CN105740611A - 一种线缆损耗的计算方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种线缆损耗的计算方法，包括：确定被测线缆的型号参数、长度数值及测试频点值；根据所述型号参数及所述测试频点值，查询单位长度线缆损耗数据库，获取所述被测线缆在所述测试频点值下的单位长度线缆损耗值；根据所述长度数值及所述单位长度线缆损耗值，计算得到所述被测线缆在测试频点下的线缆损耗；该方法仅需要根据被测线缆的型号参数、长度数值及测试频点值，即可以获取被测线缆在该频点下的线缆损耗，简单快捷；本发明还公开了一种线缆损耗的计算系统。
Description
技术领域
本发明涉及电子技术领域，特别涉及一种线缆损耗的计算方法及系统。
背景技术
目前对于高速线缆测试一般采用VNA测试S参数，采用AFR，TRL校准设计。这样测试分析后得到的是线缆加两端连接器的S参数，所表达的特性只是某个固定长度线缆的损耗特性。如果要分析不同长度，需要有实际线缆支持，进行不同的测量，而线缆长度规格很多，把所有测试样品都搜集到也是比较难，需要花掉更多的时间。因此，如何进行简易、准确的线缆损耗计算，是本领域技术人员需要解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种线缆损耗的计算方法及系统，仅需要根据被测线缆的型号参数、长度数值及测试频点值，即可以获取被测线缆在该频点下的线缆损耗，简单快捷。
为解决上述技术问题，本发明提供一种线缆损耗的计算方法，包括：
确定被测线缆的型号参数、长度数值及测试频点值；
根据所述型号参数及所述测试频点值，查询单位长度线缆损耗数据库，获取所述被测线缆在所述测试频点值下的单位长度线缆损耗值；
根据所述长度数值及所述单位长度线缆损耗值，计算得到所述被测线缆在测试频点下的线缆损耗。
其中，根据所述长度数值及所述单位长度线缆损耗值，计算得到所述被测线缆的在测试频点下线缆损耗，包括：
根据所述长度数值及所述单位长度线缆损耗值，计算得到所述被测线缆的第一线缆损耗；
根据所述被测线缆的型号参数及所述测试频点值，确定所述被测线缆的对接连接器的插入损耗；
将所述第一线缆损耗和所述插入损耗相加，得到所述被测线缆的在测试频点下线缆损耗。
其中，单位长度线缆损耗数据库建立方法包括：
选定同一型号参数的第一标准线缆和第二标准线缆，其中，所述第一标准线缆的长度数值减所述第二标准线缆的长度数值的差值为预定值；
对所述第一标准线缆和所述第二标准线缆进行测试，得到所述第一标准线缆在各个频点下的线缆插损及所述第二标准线缆在各个频点下的线缆插损；
将各个频点下的所述第一标准线缆的线缆插损减所述第二标准线缆的线缆插损，得到线缆插损差，并将所述线缆插损差除以所述预定值，得到该型号参数下各个频点的单位长度线缆损耗；
将各种不同型号参数的线缆的各个频点的单位长度线缆损耗进行统计，形成单位长度线缆损耗数据库。
其中，还包括：
定期的对所述单位长度线缆损耗数据库进行更新。
本发明提供一种线缆损耗的计算系统，包括：
确定模块，用于确定被测线缆的型号参数、长度数值及测试频点值；
查询模块，用于根据所述型号参数及所述测试频点值，查询单位长度线缆损耗数据库，获取所述被测线缆在所述测试频点值下的单位长度线缆损耗值；
计算模块，用于根据所述长度数值及所述单位长度线缆损耗值，计算得到所述被测线缆在测试频点下的线缆损耗。
其中，所述计算模块包括：
第一计算单元，用于根据所述长度数值及所述单位长度线缆损耗值，计算得到所述被测线缆的第一线缆损耗；
第二计算单元，用于根据所述被测线缆的型号参数及所述测试频点值，确定所述被测线缆的对接连接器的插入损耗；
