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电线电缆电性能测试参数-衰减/插入损失测试
作者:admin    发布时间:2021-09-07
      通过链路传输的电信号在沿链路传输时会损失部分能量。插入损耗可测量信号到达布线链路接收端时损失的能量。插入损耗测量结果是布线链路对电信号传输阻抗效果的量化。  


      01什么是插入损耗

      插入损耗 (insertion loss) :是指发射机与接收机之间,插入电缆或元件产生的信号损耗,通常指衰减。

      插入损耗以接收信号电平的对应分贝(dB)来表示。分贝是输出电压(链路末端收到的信号的电压)与输入电压(发射器送入线缆的电压)之比的对数表示。 插入损耗多指功率方面的损失,衰减是指信号电压的幅度相对测量插入损耗的电路原信号幅度的变小。

       譬如对一个理想无损耗的变压器,原副理想变压器无损耗,即插入损耗为零。
       插入损耗的概念一般用在滤波器中,表示使用了该滤波器和没使用前信号功率的损失。
       通道的插入损耗是指输出端口的输出光功率与输入端口输入光功率之比,以dB为单位。插入损耗与输入波长有关,也与开关状态有关。定义为:IL=-10log(Po/Pi)式中:Pi—→输入到输入端口的光功率, 单位为mw;Po—→从输出端口接收到的光功率,单位为mw。对于OLP,具体分为发送端插入损耗和接收端插入损耗。


       02如何测量插入损耗

      如果终端阻抗合乎标准,那测量插入损耗就变得有意义了。但是如此获得的结果只能用于完全相同的电路。最常见的设置是使电源和负性负载阻抗均为50Ω。


      插入损耗测量最重要的一点是一致性。EFT采用的方法如下:用频谱分析仪,或调频接收机或跟踪发生器,很容易测量插入损耗。不带滤波器是建一个零dB参考点。然后插入滤波器,记录在所需频率范围内提供的衰减。对于电源线滤波器,我们感兴趣的是两种不同模式的衰减:共模(CM)-信号存在于两侧的线(火线及中性线)对地。差模(DM)-信号存在于一侧的线对线。相应的,我们可以研究CM插入损耗或DM插入损耗,或者两者同时研究。对于共模,火线及中性端子处于同一电位(相同的量值及相位),可以认为是并联的,CM电流在这组线及共线(地)之间流动。将滤波器两侧的火线与中性线各接到一起(图1),以测量CM插入损耗。

       03信号损耗主要包括以下几种
       阻性损耗、介质损耗:信号以电磁波的形式在传输线中传输,在介质中产生极化。介质中的带电粒子沿着电场方向规则排列,电荷的规则移动消耗了能量。相邻耦合损耗:串扰的影响,信号的能量一部分耦合到响铃的线上去,从而衰减了自身的能量。反射损耗和辐射损耗等:反射的信号在传输线上来回传输,最终对信号的总能量构成损耗。


      在分析传输线损耗时,还应注意:趋肤效应; 邻近效应 ;表面粗糙度;复介电常数 ;介质损耗 ;随频率变化的阻抗特性和时延特性等,特别自身的损耗是高频损耗的主要部分:主要是由导线自身的电阻所引起的损耗,在交流信号下,导线的阻抗会随着频率的变化而变化;走线的表面都会有一定的粗糙度,当信号的波长与走线层表明的粗糙度相近时会加剧阻性损耗,而且由于趋肤效应的影响,高频电流会集中在导体的表面,这会进一步加剧导体的阻抗损耗。
       04线缆衰减/插入损耗常见问题

      1、低频衰减的主要影响因素是导体,高频衰减的主要影响因素是绝缘材料,而材料的介电常数和介质损耗角正切是随着频率的升高而逐渐增加的。
      2、感觉高频信号更容易衰减?高频信号在电力线上的衰减随着频率的增加而增加,但在某些频率,由于负载产生的共振现象和传输线效应的影响,衰减会出现突然的迅速增加。同时,信号传输距离对信号衰减程度也起着决定性的影响;随着距离的增加,衰减会迅速地增加。
      从统计上来说,这种变化还是有一定的定性规律可寻的。实验表明信号的衰减是距离的函数,衰减和信噪比有很大关系,信噪比,是指信道中,信号功率与噪声功率的比值,这也意味着这个数值越大,用户的线路质量也越好.
      3、趋肤效应不属于高频电流的衰减?趋肤效应本身不属于高频电流的衰减,而是一种现象,这种现象是电流集中在电线的表面导致线路的电阻增大,从而导致衰减。
      另外造成高频电流衰减的因素是高频辐射。我们知道,电流产生磁场,交变电流产生交变磁场,而交变磁场产生交变电场,所以交变电流周围产生交变的电场和磁场(这就是电磁场)并往周围辐射,往外辐射的能量随频率的增加而增加。因此高频电流要向外辐射电磁能量从而使高频电流衰减。
       还有线路的分布电容和分布电感,我们知道线路的分布电容和分布电感都不大,在直流电路和低频电路中可以忽略,但在高频电路中影响很大。线路越长分布电感和分布电容越大,分布电感大线路感抗就大,衰减就大,另外分布电感大造成电磁辐射也增大;分布电容会分流高频电流导致高频电流衰减。
      4、为什么说电磁波的频率越低,衰减越快?电磁波的波长与频率成反比,频率越高,波长越短,更容易受到小物体的阻zhi挡,所以衰减更快。

      低频信号加载到高频信号上是为了降低干扰,频率越高越不容易受到干扰,而且高频的电磁波相对容易激励并向空间发射。无论是电磁波在空间传输随空间程差的衰减,还是电磁波在介质中传播由损耗角正切引起的衰减,都是随频率的升高衰减越大。 

       我们可以帮助提供线材测试一站式解决方案 :

       线材电性能/高频参数测试:

       1)    Cable DifferentialImpedance—线材差分阻抗

       2)    Connector Impedance—连接器差分阻抗

       3)    Attenuation/InsertionLoss—衰减/插入损耗

       4)    Return Loss—回波损耗/反射损失

       5)    Intra-Pair Skew—差分对内延迟差

       6)    Inter-Pair Skew—差分对间延迟差

       7)    FEXT—远端串音

       8)    NEXT—近端串音

       9)    Delay—传播延时

       10)   眼图测试



      诚祥(深圳)质量技术服务有限公司是一家集产品检测、认证、验货、审核、咨询为一体的服务机构,以诚信、高效、便捷为宗旨,可以为广大企业筛选匹配合适的实验室、发证机构,协助企业在来料、设计、研发、生产各阶段最终达到体系规范化,产品质量合规化的目的。



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