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2020/05/13
【技術文章】手持式數位纜線認證分析儀DSP/DTX/DSX歷史演進

1.DSP系列纜線分析儀

1994FLUKE Networks推出全數位處理技術的纜線分析儀,由於使用了DSP晶片,故取名DSP纜線分析儀。

 

這在當時是個劃時代的產品。因為那時的纜線測試儀都是基於掃頻儀+信號接收儀原理設計的,使用類比信號方式進行測試和分析。時至今日,臺式的網分(NAVNA)仍是這樣的產品,並無大的變化。

 

同期,FLUKE Networks還有MicroTest類比測試產品在銷售。

 

 

當時的測試物件是雙絞線資料電纜和雙絞線匯流排,由於速度低、信號埠多為2線對單向全雙工(例如10/100Base-T乙太網路),故主要要求對損耗、(線對間)串音做測試。

 

 

進入上世紀90年代後期,隨著1GBase-T的出現以及傳輸速度的提升,信號埠改為1線對雙向全雙工。這就帶來單線對反射對自身的影響,故測試指標和功能增加了反射損耗(Return Loss)這個參數,且用反射損耗參數代替特性阻抗參數進行測試。

 

 

 

這樣的好處是避免了特性阻抗連續性測試的麻煩,而反射損耗參數又可以透過傅立葉轉換很容易得到TDR曲線,這條曲線非常直接地指出阻抗不匹配的物理定位(故障位置)

 

 

同時,DSP還利用類似的TDX原理來定位串音過大的物理位置。

 

 

FLUKE Networks公司並為此申請了HDTDR/HDTDX專利。

測試適配器方面,由於基本鏈路並不適合現場大量測試的穩定性,後來被永久鏈結替代。但永久鏈結仍存在測試跳線的不穩定性,於是2002FLUKE Networks推出了專門的永久鏈結適配器,取代使用廠商跳線測試帶來的測試不確定性。

 

隨著CAT 6線的推出,不同廠商間系統不相容問題突出,永久鏈結的可更換測試接頭推出了適合廠商不相容性的個性化模組PMxx,其中PM06是被標準推薦的居中性模組,用於認證廠商之間是否可以實現最低限度的跳線可互換

 

DSP系列纜線分析儀於2004年停產。

 

2.DTX系列纜線分析儀

隨著網路速度越來越快,對纜線的潛力挖掘也進一步深入。由於北美主要推崇性價比優異的非遮罩雙絞線,FLUKE Networks公司預見到只考慮線對間串音是不夠的,於是於2004年推出了DTX系列纜線分析儀。

 

 

除了測試速度比DSP更快以外,主要的變化就是可以支援纜線間串音測試(即外部串音測試)。這對於10G乙太網路尤其重要。測試精度IV級。

 

 


當然,DTX保留並增強了專利技術HDTDR/HDTDX,定位精度更高。

DTX成為市場佔有率最大的產品,並成為測試上的比對標準。

由於使用者的戀舊情節,DTX系列於2015年停產,比計畫延遲2年下市。

 

3.DSX2系列數位式纜線認證分析儀

隨著本世紀大量個人wifi設備的出現(外加基地台/微波爐/無線視訊鏡頭等輻射),以及資料機房單個機架用電量的增長(電力諧波和接地迴路干擾增強),加上工業乙太網和物聯網的快速推進,雙絞線的電磁工作環境比上個世紀90年代惡化了不少。這導致上個世紀制定的測試標準雖然測試合格且參數值佳,但鏈路仍然可能出現丟包率超標的問題。針對這一情況,TIAISO都於2010年提出要對雙絞線的抗外來輻射干擾能力(平衡參數)進行檢測,並推出了三個新指標:電阻不平衡、TCLELTCTL。由於DTX設計時並未考慮這一新要求,故將平衡參數測試功能轉到新設計的DSX2纜線分析儀中。

 

 

DSX2纜線分析儀除速度提升,物理頻寬提升外(DSX2-5000 1000MHzDSX2-8000 2000MHz),最主要的變化就是引入了抗外來輻射干擾的測試能力(平衡參數測試),另外精度也達到新標準的要求(V/VI,2G),外部串音測試能力內建為一體化,使用更加方便。

 

由此可見,DSX2系列纜線分析儀是迄今為止唯一滿足標準要求的手持式現場認證測試儀。

 

另外電阻不平衡這個參數還具有雙重功能,除了可以直接引起雙絞線的不平衡外,還可以引起PoE設備因為此參數超標而導致“48V電源傳輸成功但信號傳輸能力下降或失敗的特殊現象。

 

此外,DSX2預設還能對高速率資料處傳送要求避免的虛擬接地情況進行識別並定位故障的物理位置(DTX測試需要改裝一下測試跳線)

 

目前2020 FLUKE Networks全系列DSX2數位纜線認證分析儀皆以內建WIFI,並將內部儲存空間提升至CAT 6A帶圖可存放25000筆測試結果。

 

*測試參數的歷史沿革和演變簡單地說就是:

90年代上半期: IL, NEXT, (HDTDR/HDTDX)

90年代末期: IL, NEXT, RL, (HDTDR/HDTDX)

2000年代前半期: IL, NEXT, RL, (HDTDR/HDTDX)

2000年代後半期: IL, NEXT, RL, AxTalk, (HDTDR/HDTDX)

2010年代: IL, NEXT, RL, AxTalk, TCL, ELTCTL, UBR(電阻不平衡), (HDTDR/HDTDX, 虛擬接地)