第三计算单元，用于将所述第一线缆损耗和所述插入损耗相加，得到所述被测线缆在测试频点下的线缆损耗。
其中，数据库建立模块包括：
选定单元，用于选定同一型号参数的第一标准线缆和第二标准线缆，其中，所述第一标准线缆的长度数值减所述第二标准线缆的长度数值的差值为预定值；
测试单元，用于对所述第一标准线缆和所述第二标准线缆进行测试，得到所述第一标准线缆在各个频点下的线缆插损及所述第二标准线缆在各个频点下的线缆插损；
计算单元，用于将各个频点下的所述第一标准线缆的线缆插损减所述第二标准线缆的线缆插损，得到线缆插损差，并将所述线缆插损差除以所述预定值，得到该型号参数下各个频点的单位长度线缆损耗；
统计单元，用于将各种不同型号参数的线缆的各个频点的单位长度线缆损耗进行统计，形成单位长度线缆损耗数据库。
其中，还包括：
更新模块，用于定期的对所述单位长度线缆损耗数据库进行更新。
本发明所提供的线缆损耗的计算方法，包括：确定被测线缆的型号参数、长度数值及测试频点值；根据所述型号参数及所述测试频点值，查询单位长度线缆损耗数据库，获取所述被测线缆在所述测试频点值下的单位长度线缆损耗值；根据所述长度数值及所述单位长度线缆损耗值，计算得到所述被测线缆在测试频点下的线缆损耗；该方法仅需要根据被测线缆的型号参数、长度数值及测试频点值，即可以获取被测线缆在该频点下的线缆损耗，简单快捷；可以应用于通道损耗特性评估中。本发明还提供的线缆损耗的计算系统。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例所提供的线缆损耗的计算方法的流程图；
图2为本发明实施例所提供的线缆损耗的计算系统的结构框图。
具体实施方式
本发明的核心是提供一种线缆损耗的计算方法及系统，仅需要根据被测线缆的型号参数、长度数值及测试频点值，即可以获取被测线缆在该频点下的线缆损耗，简单快捷。
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参考图1，图1为本发明实施例所提供的线缆损耗的计算方法的流程图；该方法可以包括：
S100、确定被测线缆的型号参数、长度数值及测试频点值；
S110、根据所述型号参数及所述测试频点值，查询单位长度线缆损耗数据库，获取所述被测线缆在所述测试频点值下的单位长度线缆损耗值；
S120、根据所述长度数值及所述单位长度线缆损耗值，计算得到所述被测线缆在测试频点下的线缆损耗。
其中，单位长度线缆损耗数据库中有每种型号线缆在任意频点下的单位长度线缆损耗数据。这里的数据可以通过查表获得，也可以通过查检测图获得。根据被测线缆的型号参数及测试频点值获取单位长度线缆损耗值。这里可以是根据数据库中获取两个不同长度线缆的损耗数值，在进行计算得到单位长度线缆损耗值，也可以是直接从数据库中获取计算完成的单位长度线缆损耗值。根据长度数值及单位长度线缆损耗值，计算得到被测线缆在测试频点下的线缆损耗值。这里得到的损耗值为单纯的线缆损耗。可以根据线缆具体所接的连接器计算得到最终的线缆损耗，具体包括：
根据所述长度数值及所述单位长度线缆损耗值，计算得到所述被测线缆的第一线缆损耗；
根据所述被测线缆的型号参数及所述测试频点值，确定所述被测线缆的对接连接器的插入损耗；
将所述第一线缆损耗和所述插入损耗相加，得到所述被测线缆的在测试频点下线缆损耗。
其中，这里的对接连接器的插入损耗数值可以通过厂家提供的产品说明获取。
随着信号传输速度越来越快，服务器系统设计向25Gbps进发。各种线缆的应用也较为广泛，如SAS，SATA，USB等，SAS3.0高达12Gbps。高速串行差分信号对多板互联系统传输链路上的各种要素提出了更高的性能要求，包括传输线，过孔，连接器，线缆，对通道中各个器件充分了解，才能够更准确的预测产品的性能。
