イーサネットサージプロテクタ、PoEサージプロテクタデバイスパラメータテスト（パートI）— 混乱するという基本的な考え方

1.データ速度と信号帯域幅

イーサネット伝送は、最初に「信号帯域幅」と「データレート」の45つの概念を区別する必要があり、単位と区別できます。5つはMHz、もう5つはMbpsです。 RJ5 cat5 / 5eネットワークイーサネットケーブル（元のcat45回線標準は廃止されました。現在言及されているcat6回線はスーパーcat5e回線を指します）、RJ6 catXNUMXネットワークイーサネットケーブルはギガビットデータを実行でき、catXNUMXeとcatXNUMX自体のみが帯域幅を通知し、プロトコルタイプを実行します差。 たとえば、道路の幅と車が道路をどれだけ速く走れるかというXNUMXつの概念がありますが、車がもっと速く走りたいときは、それははるかに広いという一定の相関関係があります。

• cat5eライン100MHZの最大信号帯域幅、最高のデータは1000Mbpsを実行できます。
• 6 MHZのcat250回線信号帯域幅、最高は5Gbpsデータを実行できます。

さまざまなプロトコルタイプの速度変更を通じてデータを実現します。

私たちが毎日言っているMBネットワークギガビットネットワークサージ保護デバイスは、MBとギガビットの割合に応じたインデックスです。

2.標準のイーサネット伝送

ギガビットイーサネット規格は、1000種類の伝送媒体、シングルモードファイバに焦点を当てています。 マルチモードファイバーレーザー（1000ベースLXと呼ばれる）および短波マルチモードファイバーレーザー（1000ベースSXと呼ばれる）の長波; 150ベースCX媒体、媒体は銅ケーブル伝送で802.3オームの平衡シールドになります。 IEEE1000 z委員会がシミュレートした5base-t規格により、cat6eおよびcat100 UTPツイストペアのギガビットイーサネットにより、伝送距離が5メートル拡大し、UTPツイストペアケーブルのcatXNUMXeを使用した建物の内部配線を最大限に活用できます。ユーザーは以前にイーサネット、高速イーサネットに投資していました。

同じクロック周波数を使用した1000base-tおよび100base-t転送ですが、より強力な信号送信およびエンコード/デコードスキームを使用すると、このスキームは100base-tを超えるデータ送信のXNUMX倍のリンク上に存在できます。 Baidu百科事典）
可視テストギガビットネットワークは、100Mbpsを使い果たした250MHZまたは1000MHZの信号帯域幅である可能性があります。 すべての種類のケーブルタイプは、対応するデータ速度の下の表にリストされています。

データ速度、ケーブル、信号幅に対応するさまざまなアプリケーション標準プロトコル（FLUKEテクニカルマニュアルから）

各アプリケーション標準はテストの限界値のルールであり、選択された標準が基準を決定するために選択されます。

一般的な100Mbpsイーサネットサージプロテクタ（サージ保護デバイス）は2つのライン保護を使用します。cat5base-TXを選択する必要があり、100MHzの周波数帯域をテストし、テストデータの速度は80Mpbsです。

一般的な1000Mbpsイーサネットサージプロテクタ（サージ保護デバイス）、4ペアのライン保護を使用して、最初にジャンパがcat5eまたはcat6であることを確認し、次に対応するcat5eラインを選択します：cat5e 1000 Base-T、250 MHZ周波数帯域のテスト、テストデータ速度は1000 Mbps; cat6回線：cat6 1000 Base-TX、ATM-1.2G、FC1.2G、250 MHZ周波数帯域のテスト、テストデータ速度は1000Mbpsです。 ギガビットネットは4パーライン保護を使用しています。

標準の適用に加えて、IEEE802.3などのさまざまな国または地域の標準によるテストもあります。 Cat 50312 / 2016eCHなどのGB / T6-5規格、いくつかの標準テストイーサネット、標準プロトコルの対応するタイプ、たとえば、減衰、反射減衰量、クロストーク。

3.ジャンプラインの選択をテストします

イーサネットSPDはCHANNELと直列に接続されているため、ジャンプラインが必要です。 T568AまたはT568Bによると、ジャンパーは使用するために異なるルールを使用します。次の図。 ターゲットアプリケーションの要件に応じて、イーサネットSPDの正しいRJ45ケーブルを選択します。

