結下來就是，特性阻抗是由d, D,Σr 所決定b. 特性阻抗和長度無關,如果測試的頻率大于1MHz,特性阻抗與頻率幾乎無關.c. 僅減小d, 特性阻抗增加d. 僅減小D, 特性阻抗減小e. 僅減小Σr ,特性阻抗增加.d=中心導體的直徑(m) D=外部導體或覆被的內徑(m)Σr =絕緣材質的介電系數。特性阻抗對線纜小白來說可能不好理解，為了方便大家理解，我們舉一個類比的例子來加以說明。一條道路，如果非常平整，則我們就說它的平整度(特性阻抗)很高(亦即阻抗連續性好)。如果出現坑洼不平，我們就說他的平整度差(阻抗不連續)。如果前面路斷了(斷頭路)，則車輛行人只能掉頭回來(斷頭相當于電纜開路，阻抗突變為無窮大)。如果路面坑洼顛簸得很厲害，則底盤低的轎車就會放棄前行掉頭返回(阻抗突變導致信號產生回波)。由此可以幫助理解：阻抗越連續(平順)，則信號回波越少。反之，回波越大，則阻抗越不連續(路面不平整順)。所以，通過測量回波，我們就可以了解路面的質量(電纜的阻抗連續性)。目前我們雙絞線常見的特性阻抗規格是 100Ω ，一般要求安裝好的鏈路阻抗的波動值(即路面的不平整度)不要超過±10%，相對于特性阻抗 100Ω 規格數據電纜而言，也就是 90Ω~110Ω 是可以接受的。不過，由于鏈路的每一點其阻抗值在不同頻率和位置都可能是不同的，這為阻抗的精確和方便地測試造成了一定困難，但由于阻抗不連續與“回波”是正相關的，而回波對信號的破壞作用是顯而易見的，所以從 90 年代后期開始，主流標準都不再要求測試阻抗，而是專們測試與阻抗連續性密切正相關的回波損耗(RL, Return Loss)。雙絞線是一種傳輸線。理論上，“均勻傳輸線”上沿長度方向上每一點的分布參數的感應等效值(即特性阻抗 ρ)是不變的，這就前面提到的“阻抗連續性”。例如，一段 100 米的“均勻雙絞線”，其 30 米處的特性阻抗值和 50 米處的特性阻抗值理論上應該是一樣的(都是標準的 100Ω，即分布電感和分布電容、微電阻、絕緣材料等是保持均勻、一致且對稱的)。而真實條件下的雙絞線都不是真正的均勻雙絞線，傳輸線上每點的特性阻抗值會因為制造誤差、安裝變形等原因可能都是不一樣的，存在著一定的波動(例如存在 10%的波動)。這種阻抗不連續的現象是由于傳輸線的加工過程無法做到完全保持線對的連續、均勻一致且與周圍金屬導體保持結構均勻對稱而造成的。如果生產過程中銅線的直徑和銅線外絕緣層的厚度隨機地發生微小的變化，那么電磁感應的分布參數值 L0(體電感)和 C0(體電容)就會發生微小變化，L0/C0 也會變化，最終經等效公式計算出來的特性阻抗值就會發生變化。例如，30 米處特性阻抗為 103Ω，而 32 米處有可能為 98Ω。類似地，同軸線也存在同樣的情況，同軸線中的內導線直徑會沿著長度方向發生微小變化，外導體(圈)的直徑和內外導體之間的絕緣層的厚度也會發生微小變化，這樣其特性阻抗值也會發生微小變化，所以電磁感應值的分布沿長度方向是不連續的，也就是說沿長度方向的特性阻抗值是不連續的。更常見的是在連接器的地方，例如插座：這里的導體形狀、尺寸、介質材料等都會發生顯著變化，而且是人為設計的顯著變化，也是阻抗不連續需要關注的重點產品和部位。分布參數只有在傳輸高頻信號時才產生明顯影響(長線理論)，而在低頻信號傳輸時分布參數的微小變化對信號傳輸的影響是很微弱的(可完全忽略)。例如，用特性阻抗為 75Ω 的同軸線傳輸 4 千赫茲頻率的低頻語音信號(電話)，那么即便是阻抗發生大幅度突變，同軸線對這種信號的傳輸基本上沒有影響(相當于短線)，但如果這根同軸線中傳輸的是 200MHz 的有線電視信號，則很可能因阻抗不連續(例如跳線使用了特性阻抗為 50Ω 的同軸電纜，在連接插座的地方就有 75Ω-50Ω = 25Ω 的特性阻抗突變)，從而導致電視信號的來回多次在不同阻抗的電纜中反射，屏幕上的圖像就可能出現嚴重的重影。阻抗突變是阻抗不連續的一種典型表現，一般發生在傳輸鏈路上發生幾何尺寸明顯變化的地方(典型的就是在連接器插頭段、插座等部位)，也發生在導體材料突變和絕緣介質突變的地方(當然，也可能出現在電纜受外力損傷的地方)。