对绞电缆近端串音功率和(PS NEXT)检测_【CMA/CNAS认证】

对绞电缆近端串音功率和(PS NEXT)检测详解

在高速数据传输领域，尤其是基于双绞线（如Cat 5e, Cat 6, Cat 6A, Cat 7, Cat 8）的以太网系统中，信号传输的完整性和可靠性至关重要。信号干扰是影响性能的主要因素之一，而串音（Crosstalk）是最常见的干扰形式。近端串音功率和（Power Sum Near-End Crosstalk, 简称 PS NEXT）是衡量对绞电缆性能的一项关键参数，它反映了在电缆近端（发送端），所有相邻线对共同对被测线对产生的总串扰干扰功率水平。PS NEXT值越大（通常用负dB表示，但数值越大意味着干扰越小），表示该线对受到的来自其他所有线对的总串音干扰越小，信噪比越高，电缆支持高带宽、高速率数据传输（如千兆以太网、万兆以太网）的潜力就越大。因此，对PS NEXT进行精确、规范的检测，是评估和确保综合布线系统信道或永久链路性能符合设计要求、满足未来应用需求的核心环节。

检测项目 (Test Item)

PS NEXT检测的核心项目是测量并评估：

1. 被测线对的总接收串扰：针对电缆中的每一个线对（如线对1-2, 3-6, 4-5, 7-8），测量其在近端接收到的、由电缆内所有其他相邻线对在同一时间、同一频率范围内施加的串音干扰信号的总功率。

2. 频率范围内的性能表现：测量在电缆标称工作频率范围内的多个离散频率点上（通常从1 MHz 到电缆支持的最高频率，如100 MHz, 250 MHz, 500 MHz, 1 GHz, 2 GHz）的PS NEXT值，绘制PS NEXT随频率变化的曲线图。

3. 最差值（Worst Case）：记录在整个测试频率范围内，被测线对PS NEXT数值最差（即负值最小，串扰最严重）的点及其频率。

4. 余量（Margin）：计算PS NEXT实测值与相应标准（如TIA-568, ISO/IEC 11801）规定的极限值（Limit）之间的差值（余量）。正余量表示合格，负余量表示不合格。

检测仪器 (Test Instrument)

PS NEXT的精确测量需要专业的高精度认证级电缆测试仪（Certification Cable Analyzer）。这类仪器必须具备：

1. 高频率范围与精度：能覆盖被测电缆类别要求的所有测试频率（如Cat 6A 需达 500 MHz），并具有极高的信号发生和接收精度。

2. 多端口测试能力：能够同时向多个线对发送测试信号，并精确测量所有线对的接收信号和串扰信号。

3. 功率和计算功能（Power Sum）：内置强大的处理能力，能够对来自多个干扰源的串音信号进行功率求和运算。

4. 校准功能：仪器（主机和远端单元）及测试跳线需定期进行校准，确保测量基准准确。

5. 符合标准：仪器本身的设计、测量算法和精度必须严格符合相关国际标准（如IEC 61935, ANSI/TIA-1152）。

代表型号： Fluke Networks 的 DSX 系列（DSX-5000, DSX-8000）、Versiv 系列； Viavi Solutions 的 CertiFiber Pro, OneExpert； Keysight Technologies 的 FieldFox 网络分析仪（需配合适配器）等。

检测方法 (Test Method)

PS NEXT的检测通常在安装好的永久链路（Permanent Link）或通道（Channel）模型上进行，遵循严格流程：

1. 仪器设置与校准：

根据被测电缆的类型（如Cat 6A）、长度、测试模型（永久链路或通道）选择对应的测试标准和适配器。
在测试前或定期对测试仪主机（Main Unit）、远端单元（Remote Unit）以及测试跳线进行基准校准（Set Reference）。

2. 连接被测链路：

将测试仪主机通过测试跳线连接到链路的一端（通常是配线架）。
将测试仪远端单元通过测试跳线连接到链路的另一端（通常是信息插座）。
确保连接牢固、无误。

3. 执行PS NEXT测试：

在测试仪上选择包含PS NEXT的测试套件（如TIA Cat 6A Channel, ISO/IEC Class EA Permanent Link）。
启动自动测试（AutoTest）。仪器会依次向所有线对发送扫频测试信号（通常从1 MHz扫到最高频率）。
对于每一个被测线对，测试仪：
- 在近端（主机端）接收该线对的信号。
- 同时在所有其他线对上注入干扰信号。
- 测量并计算在该线对近端接收到的、由所有其他干扰线对产生的串音信号功率总和（即PS NEXT）。
- 在多个频率点上记录PS NEXT值。

4. 结果分析与报告：

测试完成后，仪器自动计算各线对PS NEXT在整个频带内的最差值，并与标准极限值比较，给出通过/失败判定。
生成详细的测试报告，内容包括：各线对PS NEXT随频率变化的曲线图、最差点频率和值、余量值、是否通过等。
保存电子报告（如PDF, .flw格式）。

检测标准 (Test Standards)

PS NEXT的极限值要求、测试频率范围、测试方法以及测试仪器精度要求由国际和行业标准严格规定。主要的标准体系包括：

1. TIA/EIA 系列标准（北美主导）：

ANSI/TIA-568.2-D：商业建筑电信布线标准 - 平衡双绞线布线组件标准。其中详细规定了Cat 5e, Cat 6, Cat 6A 等不同类别电缆在通道（Channel）和永久链路（Permanent Link）模型下的PS NEXT要求。
ANSI/TIA-1152-A：平衡双绞线布线现场测试仪器和测量精度要求。规定了测试仪测量PS NEXT等参数的精度要求。

2. ISO/IEC 系列标准（国际/欧洲主导）：

ISO/IEC 11801-1:2017：信息技术 - 用户建筑群通用布线 - 第1部分：通用要求。定义了Class C (Cat 5e), Class D (Cat 6/6A), Class E (Cat 6A), Class EA (Cat 6A), Class F (Cat 7), Class FA (Cat 7A), Class I/II (Cat 8) 等不同等级的PS NEXT要求（称为功率和近端串扰衰减，PS ACR-N）。
ISO/IEC 61935-1：规范平衡通信布线测试的通用要求 - 第1部分：已安装布线。规定了现场测试方法，包括PS NEXT的测量。

3. 其他相关标准：

EN 50173 系列：欧洲信息技术通用布线系统标准（内容与ISO/IEC 11801高度一致）。
IEC 61156 系列：数字通信用对绞或星绞多芯对称电缆的分规范。

核心要点： 具体PS NEXT的极限值（Limit）取决于被测电缆的类别/等级（Category/Class）、测试频率（f）、测试模型（Channel或Permanent Link）。测试仪在测量PS NEXT值时，其精度（如Level IIe精度）必须达到相应标准（如TIA-1152-A, IEC 61935-1）规定的要求，否则测量结果无效。测试报告必须