100Mbpsネットワーク、ギガビットネットワークサージ保護デバイスは、cat5eまたはcat6ケーブルタイプで区別する必要があります。cat6回線は通常、絶縁フレームを使用し、一本鎖線の直径はより太く、さまざまな環境の選択に従って行います。ブロッキングなしのUTP。 ScTP \ FTP外部シールド; STPブロック全体（ラインから外部シールド）は、次の図を参照できます。

サードパーティのテスト機関として、テストスペアジャンプラインとして、STPcat6ジャンパーを使用する必要があります。 ジャンプラインではなく、イーサネットサージ保護デバイスのサンプル自体のすべてのテスト結果に応答します。

とにかく、サージプロテクタデバイスの100M /ギガビットイーサネット通信パラメータは、ベクトルビデオネットワークアナライザテストでバランスの取れた非平衡コンバータを使用していなくても、テスト減衰、反射減衰量、およびクロストークの下で100 / 1000MHZ帯域幅にありません。混乱の基本概念。

イーサネットサージプロテクタ（Power over Ethernet PoEサージ保護デバイス）パラメータテスト（パートII）—高速リンクパラメータに対する避雷デバイスの影響

（ここでは、サージ保護デバイスコンポーネントの問題の分散容量およびその他のルーチンによる問題については言及しません）

イーサネットサージプロテクタは、イーサネットリンクのXNUMXつのコア伝送パラメータに影響を与えます。

これは挿入損失ILです。 ラインとラインNEXTまたはFEXT間のクロストーク、およびリターンロスRL。 イーサネットSPDはイーサネット回線に割り込むため、ジャンパー線接続を使用します。 デバイスは、並列コンポーネントに結合されるだけでなく、同時に、プリント回路基板が直線、線幅、断面積の線、および元のcat6およびcat5eケーブル、完全なインピーダンスしか取得できないためです。変換。

（1）SPD間の電極の抵抗による挿入損失、線径にも一定の影響があります。 サージプロテクタに加わったので、45つの新しいRJXNUMX接続ポイント、接触抵抗のポイント、および挿入損失への影響を形成します。 これは、ループ全体の抵抗の増加です。 挿入損失が大きすぎると、信号があまり拡散できなくなり、配線が不可能になり、将来のプロジェクト予算を達成できなくなります。

図1-サージ保護デバイスのインピーダンス分布

（2）線と線の間のクロストークは、もともとツイストペア、スケルトン間の分離線を使用して、線径を大きくし、ねじれ率を上げ、シールド用の線を均一にして高速伝送を実現します。 しかし、サージプロテクタ回路基板では、ツイストペアケーブルを使用することは不可能であり、無力に多くの平行線を結合し、ねじれ率を低減します。 高速送電線では、高速ネットワークを実行するために、一般的な要件は長さが13 mm以下で解決されますが、サージプロテクタは13mmのPCB配線しかできません。 クロストークは高速ネットワークインジケータで最も懸念されるもののXNUMXつであり、一般にクリスタルヘッドのラインナップ時には、数ミリメートルに満たないため、サージプロテクタはもちろんのこと、クロストークの中で並列配線が重要に考慮されます。

図2–SPD用のプリント回路基板

ツイストペアの結果は得られませんが、それでも合理的な設計で使用要件を満たすことができるプリント回路基板

（3）反射減衰量は、インピーダンスの導通に対する損傷の結果です。 このインピーダンスや前述の「パートI」のインピーダンスとは異なりますが、ここでは基本的に特性インピーダンスを伝達するために、インダクタンスと静電容量の比率のケーブル本体である100〜120Ωのツイストペアケーブルが一般的です。 サージプロテクタは、上記の回路基板の配線と平行であり、回路全体のインピーダンスの連続性が深刻な損傷を引き起こします（図2 – SPD用のプリント回路基板を参照）。 コネクタにラインを導入すると、可能な限り小さなはんだ接合、サージプロテクタ、はんだ接合の回路基板が必要になり、問題のサイズに気づかず、2mmを超える放電管ピンが必要になります。 はんだ接合は、ライン容量を直接損傷します。 ループに反射して戻ると、そのエコーが大きくなるほど、耐性変異が大きくなります。