用網線舉例說明，例如，雙絞線和水晶頭之間的連接點就是一個阻抗突變點 — 因為雙絞線的材質、結構和幾何尺寸與水晶頭內金屬片的材質、結構和幾何尺寸、絕緣材料等均不同，兩者(可經計算得到)的等效阻抗也可能不一樣 —這就會造成阻抗不連續。再如，雙絞線與模塊(插座)的內部金屬結構、幾何尺寸都不相同，等效阻抗也不一樣，兩者相連接時就會在打線的接觸點上出現阻抗突變的現象。同樣地，水晶頭與模塊的接觸點也是典型的阻抗不連續點。計算機網絡曾經使用的同軸電纜(特性阻抗為 50 歐姆)和有線電視使用的同軸電纜(75 歐姆)特性阻抗不同，兩者前后“誤接”到一起時也會發生阻抗突變，突變點就在連接點處。沿著線對向前傳輸的信號在阻抗突變點會發生反射，突變越大反射的能量越強，突變越大，反射越強。那么這些回波有什么危害嗎？除了前面提到的同軸電纜阻抗突變會令電視出現重影外，在數據電纜中，因為千兆以太網信號端口上的每個線對被設計成既是發射端口又是接收端口(也就是說信號的發射端口上同時又“并聯”了一個接收信號輸入端口)。這樣一來反射回來的信號會回到信號的這個接收端，此回波信號與對端傳來的正常信號會在此被疊加在一起而被一同接收，致使信號變形、失真，導致識別出錯，丟包率上升?；夭ㄒ彩菍е滦旁氡攘踊挠忠粋€重要因素(回波在此也相當于一個干擾噪聲)。如果傳輸線的末端開路，此時可以認為開路點阻抗值變成無窮大，“相對”突變值也是無窮大(從 100Ωà+∞Ω，∞是無窮大的意思)，由于突變的“尺度”太大，則信號傳輸到末端時會幾乎全部反射回來?？偩€在末端一般都有一個“堵頭”，就是用純電阻連接在開路端，全部吸收總線上的電磁波能量，使它們不會反射回總線中去破壞正常的數據幀波形。如果傳輸線的末端短路，此時可以認為此短路點的阻抗值為“零”(100Ωà0Ω)，“相對”的阻抗突變值也是“尺度”極大，則信號能量傳輸到短路點時也會被幾乎全部反射回來。由此可知，開路和短路是阻抗突變的兩個極端情形，反射回來的信號能量在此時此處都是最大的。我們就是利用這點特性來測量電纜的長度和定位開路/短路位置。那么，開路和短路點誰反射能量更大呢？由于兩者都是阻抗極限突變，反射能量都幾乎接近與 100%。對于特性阻抗為 75 歐姆的同軸線(家用模擬信號電視用的就是這種線)，如果在傳輸線的開路末端(即暫時不接電視機的那個插座上)接上一個 75 歐姆的純電阻，則模擬有線電視信號傳輸到此末端時會被這個純電阻全部吸收，末端就沒有信號能量會被反射回來，家里其它電視機就不會有重影出現(注：純數字電視不存在發射信號重影的影響)。類似地，對于 100 歐姆 UTP 電纜(非屏蔽雙絞線)，如果在對端的每對線對上各接上一個 100 歐姆純電阻后，信號能量在對端也會被全部吸收，不會有信號能量反射回來。這種在傳輸線末端接上純電阻的方法是消除信號末端開路反射(回波)的一個重要技術，我們習慣上也把它稱作“終端阻抗匹配”、終端匹配電阻或簡稱“匹配終端”。匹配電阻的阻值必須與傳輸線的特性阻抗值相等，這樣才能將信號能量全部吸收而不反射回去。匹配電阻通常都設計制作在網卡端口內的電路板上。類似地，在 120Ω總線的兩端也要各接上一個 120Ω的外接純電阻，可防止信號在總線內來回反射(疊加)，避免干擾、破壞正常的總線數據幀的傳輸.其實，阻抗匹配的概念并不止于此，如果將兩段均勻的同軸電纜連接起來，在連接點處如果“加工”工藝視屏高，金屬銜接平順，沒有出現微觀結構意義上的阻抗突變現象，則我們也把這兩段同軸線的連接也稱作匹配。推而廣之，凡是阻抗連續的連接點我們都說它們是“匹配”的。按照這個思路，我們就知道通常在雙絞線和模塊的連接點處，阻抗是很可能有“失配”現象存在的，一條布線鏈路中的接插件和連接件所在的位置經常也是阻抗不連續的位置(或者說是阻抗失配的位置)。不連續的原因主要是傳輸線的幾何結構或材質(包含絕緣介質的材質)發生了突變。凡是阻抗不連續點，也“一定是”一個信號能量的反射點(回波源)。對于產品設計和生產商來說，就是要制作出連接點阻抗盡量平順連續的產品 —模塊、跳線、各種工業連接器、各種異型非標接插件等等。...

