CN102818963B - 一种无balun多通道的对称数据电缆测试方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种无BALUN多通道的对称数据电缆测试方法及系统，所述对称数据电缆测试方法包括提供一具有至少四个不平衡端口的矢量网络分析仪，令其上的每两个不平衡端口配置为对称平衡端口；提供一对称高频扩展矩阵，以扩展对称数据电缆的测试通道；令所述矢量网络分析仪测试对称数据电缆的反射参数和传输参数。本发明通过将矢量网络分析仪自身的两个不平衡端口配置成对称平衡端口，而摒弃了BALUN的接入，实现低插损、低回损，保证测试端口的对称性，避免测试频率全频段的不一致性，实现超高频端对称数据电缆的测试。
Description
技术领域
本发明属于通信电缆测试技术领域，涉及一种电缆测试方法及系统，特别是涉及一种无BALUN多通道的对称数据电缆测试方法及系统。
背景技术
对称数据电缆是通信设备进行信号传输或能量传输的重要载体，系统设备之间的电源、信号、控制、通信传输要通过对称数据电缆完成，所以确保对称数据电缆正确流畅的传输是使用对称数据电缆的前提条件。
在对称数据电缆的研发及制造过程中，对于对称数据电缆的有效检测是保证通信产品高性价比的必要手段。因为，对称数据电缆的电信号是在“对称”模式下传输，因此对称数据电缆的测试端口应保证对称平衡。一般，传统的测试方法是利用网络分析仪的不平衡端口作为测试通道，利用BALUN作为平衡器件实现不平衡端口到平衡端口的转换；另一方面，对称数据电缆一般都是多个对称线对结构，而网络分析仪一般只有一对测试端口，要满足多对数字电缆的测试，通常采用非对称开关矩阵实现通道扩展，以满足多对对称数据电缆的测试。
在传统的测试方法中，BALUN是保证高精度测试能力的核心器件之一。目前，传统BALUN技术采用磁芯和线圈构成，由于磁芯材料自身性能及制造工艺原因，其无法满足对称数据电缆的高精度测试需求，具体表现在：
A.BALUN的插损大；由于BALUN的插损大，导致测试动态范围降低，使得实际可测频率降低。
B.BALUN的回波大；由于BALUN的回波大，导致测试信号多次反射，形成信号混叠，影响测试精度。
C.测试端口的对称性差；对称数据电缆的电信号传输是在“对称”的模式下的，即工作于差模信号传输的方式。因此其测试通道必须尽可能满足“对称”模式。BALUN对称性能的差异性将导致对称数据电缆工作模式的偏离，以至所测的数据偏离真实值。
D.测试频率全频段的一致性差；BALUN在宽频带的频率范围内无法满足性能的一致性，因此无法同时满足对称数据电缆全频段的高精度测试需求。
E.测试频率超高频性能差；BALUN由于其自身的设计原理及制造工艺的局限性，传统BALUN一般只能满足1.5GHz以下频段的对称数据电缆测试，无法实现在超高频段（3G-30G）以上的对称数据电缆测试。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种无BALUN多通道的对称数据电缆测试方法及系统，用于解决现有技术中无法满足对对称数据电缆的高精度测试的问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种无BALUN多通道的对称数据电缆测试方法，所述无BALUN多通道的对称数据电缆测试方法包括：提供一具有至少四个不平衡端口的矢量网络分析仪，令其上的每两个不平衡端口配置为对称平衡端口；提供一对称高频扩展矩阵，连接于所述矢量网络分析仪的两个对称平衡端口，以扩展对称数据电缆的测试通道；令所述矢量网络分析仪的分析处理模块将矢量网络分析仪自身的两个不平衡端口组成的对称平衡端口发送信号，并由所述对称平衡端口接收被测对称数据电缆的反射信号，以使所述分析处理模块测试对称数据电缆的反射参数；以及令所述矢量网络分析仪的分析处理模块将矢量网络分析仪自身的两个不平衡端口组成的对称平衡端口发送信号，并经由所述对称数据电缆将发送的信号反馈至另一由两个不平衡端口组成的对称平衡端口，以使所述分析处理模块测试对称数据电缆的传输参数。
优选地，所述对称数据电缆测试方法还包括提供一接线夹具，所述接线夹具将对称数据电缆连接至所述对称高频扩展矩阵上的步骤。