特性インピーダンス式

特性インピーダンスの式によると、伝送路の形状が変化する限り、特性インピーダンスが変化することがわかります。

上記のXNUMXつのコアパラメータについて説明した後、SNR（信号対雑音比）ACRと呼ばれる別のパラメータにも注意を払う必要があります。 信号対雑音比は、包括的な分析の手段を決定するために、前のXNUMXつのパラメーターの修正として使用できます。 信号強度は挿入損失によって決まります。 ノイズの強さは、クロストークとエコーによって決まります。 クロストークノイズとエコーは強いですが、小信号強度の挿入損失が大きく、信号対ノイズ比が小さいためではなく、信号歪みの全体的な信号伝送が適格であると判断できます。 一方、挿入損失は小さいですが、クロストークのエコー、信号対雑音比が大きいため、ライン伝送は適格ではありません。

図3–信号対雑音比

サージプロテクタはまた別の問題をもたらします、それはラインの不均衡です。 ラインの断面積とラインの長短はすべて配線基板でできています。 受信機は差動モード増幅器であるため、つまり、差動モード信号のXNUMXつのライン間が増幅され、干渉の量に関係なく、それらのコモンモード信号がグランドに送られるため、オフセットは増幅器になります。 外部干渉信号は同時にオンラインのXNUMXつのラインの役割であり、同じ外乱の後のXNUMXつのラインは、コモンモード干渉信号では同じであり、差動モードレシーバーではオフセットされます。 ただし、XNUMX本のワイヤは、長さが異なる、次数が異なる、配線システムが異なる、外部信号に対する相対距離が異なるため、コモンモード干渉信号によって生成されるXNUMXつのラインは、高信号と高信号の差になります。低、差動モードに到達信号受信機は完全にオフセットされない、干渉信号を形成します。 専門家の標準委員会は、最も干渉防止能力を表すため、特に関心のあるパラメータのバランスをとるようです。

図4–ライン間の不均衡により干渉がオフセットと同等にならない

一般に、サージ保護のために、人為的にスーパー障害点を増やしました。 ネットワークエンジニアの目には、サージ保護デバイスは高速リンクをサポートしていません。 ネットワーク全体を受け入れる場合は、速度が速い限り、まずSPDをインストールするかどうかを確認してください。 検査のルーチンになっています。 SPDエンジニアの目には、さまざまな専門的な設計と優れた通信パラメータによるイーサネットSPDがあります。 優れていますが、これはサージ保護デバイス自体のみを対象としており、XNUMXメートルのチャネル受け入れと比較して、サージ保護デバイスは多くのネットワークリソースを消費します。

図5–認定されたSPDもネットワークリソースを占有します

それで、サージ保護デバイスのすべてのテストパラメータは、テスト結果を非常に重要視すると同時に、適格であり、いくつの許容値を判断するために適格なチャネル全体に接続することに注意を払う必要がありますか？ プロジェクト全体の承認をインストールした後のマージンが大きいほど、より適格になる傾向があります。

イーサネットサージプロテクタ（PoEサージ保護デバイス）パラメータテスト（パートIII）— Gギガビットイーサネットサージプロテクタのテスト

1.テストの準備

（1）試験前の準備、ジャンプラインの試験のために、一般的なサージ保護装置メーカーは、サージ保護装置構造を接続するために使用されるジャンプラインを装備し、ラインが中断されます。 次号は特集になります。 試験装置試験装置標準試験ラインを使用しています。

（2）テストジャンパー線をXNUMXメートルまたはXNUMXメートル程度に選択するので、接続ケーブルが短すぎると何らかのパラメータが発生する可能性があるため、チャネルパラメータテストの形成後にサージ保護デバイスを接続します。たとえば、テスト値では、ラインが短すぎるため、リターンロスが大きくなります。

（3）テスト標準を選択し、一般的に使用される標準1000base-tおよび国家標準GB50312-2016を選択します。 適用された標準1000base-tは、標準1000 Mbps、cat 5eGB50312-2016のcat5eタイプのイーサネットケーブル規格としての特別なアプリケーションを考慮しており、受け入れ時、標準レート範囲は1000 m – 2.5 Gbps、この規格による、リンクの受け入れへのアクセスの場合のサージ保護デバイス。 最後に、GB50312-2016 cat 6は、より広いリンク速度をサポートします：1000 m – 5 Gbps、基本的なサージ保護デバイス。 したがって、サージプロテクタの製造元は、明確であるか、ギガビットネット1000 base-tの基準に準拠しているか、またはライン伝送ギガビット全体を満たす必要があります。