目錄

首頁

銷售品牌+

Fluke/福祿克工業儀器+

紅外熱像儀+

紅外測溫儀+

數字萬用表+

數字鉗形表+

絕緣電阻測試儀+

接地電阻測試儀+

示波器+

蓄電池電阻分析儀+

電能質量分析儀+

安規測試儀+

過程校準器+

回路校驗儀+

壓力校驗儀+

溫度校驗儀+

測距儀+

粒子計數器+

多功能環境測試儀+

照度計+

空氣質量檢測儀+

風速儀+

安裝測試儀+

激光對中儀+

測振儀+

數據采集器+

醫療測試+

配件/工具+

NetAlly（原NetScout）+

有線網絡測試儀+

無線網絡測試儀+

有線+無線網絡測試儀+

Fluke Networks/福祿克網絡儀器+

網線測試儀+

網絡測試儀+

光纖測試儀+

配件/工具+

FLIR/菲力爾+

紅外熱像儀+

Raytek/雷泰儀器+

紅外測溫儀+

在線式紅外測溫儀+

KEYSIGHT/是德（原Agilent/安捷倫）+

數字萬用表+

電源+

示波器+

VIAVI（原JDSU）+

光時域反射儀（OTDR）+

光功率計+

光源+

EXFO（加拿大EXFO）+

光時域反射儀（OTDR）+

光功率計+

光源+

Tektronix/泰克+

示波器+

萬用表+

配件+

Megger/梅凱（梅格）+

絕緣電阻測試儀+

繼電保護測試儀+

低電阻測試儀+

接觸電阻測試儀+

接地電阻測試儀+

FOTRIC/飛礎科+

紅外熱像儀+

配件+

KYORITSU/共立（克列茨）+

絕緣電阻測試儀+

Fujikura/藤倉+

光纖熔接機+

YOKOGAWA/橫河+

光時域反射儀（OTDR）+

法國C.A+

電能質量分析儀+

CRYSOUND/兆華電子+

聲學成像儀+

Baker Hughes/貝克休斯+