本发明提供一种无BALUN多通道的对称数据电缆测试系统，所述对称数据电缆测试系统包括：矢量网络分析仪，具有分析处理模块以及至少两个对称平衡端口，所述分析处理模块将两个不平衡端口组成对称平衡端口，并通过一对称平衡端口发送信号，再由该对称平衡端口接收反射信号，用以测试对称数据电缆的反射参数；以及所述分析处理模块通过一对称平衡端口发送信号，经由对称数据电缆将发送的信号反馈至另一由两个不平衡端口组成的对称平衡端口，用以测试对称数据电缆的传输参数；对称高频扩展矩阵，连接于所述矢量网络分析仪的两个对称平衡端口，扩展所述对称数据电缆的测试通道。
优选地，所述对称平衡端口包括2个不平衡端口。
优选地，所述对称平衡端口用于发送或接收信号。
优选地，所述系统还包括接线夹具，所述接线夹具将对称数据电缆连接至所述对称高频扩展矩阵上。
如上所述，本发明所述的一种无BALUN多通道的对称数据电缆测试系统及方法，具有以下有益效果：
1、实现低插损、低回损，
2、保证测试端口的对称性，避免了测试频率全频段的不一致性，
3、实现了超高频端的对称数据电缆的测试。
附图说明
图1显示为传统数据电缆测试系统的示意图。
图2显示为本发明的无BALUN多通道的对称数据电缆测试系统的示意图。
图3显示为本发明的无BALUN多通道的对称数据电缆测试方法的流程图。
元件标号说明
1 矢量网络分析仪
2 对称高频扩展矩阵
3 接线夹具
4 对称数据电缆
11 对称平衡端口
12 对称平衡端口
111 不平衡端口
121 不平衡端口
S1~Sn 步骤
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
请参阅附图。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
下面结合实施例和附图对本发明进行详细说明。
传统对称数据电缆测试系统，如图1所示，其包括了矢量网络分析仪1’、非对称开关矩阵2’、接线夹具3’、BALUN 4’、以及对称数据电缆5’，其中，矢量分析仪1’包括2个不平衡端口11’。
实施例一
本实施例提供一种无BALUN多通道的对称数据电缆测试系统，如图2所示，所述无BALUN多通道的对称数据电缆测试系统包括矢量网络分析仪1、对称高频扩展矩阵2、接线夹具3、以及对称数据电缆4。所述矢量网络分析仪1包括2个对称平衡端口11和12，和分析处理模块（未予以示出）。所述对称平衡端口11包括2个不平衡端口111，对称平衡端口12包括2个不平衡端口121。
所述矢量网络分析仪1具有两个对称平衡端口11，12和分析处理模块，所述对称平衡端口11用以发送或接收信号；所述处理分析模块将两个不平衡端口111组成对称平衡端口11、将两个不平衡端口121组成对称平衡端口12，并通过所述对称平衡端口11发送信号，再由所述对称平衡端口11接收反射信号，用以测试对称数据电缆4的反射参数；以及所述分析处理模块通过所述对称平衡端口11发送信号，经由对称数据电缆将发送的信号反馈至另一由两个不平衡端口121组成的对称平衡端口12，即另一对称平衡端口12接收传输信号，用以测试对称数据电缆4的传输参数。其中，每个对称平衡端口包括2个不平衡端口。矢量网络分析仪是一种通过正弦扫频测量获得线性网络的传递函数以及阻抗函数的仪器，线性网络指的是仅改变输入信号的幅度和（或）相位，不会产生新的频率信号的测试系统。所述矢量网络分析仪中的矢量是指复数形式，也就是具有实部和虚部。如果矢量网络分析仪是单端口测量对称数据电缆的话，将激励信号加在端口上，通过测量反射回来信号的幅度和相位，就可以判断出阻抗或者反射情况；而如果矢量网络分析仪是双端口测量对称数据电缆的话，不仅可以测量反射回来信号的幅度和相位，还可以测量传输参数，并且由于所述矢量网络分析仪1的测试频率可以高达30GHz以上，所以其实现了超高频段，即3G-30GHz以上的对称数据电缆的测试
所述对称高频扩展矩阵2连接于所述矢量网络分析仪的两个对称平衡端口，用于扩展对称数据电缆的测试通道。由于对称数据电缆一般都是多对数，而所述矢量网络分析仪1只能满足一对对称数据电缆的测试，因此，对称高频扩展矩阵2用于扩展通道，以便满足多对数对称数据电缆的测试。
所述接线夹具3用于将对称数据电缆4连接于所述对称高频扩展矩阵2。
该无BALUN多通道的对称数据电缆测试系统通过将矢量网络分析仪自身的两个高性能的不平衡端口配置为对称平衡端口，摒弃了BALUN的接入，实现低擦损，小回拨。
实施例二
本实施例提供一种无BALUN多通道的对称数据电缆测试方法，所述对称数据电缆测试方法如图3所示，包括：
S1，提供一具有四个不平衡端口的矢量网络分析仪，将其上的每两个不平衡端口配置为对称平衡端口。
