以太網電湧保護器，PoE電湧保護設備參數測試（第I部分）— 基本概念混淆

1.數據速度和信號帶寬

以太網傳輸首先必須區分“信號帶寬”和“數據速率”兩個概念，可以從單位上區分，一個是MHz，一個是Mbps。 RJ45 cat5 / 5e網絡以太網電纜（原來的cat5線標準已經廢棄，現在提到的cat5線是指超級cat5e線），RJ45 cat6網絡以太網線可以運行千兆位數據，僅cat5e和cat6本身的信號帶寬，執行協議類型區別。 例如，道路寬度是多少，汽車可以在道路上行駛多快是兩個概念，但是存在一定的相關性，當汽車更多並且想要快速行駛時，道路就更寬了。

• cat5e線路最大信號帶寬為100 MHZ，最高數據可以運行1000 Mbps。
• cat6線路信號帶寬為250 MHZ，最高可運行5 Gbps數據。

通過不同協議類型的速度變化來獲取數據。

我們每天所說的MB網絡千兆網絡電湧保護器是根據MB和千兆位的速率來索引的。

2.標準以太網傳輸

千兆以太網標準著重於三種類型的傳輸介質，單模光纖。 長波在多模光纖激光器（稱為1000 base LX）和短波多模光纖激光器（稱為1000 base SX）上； 1000基CX介質，該介質可以在平衡阻抗150歐姆的銅纜上傳輸。 IEEE802.3 z委員會模擬了1000 base-t標準，允許cat5e和cat6 UTP雙絞線中的千兆以太網擴展100米的傳輸距離，從而充分利用了cat5e的UTP雙絞線來建築物的內部佈線，確保了用戶以前在以太網，快速以太網上進行了投資。

使用相同的時鐘頻率進行1000 base-t和100 base-t的傳輸，但是具有更強大的信號傳輸和編碼/解碼方案，因此該方案在鏈路上的數據傳輸量可以是100 base-t的兩倍以上。百度百科）
可見的測試千兆位網絡可以在100 MHZ或250 MHZ的信號帶寬上超出1000 Mbps。 下表列出了相應數據速度下的所有電纜類型。

各種應用標準協議，它們對應於數據速度，電纜，信號寬度（來自FLUKE技術手冊）

每個應用標準都是測試極限值的規則，所選標準是確定確定的依據。

常見的100Mbps以太網電湧保護器（電湧保護器）使用2個線路保護，應選擇cat5 100 base-TX，測試80MHz頻段，測試數據速度為100Mpbs。

常見的1000Mbps以太網電湧保護器（電湧保護器），採用4對線路保護，首先確認跳線是cat5e還是cat6，然後選擇相應的cat5e線路：cat5e 1000 Base-T，測試250 MHZ頻段，測試數據速度為1000 Mbps; cat6線路：cat6 1000 Base-TX，ATM-1.2G，FC1.2G，測試250 MHZ頻段，測試數據速度為1000 Mbps。 千兆網正在使用4個pars線路保護。

除了應用標準外，還通過不同國家或地區的標准進行測試，例如IEEE802.3； GB / T50312-2016標準如cat 6 / 5e CH幾種標準測試以太網，標準協議中的相應類型，例如，衰減，回波損耗和串擾。

3.測試跳線選擇

以太網SPD與CHANNEL串聯，因此需要跳線。 根據T568A或T568B的跳線使用不同的使用規則，如下圖。 根據目標應用的要求選擇正確的以太網SPD RJ45電纜。

100Mbps網絡，千兆網絡電湧保護設備應按Cat5e或Cat6電纜類型加以區分，cat6線通常使用隔離框架，單股線的直徑更粗，並根據不同的環境選擇來做到這一點：UTP無阻塞； ScTP \ FTP外部屏蔽； STP整塊（線到外屏蔽層）可以參考下圖。

作為第三方測試機構，應搭配STP cat6跳線，作為測試備用跳線。 將對以太網電湧保護設備樣本本身而不是跳線響應所有測試結果。

無論如何，電湧保護器設備的100M /千兆位以太網通信參數在測試衰減，回波損耗和串擾下都不在100/1000 MHZ帶寬內，即使沒有在矢量視頻網絡分析儀測試中使用平衡非平衡轉換器，也是如此。混亂的基本概念。