異なる規格でのサージ保護デバイスのテスト値は同じ結果になり、各規格は周波数ポイントの決定値の制限とともに異なる文字で変化します。

2.ギガビットネットワークサージ保護デバイスのテストパラメータ。

標準の1000base-tおよびGB50312-2016cat 5eCHコントラストテストを適用します。

（1）挿入損失

標準的な挿入損失ILのXNUMXつを比較

分析の観点から、すべての挿入損失の21.5つの線は、標準の要件を満たすことができます。標準の制限未満は、赤い線の値を判断し、XNUMX dBの挿入損失の許容値に注意を払います。この値は、将来のエンジニアリング設備では、長さをリンクすることが決定的に重要です。 挿入損失は統一された要件であり、異なる標準制限ですらあります。

さらに、サージ保護デバイスのメーカーは、イーサネットサージプロテクタの挿入損失を次のようにラベル付けすることがよくあります。0.5dBおよび0.5 dB / 100m、公称の高度な仕様、テストではそのような結果は得られません。次の問題はジャンプラインのみをテストすることです。長さ1メートルの高品質のジャンプライン挿入損失は、サージプロテクタデバイスでさえ0.5 dB / 100MHzです。 したがって、メーカーが0.5 dB / 10MHzまたは2.5dB / 100MHzを表にできることをお勧めします。

（2）近端のクロストークNEXT

標準的な近端クロストークのXNUMXつNEXT比較

認定されたギガビットイーサネットサージ保護デバイス。すべての近端クロストークは、赤い線より上の値を決定するための制限があります。 修飾されていないイーサネットSPD、それ以上のいくつかの行、赤い線の判断。 テスト結果、チャネル全体の許容値のパラメータに注意を払う必要があります。 No.2、12,4MHzの周波数ポイントと2.8dB（3dB未満の値）、ここでは、ACRテスト結果を決定するための包括的な信号対雑音比が必要です。

（3）リターンロスRL

リターンロスRL比較

No.2も100MHzの周波数ポイントと0.6dB（3 dB未満の値）で、ACRテスト結果を決定するために包括的な信号対雑音比が必要であることがわかります。

GB50312-2016の場合、ライン位置が異なる、同じサンプルの異なる判断を判断する資格があります。3つの問題は、資格のない伝送パラメータを直接決定します。この種の製品を試してみてください。完全に異なる避雷製品のテストを使用します。伝送チャネル3dbの原理、SNRをテストするこのパラメーターは、信号対雑音比が要件を満たしている限り、XNUMX dbの原理が自動的に適用されます。もちろん、包括的な判断のプロセス全体は、オペレーターの認知効果を取り除くことです。

（4）信号対雑音比ACR-N / F

目に見える信号対雑音比のSNRテスト結果は非常に良好であり、NEXTおよびRLノイズ信号が情報の信号に大きな影響を与えるため、3 db内の伝送問題により、クリティカルスルーのXNUMXつのパラメーターを決定できます。

（5）ネットワークケーブル図の配線

テスト結果の配線図は、異なるネットワークケーブルを使用しています

さらに、配線図が表示されます。 既存の従来の避雷装置の相関関係。主にライン上の1つ、2 / 3、6 / 5に使用されます。XNUMXつの古いcatXNUMXをオンラインで使用します。 現在、XNUMX対の回線が完全に高速、中速、高速のリンクで動作しているので、XNUMX対の回線保護とXNUMXつの維持高速伝送設計を使用してみます。

シールド層。 サージ保護デバイスはシールド用の金属ケースです。シールドインターフェースを選択する必要があります。外側の金属シェルを軽くたたくと、実際の衝撃をシールドし、伝送ラインを開くと、対応する干渉防止機能があります。 テストするときは、サージ保護デバイスを同時に接地し、伝送テストを再度行う必要があります。