芯片的驱动能力有限，能够留给板级的损耗余量不可能无限增大。一般QPI，PCIE，SAS，FDR等板间互连的高速串行总线，在设计时会尽量减小通道损耗，以便能够传输更远距离。而控制损耗的关键就是传输线损耗及线缆损耗。其中传输线损耗是板级设计者可以设计的，线缆损耗是可选择的。
但是由于线缆规格型号众多，并不是所有的测试样品都可以获取，且对获取的测试样品也很难一一测试。因为现有的测试方式通过复杂的TRL校准或者借助于软件的AFR分析获取S参数，通过TRL，AFR分析后，获得的是线缆加两端连接器的特性。因此现有的测试方式即使对于同一型号的线缆由于线缆长度的不同，也需要进行对应长度的测试。
而该方法无需通过复杂的TRL校准或者借助于软件的AFR分析。以某种型号测试线缆为例，只需要两条不同长度的线缆，比如100CM，30CM，线径30AWG，直头的两条MINISASHD线缆，命名X1，X2，X1＝100CM，X2＝30CM，此处需要注意的问题是选择两条线缆长度需要相差较大，这样可以减小分析的误差，具体的数值由用户确定。对X1，X2分别进行测试，测试结果分析方法如下，线缆X1的插损IL(X1)包括：100CM线缆损耗+2个SMA损耗+测试引线损耗+两端连接器损耗+测试治具不确定影响。损耗结构线X2的插损IL(X2)包括：30CM线缆损耗+2个SMA损耗+测试引线损耗+两端连接器损耗+测试治具不确定影响。公式1:IL(dB/CM)＝(IL(X1)–IL(X2))/(X2-X1)是计算测试线缆X1，X2做差后每厘米的损耗公式，可通过此公式得到不同频点下线径30AWG每厘米线缆的损耗值。
此种方法将测试线缆损耗时必然存在SMA测试点，测试引线，连接器，通过做差的方式消除。以往的方式是通过仿真去嵌，或者通过板上的校准线将SMA测试点，测试引线去嵌掉，但是连接器的损耗是存在的，这样没办法评估任意长度的线缆损耗。此种方法下测试分析得到的只是某种固定规格线缆不同频点单位长度的损耗值，如果预估50CM线缆加连接器在6GHZ时的损耗值可以通过公式1得到的单位线缆损耗，IL＝每厘米线缆损耗X50+连接器损耗+连接器损耗(此连接器S参数一般厂家会提供)，使用此种方法同种规格的线缆只需要测试两个S参数数据，无需去嵌，只需要利用公式1，即可得到单位长度的线缆损耗，然后推测不同长度线缆损耗，将此数据应用于通道损耗特性评估，方便快捷。
基于上述技术方案，本发明实施例提供的线缆损耗的计算方法，该方法仅需要根据被测线缆的型号参数、长度数值及测试频点值，即可以获取被测线缆在该频点下的线缆损耗，简单快捷；可以应用于通道损耗特性评估中。
基于上述实施例，单位长度线缆损耗数据库建立方法可以包括：
选定同一型号参数的第一标准线缆和第二标准线缆，其中，所述第一标准线缆的长度数值减所述第二标准线缆的长度数值的差值为预定值；
其中，预定值越大，测试精度越好，这里的第一标准线缆长度大于第二标准线缆。
对所述第一标准线缆和所述第二标准线缆进行测试，得到所述第一标准线缆在各个频点下的线缆插损及所述第二标准线缆在各个频点下的线缆插损；
其中，这里的具体测试方法并不进行限定，只要可以得到第一标准线缆在各个频点下的线缆插损及第二标准线缆在各个频点下的线缆插损，可以是直接测试得到各个标准线缆的插损数值，也可以是直接得到标准线缆在各个频点下的线缆插损图，通过查图获取各个标准线缆的插损数值。
将各个频点下的所述第一标准线缆的线缆插损减所述第二标准线缆的线缆插损，得到线缆插损差，并将所述线缆插损差除以所述预定值，得到该型号参数下各个频点的单位长度线缆损耗；