以太網電湧保護器（以太網供電PoE電湧保護設備）參數測試（第二部分）—防雷設備對高速鏈路參數的影響

（這裡沒有提到電湧保護器組件的問題是由分佈電容等問題引起的）

以太網電湧保護器會影響以太網鏈路中的三個核心傳輸參數。

是插入損耗IL； 線路與線路NEXT或FEXT之間的串擾以及回波損耗RL。 由於以太網SPD中斷進入以太網線，因此要使用跨接線連接。 該設備不僅加入了並聯組件，同時，由於印刷電路板只能得到的線是直線，線寬，線的截面積以及原來的cat6和cat5e電纜，有明顯的阻抗轉型。

（1）由SPD之間的電極電阻形成的插入損耗，對線徑也有一定影響。 由於加入了電湧保護器，形成了兩個新的RJ45連接點，這些點的接觸電阻和插入損耗的影響。 這是整個迴路電阻的增加。 如果插入損耗太大，則信號將無法傳播到很遠，無法實現預期的未來項目預算的佈線

圖1 –電湧保護器的阻抗分佈

（2）線與線之間的串擾，本來是使用雙絞線，將線之間相互隔離，增加了線徑，增加了扭結率，對線進行了均勻屏蔽，以實現高速傳輸。 然而，在電湧保護器電路板上，不可能雙絞線，無助地連接許多平行線並降低扭結率。 在高速傳輸線中，一般要求解決的問題是長度不超過13毫米，以便運行高速網絡，但電湧保護器不能僅覆蓋13毫米的PCB佈線。 因為串擾是高速網絡指示器中最關注的問題之一，通常在短短幾毫米的水晶頭排列時，串擾中就必須考慮並聯佈線，更不用說電湧保護器了。

圖2 – SPD的印刷電路板

印刷電路板雖然不能達到雙絞線的效果，但是仍然合理的設計可以滿足使用要求

（3）回波損耗，是阻抗連續性損壞的結果。 它不同於該阻抗和我們提到的“第一部分”的阻抗，此處基本上是傳遞特性阻抗，一般是100-120Ω雙絞線電纜，電纜主體的電感與電容之比。 電湧保護器平行於上述電路板佈線，整個電路的阻抗連續性嚴重受損（如圖2所示– SPD印刷電路板）。 在連接器中引入線，還需要盡可能小的焊點，電湧保護器，電路板的焊點，並且沒有註意到問題的大小，放電管的針腳超過2毫米。 焊點直接損壞線電容。 在迴路中反射回來，其回波越大，電阻突變越大。

特性阻抗公式

根據特徵阻抗公式，我們可以看到只要傳輸通道的形狀發生變化，特徵阻抗就會發生變化。

在討論了以上三個核心參數之後，還應注意另一個參數，稱為SNR（信噪比）ACR。 信噪比可以用作對前三個參數的校正，以確定綜合分析的手段。 信號強度取決於插入損耗。 噪聲強度取決於串擾和迴聲。 串擾噪聲和回波很強，但插入損耗小，信號強度高，整個信號傳輸的信號失真小，不如信噪比小，可以判斷為合格。 另一方面，插入損耗小，但串擾回波大，信噪比大，線路傳輸不合格。

圖3 –信噪比

電湧保護器還會帶來另一個問題，那就是線路不平衡。 線的截面積和線的長短都由佈線電路板製成。 因為，接收器是差模放大器，也就是說，兩線之間的差模信號被放大並且它們的共模信號接地，無論干擾量如何，失調都會被放大器放大。 外部干擾信號是兩線同時在線的作用，兩線受到相同的干擾後，對共模干擾信號是相同的，對差模接收機會產生偏移。 但是，兩條線的長度不同，程度不同，接線方式也不同，相對於外來信號的距離也不同，因此，由共模干擾信號產生的兩條線的高差與低時，到達差模信號的接收器將不會被完全抵消，形成乾擾信號。 標準專家委員會似乎在平衡參數方面特別感興趣，因為它代表了最大的抗干擾能力。