イーサネットサージプロテクタ（PoEサージ保護デバイス）パラメータテスト（パートIV）—イーサネットジャンプラインの特別な品質評価

1.ジャンプラインの品質はSPDメーカーによって無視されます

イーサネットサージプロテクタを接続する短いネットワークケーブルについて話しましょう。 前に、設計とテストの問題に関するイーサネットSPDの伝送パラメータの多くについて説明しました。 ネットワーク伝送のボトルネックを引き起こしたサージ保護デバイスの不適切な設計について説明してください。 また、パラメータ制限を簡単に持ち込める部分がまだありますが、SPDメーカーが提供したケーブルは以下のようになります。

2.さまざまなブランドのジャンパーの品質

これらのテスト対象デバイス（DUT）には、通常、SPDメーカーが提供するジャンプラインがあり、ラベルにはライン上にcat6またはcat7のマークが付いています。 このテストを実行するために、他のブランドラインを購入します。

さまざまなメーカーのジャンプラインの表

さまざまなメーカーのジャンプラインの種類

伝送の6つの主要パラメータを比較します。テストするケーブルcat50312国家規格GB2016-6catXNUMX CHのタイプに応じたジャンプライン、テスト結果は以下のとおりです。SPDメーカーが提供したジャンプライン（ケーブル）のみが不適格です。

XNUMXつの主要な伝送パラメータの波形図を見てみましょう

挿入損失IL比較

近端クロストーク次の比較

リターンロスRL比較

このジャンパー線は、100 mチャネルリソースのリターンロスパラメータを満たしていますが、許容値はありません。 もちろん、SNR、信号対雑音比、総電力近端クロストーク総電力などの他のものもあります。これらのパラメーターとXNUMXつの主要パラメーターの間には対応する関係があり、ここでは分析を繰り返しません。

ご覧のとおり、最も安価なUGREENブランドのジャンパーワイヤーの6つは、catXNUMX国家標準テストの下で、輸入ブランドよりも良好な結果を示しています。 もともとは非常にシンプルなアクセサリですが、SPDメーカーが適格な構成を行うのが非常に難しいのはなぜですか？ またはSPDメーカーは、市場から購入したこれらのジャンプワイヤーを検査およびテストしませんでした。 この問題は考える価値があります。

3.SPDをテストするときの不適格なジャンパー線による影響

チャネルにSPDがインストールされている、認定されていないジャンパーワイヤを使用すると、ギガビットネットワーク速度の要件まで慎重に設計されたイーサネットSPDによって、このジャンパワイヤを使用することでパラメータの結果が変化しても、深刻な影響があります。

以下では、クリティカル認定ギガビットイーサネットSPDを適用するための標準の1000 base-tテストで、認定ジャンプワイヤと非認定ジャンプワイヤを使用してテストすると、クリティカル認定と非認定のXNUMXつの最終承認が発生します。 たとえば、同じXNUMXつの送信パラメータに対して、グラフィックのテスト比較を次に示します。

挿入損失IL

近端クロストーク次へ

リターンロスRL

比較図からわかるように、XNUMXつのテストが適格から非適格までであることが明らかです。 明確にする必要があります。SPDの一部としてのSPDメーカーのジャンプワイヤは、接続チャネルパラメータが不適格である限り、SPDまたはジャンプワイヤに関係なく、SPDテストを結合する必要があります。最終的にはSPDが不適格であると判断されます。 したがって、SPDメーカーは、市場から購入したジャンプワイヤーを検査およびテストする必要があります。

ギガビットイーサネットサージプロテクタの詳細については、Webページをクリックしてください。

https://www.lsp-international.com/power-over-ethernet-poe-surge-protector/

PoEサージ保護デバイスDT-CAT6A / EAの詳細については、Webページをクリックしてください。

https://www.lsp-international.com/product/dt-cat-6a-ea/

LSPは、適格なPower over EthernetPoEサージ保護デバイスDT-CAT6A / EAを提供でき、TUVRheinlandによって認定されています。

TUV証明書、標準EN 61643-21：2001 + A1 + A2に準拠したテスト

証明書を確認します。 https://www.certipedia.com/certificates/50458142?locale=en

CB証明書、IEC 61643-21：2000 + AMD1：2008 + AMD2：2012に準拠したテスト

証明書を確認します。 https://www.certipedia.com/certificates/05002823?locale=en