将各种不同型号参数的线缆的各个频点的单位长度线缆损耗进行统计，形成单位长度线缆损耗数据库。
基于上述实施例，单位长度线缆损耗数据库建立还包括：
定期的对所述单位长度线缆损耗数据库进行更新。
其中，随着时间的增长，线缆型号可能会增加，或者有更加准确的标准线缆损耗的测试方式。因此，为了保证数据库的准确性和可靠性，需要定期的对单位长度线缆损耗数据库进行更新。
通过一个具体实施例说明上述任意技术方案：
测试线径30AWG，100CM和30CM，MINISASHD线缆，得到100CM线缆插损曲线和30CM线缆插损曲线100CM线缆插损曲线在6GHZ频点损耗是-5.4dB，30CM线缆插损曲线在6GHZ频点损耗是-3dB，利用公式1：每厘米线缆插损＝(-5.4+3)/70cm＝-0.034dB。如被测线径30AWG，90CM，MINISASHD线缆，如果不加两端连接器，仅仅是线缆损耗为-3.06dB。通过查看厂家提供的MINISASHD公母头对接的连接器在6GHZ插入损耗是-1.1dB。一个90CM两端带有连接器MINISASHDcable就是-5.26dB。同理也能推导出60CM，70CM等任意长度的线缆损耗。
基于上述技术方案，本发明实施例提供的线缆损耗的计算方法，该方法仅需要根据被测线缆的型号参数、长度数值及测试频点值，即可以获取被测线缆在该频点下的线缆损耗，简单快捷；可以应用于通道损耗特性评估中。
本发明实施例提供了线缆损耗的计算方法，仅需要根据被测线缆的型号参数、长度数值及测试频点值，即可以获取被测线缆在该频点下的线缆损耗。
下面对本发明实施例提供的线缆损耗的计算系统进行介绍，下文描述的线缆损耗的计算系统与上文描述的线缆损耗的计算方法可相互对应参照。
请参考图2，图2为本发明实施例所提供的线缆损耗的计算系统的结构框图；该系统可以包括：
确定模块100，用于确定被测线缆的型号参数、长度数值及测试频点值；
查询模块200，用于根据所述型号参数及所述测试频点值，查询单位长度线缆损耗数据库，获取所述被测线缆在所述测试频点值下的单位长度线缆损耗值；
计算模块300，用于根据所述长度数值及所述单位长度线缆损耗值，计算得到所述被测线缆在测试频点下的线缆损耗。
可选的，所述计算模块300包括：
第一计算单元，用于根据所述长度数值及所述单位长度线缆损耗值，计算得到所述被测线缆的第一线缆损耗；
第二计算单元，用于根据所述被测线缆的型号参数及所述测试频点值，确定所述被测线缆的对接连接器的插入损耗；
第三计算单元，用于将所述第一线缆损耗和所述插入损耗相加，得到所述被测线缆在测试频点下的线缆损耗。
可选的，上述实施例还包括数据库建立模块：
选定单元，用于选定同一型号参数的第一标准线缆和第二标准线缆，其中，所述第一标准线缆的长度数值减所述第二标准线缆的长度数值的差值为预定值；
测试单元，用于对所述第一标准线缆和所述第二标准线缆进行测试，得到所述第一标准线缆在各个频点下的线缆插损及所述第二标准线缆在各个频点下的线缆插损；
计算单元，用于将各个频点下的所述第一标准线缆的线缆插损减所述第二标准线缆的线缆插损，得到线缆插损差，并将所述线缆插损差除以所述预定值，得到该型号参数下各个频点的单位长度线缆损耗；
统计单元，用于将各种不同型号参数的线缆的各个频点的单位长度线缆损耗进行统计，形成单位长度线缆损耗数据库。
基于上述技术方案，该系统还包括：
更新模块，用于定期的对所述单位长度线缆损耗数据库进行更新。
说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。