圖4 –線與線之間的不平衡導致干擾不能等效於偏移

通常，對於電湧保護，人為地增加了故障的超級點。 在網絡工程師看來，電湧保護器不支持高速鏈路。 當接受整個網絡時，只要速度快，首先要檢查是否安裝了SPD。 已成為例行檢查。 在SPD工程師看來，他們的以太網SPD經過了各種專業設計和出色的通信參數。 出色，但這僅適用於電湧保護設備本身，相對於一百米的通道接受度，電湧保護設備會佔用大量網絡資源。

圖5 –合格的SPD也佔用了網絡資源

那麼，電湧保護器的所有測試參數，在同時重視測試結果合格的情況下，注意連接到整個通道合格要判斷多少餘量？ 安裝整個項目驗收後的保證金越大，往往越有資格。

以太網電湧保護器（PoE電湧保護設備）參數測試（第III部分）— G千兆以太網電湧保護器測試

1.測試準備

（1）在測試前的準備工作中，要測試跳線，一般電湧保護器製造商都會配備跳線，用於連接電湧保護器的構造並將線路中斷。 下期將特別。 我們使用的測試設備是測試設備標準測試線。

（2）我們通常選擇測試跳線在一米或兩米左右，所以我們連接電湧保護器，在形成通道參數測試後要準確，因為連接電纜太短會引起一些參數測試值，例如，由於線路太短，回波損耗會更大。

（3）選擇測試標準，選擇常用標準1000 base-t和國家標準GB50312-2016。 應用標準1000 base-t是針對標準1000 Mbps的特殊應用，CAT 5e GB50312-2016作為Cat 5e類型的以太網佈線標準，在接受時，標準速率範圍為1000 m – 2.5 Gbps，浪湧保護裝置如果獲得接受的鏈接，按本標準執行。 最終，GB50312-2016 Cat 6支持更寬的鏈接速度：1000 m – 5 Gbps，基本的電湧保護設備。 因此電湧保護器製造商必須明確，符合千兆網1000 base-t的標準，或滿足全線傳輸千兆位。

電湧保護器在不同標準下的測試值結果相同，每個標準以不同的字母變化，以頻點確定值為極限。

2.千兆網絡電湧保護器測試參數。

要應用標準的1000 base-t和GB50312-2016 cat 5e CH對比測試。

（1）插入損耗

標準插入損耗IL的兩個比較

從分析的角度看，四根線的所有插入損耗都可以滿足標準的要求，小於標準極限時判斷紅線的值，要注意插入損耗的餘量為21.5 dB，該值在在將來的工程安裝中，連接長度至關重要。 插入損耗是一個統一的要求，甚至是不同的標準限值。

此外，電湧保護設備製造商經常將以太網電湧保護器的插入損耗標記為：0.5 dB和0.5 dB / 100m，標稱高度規格，測試不會得到這樣的結果，下一個問題我們只能測試跳線， 1米長的質量跳線插入損耗為0.5 dB / 100 MHz，甚至是電湧保護器設備。 因此建議製造商可以設定0.5 dB / 10 MHz或2.5 dB / 100 MHz。

（2）近端NEXT的串擾

標準近端串擾NEXT的兩個比較

合格的千兆以太網電湧保護設備，所有近端串擾均在極限範圍內，用於確定紅線以上的值。 以太網SPD不合格，某些線路超過，判斷為紅色線路。 我們必須注意測試結果，整個通道的餘量參數。 No.2、12,4MHz頻率點和2.8dB（該值小於3dB），這裡需要綜合信噪比來確定ACR測試結果。

（3）回波損耗RL

回波損耗RL比較

我們可以看到，第二個，也就是在2MHz頻率點和100dB（小於0.6dB的值）處，這裡還需要綜合信噪比來確定ACR測試結果。

有資格判斷線路位置不同，對同一樣品的判斷不同，對於不是GB50312-2016的三個問題將直接確定不合格的傳輸參數，嘗試這種產品與我們對完全不同的防雷產品進行測試，並使用傳輸通道的原理為3 db，此參數測試SNR，只要信噪比滿足要求，就會自動應用3 db的原理，當然，綜合判斷的整個過程是消除操作者的認知效果。