S2，提供一对称高频扩展矩阵，连接于所述矢量网络分析仪的两个对称平衡端口，以扩展对称数据电缆的测试通道；由于一般的对称数据电缆都是多对数的，而具有4个不平衡端口的矢量网络分析仪只能满足1对对称数据电缆的测试，因此，必需采用对称高频扩展矩阵来扩展对称数据电缆的测试通道，以便满足多对数对称数据电缆的测试。
S3，提供一接线夹具，所述接线夹具将对称数据电缆连接至对称高频扩展矩阵上。
S4，令所述矢量网络分析仪的分析处理模块将矢量网络分析仪自身的两个不平衡端口组成的对称平衡端口发送信号，并由该对称平衡端口接收反射信号，以使所述分析处理模块测试对称数据电缆的反射参数；以及
令所述矢量网络分析仪的分析处理模块将矢量网络分析仪的两个不平衡端口组成的对称平衡端口发送试信号，并经由所述对称数据电缆将发送的信号反馈至另一由两个不平衡端口组成的对称平衡端口，以使所述分析处理模块测试对称数据电缆的传输参数。所述矢量网络分析仪测试对称数据电缆的原理为：所述矢量网络分析仪可以测试对称数据电缆的反射参数和传输参数；当测试反射参数时，由对称平衡端口发送信号，再由所述对称平衡端口接收被测对称数据电缆的反射信号；当测试传输参数时，由对称平衡端口发送信号，而由另一对称平衡端口接收被测对称数据电缆的传输信号。
本发明所述的无BALUN多通道的对称数据电缆测试方法及系统，通过配置矢量网络分析仪自身的两个高性能不平衡端口组成平衡端口，摒弃了BALUN的接入，实现低插损、小回波，保证测试端口的对称性，避免了测试频率全频段的不一致性，实现了超高频端的对称数据电缆的测试。满足对称数据电缆高精度测试的需求。
综上所述，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
Claims (6)
1.一种无BALUN多通道的对称数据电缆测试方法，其特征在于：所述方法包括
提供一具有至少四个不平衡端口的矢量网络分析仪，令其上的每两个不平衡端口配置为对称平衡端口；
提供一对称高频扩展矩阵，连接于所述矢量网络分析仪的两个对称平衡端口，以扩展对称数据电缆的测试通道；
令所述矢量网络分析仪的分析处理模块将矢量网络分析仪自身的两个不平衡端口组成的对称平衡端口发送信号，并由所述对称平衡端口接收被测对称数据电缆的反射信号，以使所述分析处理模块测试对称数据电缆的反射参数；以及
令所述矢量网络分析仪的分析处理模块将矢量网络分析仪自身的两个不平衡端口组成的对称平衡端口发送信号，并经由所述对称数据电缆将发送的信号反馈至另一由两个不平衡端口组成的对称平衡端口，以使所述分析处理模块测试对称数据电缆的传输参数；所述矢量分析仪当测试反射参数时，由对称平衡端口发送信号，再由所述对称平衡端口接收被测对称数据电缆的反射信号；当测试传输参数时，由对称平衡端口发送信号，而由另一对称平衡端口接收被测对称数据电缆的传输信号。
2.根据权利要求1所述的无BALUN多通道的对称数据电缆测试方法，其特征在于：所述对称数据电缆测试方法还包括提供一接线夹具，所述接线夹具将对称数据电缆连接至所述对称高频扩展矩阵上的步骤。
3.一种无BALUN多通道的对称数据电缆测试系统，其特征在于：所述对称数据电缆测试系统包括：
矢量网络分析仪，具有分析处理模块以及至少两个对称平衡端口，所述分析处理模块将两个不平衡端口组成对称平衡端口，并通过一对称平衡端口发送信号，再由该对称平衡端口接收反射信号，用以测试对称数据电缆的反射参数；以及所述分析处理模块通过一对称平衡端口发送信号，经由对称数据电缆将发送的信号反馈至另一由两个不平衡端口组成的对称平衡端口，用以测试对称数据电缆的传输参数；所述矢量分析仪当测试反射参数时，由对称平衡端口发送信号，再由所述对称平衡端口接收被测对称数据电缆的反射信号；当测试传输参数时，由对称平衡端口发送信号，而由另一对称平衡端口接收被测对称数据电缆的传输信号；
对称高频扩展矩阵，连接于所述矢量网络分析仪的两个对称平衡端口，扩展所述对称数据电缆的测试通道。
4.根据权利要求3所述的无BALUN多通道的对称数据电缆测试系统，其特征在于：所述对称平衡端口包括2个不平衡端口。
5.根据权利要求4所述的无BALUN多通道的对称数据电缆测试系统，其特征在于：所述对称平衡端口用于发送或接收信号。
6.根据权利要求3所述的无BALUN多通道的对称数据电缆测试系统，其特征在于：所述系统还包括接线夹具，所述接线夹具将对称数据电缆连接至所述对称高频扩展矩阵上。
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