以上对本发明所提供的线缆损耗的计算方法及系统进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
Claims (8)
1.一种线缆损耗的计算方法，其特征在于，包括：
确定被测线缆的型号参数、长度数值及测试频点值；
根据所述型号参数及所述测试频点值，查询单位长度线缆损耗数据库，获取所述被测线缆在所述测试频点值下的单位长度线缆损耗值；
根据所述长度数值及所述单位长度线缆损耗值，计算得到所述被测线缆在测试频点下的线缆损耗。
2.如权利要求1所述的计算方法，其特征在于，根据所述长度数值及所述单位长度线缆损耗值，计算得到所述被测线缆的在测试频点下线缆损耗，包括：
根据所述长度数值及所述单位长度线缆损耗值，计算得到所述被测线缆的第一线缆损耗；
根据所述被测线缆的型号参数及所述测试频点值，确定所述被测线缆的对接连接器的插入损耗；
将所述第一线缆损耗和所述插入损耗相加，得到所述被测线缆的在测试频点下线缆损耗。
3.如权利要求1或2所述的计算方法，其特征在于，单位长度线缆损耗数据库建立方法包括：
选定同一型号参数的第一标准线缆和第二标准线缆，其中，所述第一标准线缆的长度数值减所述第二标准线缆的长度数值的差值为预定值；
对所述第一标准线缆和所述第二标准线缆进行测试，得到所述第一标准线缆在各个频点下的线缆插损及所述第二标准线缆在各个频点下的线缆插损；
将各个频点下的所述第一标准线缆的线缆插损减所述第二标准线缆的线缆插损，得到线缆插损差，并将所述线缆插损差除以所述预定值，得到该型号参数下各个频点的单位长度线缆损耗；
将各种不同型号参数的线缆的各个频点的单位长度线缆损耗进行统计，形成单位长度线缆损耗数据库。
4.如权利要求3所述的计算方法，其特征在于，还包括：
定期的对所述单位长度线缆损耗数据库进行更新。
5.一种线缆损耗的计算系统，其特征在于，包括：
确定模块，用于确定被测线缆的型号参数、长度数值及测试频点值；
查询模块，用于根据所述型号参数及所述测试频点值，查询单位长度线缆损耗数据库，获取所述被测线缆在所述测试频点值下的单位长度线缆损耗值；
计算模块，用于根据所述长度数值及所述单位长度线缆损耗值，计算得到所述被测线缆在测试频点下的线缆损耗。
6.如权利要求5所述的计算系统，其特征在于，所述计算模块包括：
第一计算单元，用于根据所述长度数值及所述单位长度线缆损耗值，计算得到所述被测线缆的第一线缆损耗；
第二计算单元，用于根据所述被测线缆的型号参数及所述测试频点值，确定所述被测线缆的对接连接器的插入损耗；
第三计算单元，用于将所述第一线缆损耗和所述插入损耗相加，得到所述被测线缆在测试频点下的线缆损耗。
7.如权利要求5或6所述的计算系统，其特征在于，数据库建立模块包括：
选定单元，用于选定同一型号参数的第一标准线缆和第二标准线缆，其中，所述第一标准线缆的长度数值减所述第二标准线缆的长度数值的差值为预定值；
测试单元，用于对所述第一标准线缆和所述第二标准线缆进行测试，得到所述第一标准线缆在各个频点下的线缆插损及所述第二标准线缆在各个频点下的线缆插损；
计算单元，用于将各个频点下的所述第一标准线缆的线缆插损减所述第二标准线缆的线缆插损，得到线缆插损差，并将所述线缆插损差除以所述预定值，得到该型号参数下各个频点的单位长度线缆损耗；
统计单元，用于将各种不同型号参数的线缆的各个频点的单位长度线缆损耗进行统计，形成单位长度线缆损耗数据库。
8.如权利要求7所述的计算系统，其特征在于，还包括：
更新模块，用于定期的对所述单位长度线缆损耗数据库进行更新。
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