（4）信噪比ACR-N / F

可見信噪比SNR測試結果非常好，可以確定為NEXT和RL噪聲信號對信息信號的影響很大，因此3 db內的傳輸問題可以確定三個關鍵參數。

（5）網線圖的接線

測試結果接線圖使用不同的網線

另外，我們看到了接線圖。 與現有的常規防雷裝置相關，主要用於在線的兩個防雷器1 / 2、3 / 6，使用在線的兩個舊Cat5。 現在兩對線路已完全運行高速，中速和高速鏈路，我們將嘗試使用四對線路保護和四路保持高速傳輸的設計。

屏蔽層。 電湧保護器是用於屏蔽的金屬外殼，應選擇屏蔽接口，在輕敲金屬外殼的良好接地點，屏蔽真正的衝擊，打開傳輸線將具有相應的抗干擾能力。 試驗時，電湧保護器應同時接地，再次進行傳動試驗。

以太網電湧保護器（PoE電湧保護設備）參數測試（第四部分）—以太網跳線的特殊質量評估

1. SPD製造商忽略跳線的質量

讓我們談談連接以太網電湧保護器的短網絡電纜。 前面我們提到了很多以太網SPD的傳輸參數的設計和測試問題。 描述電湧保護器的不良設計引起了網絡傳輸的瓶頸。 此外，還有一些零件易於攜帶參數限制，是SPD製造商提供的電纜，如下所示。

2.不同品牌跳線的質量

在這些被測設備（DUT）中，通常有一條由SPD製造商提供的跳線，標籤上標有cat6或cat7。 我們購買了其他一些品牌的產品線來運行此測試。

不同廠家的跳線表

來自不同製造商的跳線種類

根據電纜類別6國家標準GB50312-2016 cat6 CH的類型比較傳輸的三個關鍵參數跳線進行測試，測試結果如下表所示，只有SPD製造商提供的跳線（電纜）不合格。

我們來看看三個關鍵傳輸參數的波形圖

插入損耗IL比較

近端串擾NEXT比較

回波損耗RL比較

該跳線已填充了100 m信道資源的回波損耗參數，沒有任何餘地。 當然還有其他諸如SNR，信噪比，總功率近端串擾總功率等。這些參數與三個關鍵參數之間具有對應關係，在此不再贅述。

通過測試，您可以看到，最便宜的UGREEN品牌跳線之一，在cat6國家標準測試下，顯示出比進口品牌更好的結果。 本來是非常簡單的配件，為什麼SPD製造商很難做到合格的配置？ 或SPD製造商未檢查並測試這些從市場購買的跳線。 這個問題非常值得思考。

3.測試SPD時跳線不合格的影響

一旦使用了不合格的跳線，在通道中安裝了SPD，也會產生嚴重的影響，即使通過以太網SPD的精心設計，達到千兆網速的要求，也會由於使用該跳線而使參數結果發生變化。

以下是針對使用關鍵合格千兆以太網SPD的標準1000 base-t測試，當使用合格跳線和不合格跳線進行測試時，將導致關鍵合格和不合格兩項最終驗收。 例如，對於相同的三個傳輸參數，下面列出了圖形的測試比較。

插入損耗IL

近端串擾NEXT

回波損耗RL

從比較圖中可以看出，很明顯，有兩個測試是合格的和不合格的。 應該清楚：SPD製造商的跳線作為SPD的一部分，必須與SPD一起加入SPD測試，無論SPD還是跳線，只要連接通道參數不合格，最終將確定SPD不合格。 因此，SPD製造商必須檢查和測試從市場購買的跳線。

了解有關千兆以太網電湧保護器的更多信息，請單擊網頁

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

有關PoE電湧保護設備DT-CAT 6A / EA的更多詳細信息，請單擊網頁

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

LSP能夠提供合格的以太網供電PoE電湧保護設備DT-CAT 6A / EA，並且已通過德國萊茵TUV認證。

TUV證書，根據標準EN 61643-21：2001 + A1 + A2進行測試

驗證證書： https://www.certipedia.com/certificates/50458142?locale=en

CB證書，根據IEC 61643-21：2000 + AMD1：2008 + AMD2：2012進行測試

驗證證書： https://www.certipedia.com/certificates/05002823?locale=en