引言
随着市场对综合布线用对称数字电缆（以下简称数字电缆）需求的日渐增高，许多光电缆生产厂家针对这一商机开始研制、生产该类电缆，以满足市场的需求。同时，生产厂家发现，虽然数字电缆和早期的市话电缆都是双绞线，但标准及实际使用中对数字电缆的要求远远高于市话电缆。这是由于市话电缆仅用于较低频率的电信号传输（一般不大于1MHz），而数字电缆传输的是高速数字信号，最高达到1200MHz，作为早期的5号缆也达到了100MHz。为了使数字电缆能够胜任高频数字信号的传输，标准规定了许多严格的参数。同时，也增加了许多只有在高频时才考虑的参数。这给生产设备，测试手段都提出了全新的要求。生产厂家往往将注意力集中在生产设备，而忽略建立一个完善的测试手段。或简单地认为只要购进一台先进的测试设备，就可以完成电缆的测试。这往往产生电缆的实测结果与电缆实际性能不符合。应该指出，一个完善的测试手段应包含先进的测试设备及优秀的测试人员。只有具备上述两个条件，才能很好地完成数字电缆的测试工作。
一、 测试设备
国际上用于数字电缆测试的仪器，根据其测试原理可以分为两大类。第一种方法为时域反射法。时域反射法是将一窄脉冲注入电缆的一端，同时，在注入端探测反射信号。然后，对反射信号进行数字化，并对这些量化的信息进行包括傅立叶变换在内的各种数据处理，最终求出电缆性能值。其原理与OTDR非常类似。由于窄脉冲在频域内体现的是一宽频谱电信号，当这一“复合信号”在电缆内传输时，电缆的不均匀点将引起反射，反射的信号返回注入端，探测器在注入端探测电信号。因此，从电信号的注入到信号的接收，电信号经过了两个电缆长度的衰减。致使频率高的信号经两次衰减后，信号变得很小。这直接影响到测试仪器的动态范围及精度。同时，也存在多次反射信号给接收机造成的信号“混淆”，可能进一步降低测试精度。但基于这个原理制造的成品仪器，体积可以做得很小，易于携带，成本低。特别适合于工程布线及半成品的检测。但用于电缆的成品检测时，很难满足精度要求。
第二种方法为标准规定的频域扫描法。一般以矢量网络分析仪作为核心部件，或以分立的扫频信号源，接受器作为核心部件；以巴伦作为平衡器件，对测试端口进行阻抗匹配。这种方法是标准规定的基准方法。我们将讨论基于这种方法制造的不同的测试设备，对测试结果有何影响。
人们在选择该类数字电缆测试设备时，往往忽略了对测试设备性能指标的考核。而测试设备的某些指标，将直接关系到测试结果的正确与否。
限于篇幅，我们仅以系统噪声本底为例讨论上述观点。系统噪声本底（System Noise Floor）决定系统可接收的最小电信号电平，也决定了系统的动态范围。
在数字电缆测试设备中，系统噪声主要来源于系统内部串音。又可分为同端邻近端口噪声本底和近远端噪声本底。同端邻近端口噪声本底（Next Noise Floor）用以衡量近端（或远端）的邻近端口噪声水平；近远端噪声本底衡量近端接线端口与远端接线端口之间的噪声水平；前者将影响电线测试中的近端串音性能测试结果，后者将影响电缆测试中衰减、远端串音及由此计算得出的参数（如ELFEXT）的性能测试结果。
假设一台测试设备具有如下的性能指标：
近远端噪声本底： ≤ -60dB 1～300MHz
(ATT Noise Floor)
同端邻近端口噪声本底： ≤ -60dB 1～300MHz
(NEXT Noise Floor)
我们现以IEC61156-5标准规定的参数，推算对测试设备的噪声本底的最低要求，并与上面假设的仪器具有的性能进行比较。当下表中给出的数据绝对值大于60dB时，（标有“＝”的数据）测试结果可能出错。绝对值接近60dB的数据（标有“*”），测试结果可信度不高。应该指出的是，测试值与噪声本底应有一定的裕度，这里给出3dB的裕度要求。
A． 电缆长度为100m，305m的CAT5e、CAT6数字电缆衰减测试与 Noise Floor的关系。
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| 表1 |
可以发现，这样一套系统在测试100m电缆的衰减性能时，测试数据是可信的。但在测试长电缆时，在较高频率处，数据是错误的。显而易见，ATT Floor Noise 将影响电缆的测试长度。其实，该系统能够测试的最大长度，可以根据简单的数学公式得出，CAT5e为（57/25）m，CAT6为（57/33）m。所幸的是，电缆的衰减趋势是遵循一定规律的。因此，对于大长度的电缆的较高频率点的衰减，可以对较低频点的衰减值准确测试后，通过公式进行拟合，仍然能够满足一定的测试精度。
B． 电缆长度为100m的CAT5、CAT6测试与NEXT Noise Floor的关系。
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| 表2 |
可见，测试设备的NEXT Floor Noise将影响电缆的近端串音的测试。由于电缆的串音不像衰减那样，电缆的串音是不可预测的。因此，该测试结果将是错误的结论。另外，值得注意的是，无论你的电缆串音性能做的如何好，但最终结果都将≤60dB。结果显示，电缆的串音指标与标准规定的数值之间的裕度小的让人担心。你也无法知道电缆的真实的串音的性能。长度的增加，更将使测试结果不可信。
C． 计算值ELFEXT与Floor Noise的关系
我们知道ELFEXT=IOFEXT-α，而我们实测的是IOFEXT, （α是电缆的衰减），所以有IOFEXT=ELFEXT+α
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| 表3 |
这样，在某些频域区域内将产生错误数据，而最终给出错误结论。从表中看出测试CAT6时，系统基本无裕度可言。值得一提的是，长度的增加也将使测试结果进一步恶化。
应该注意到，表中给出的是符合标准的电缆的最差情况。对于设计优秀的数字电缆，最终测试结果都将表明电缆的性能一般，甚至，误判为不合格。这里仅举了测试仪器的Noise Floor对测试结果可能产生影响的例子。实际上，上述因素仅仅是众多因素其中之一。
因此，在选择数字电缆测试设备时，除了关心其工作原理是否合乎标准外，也得关心测试设备的性能指标，是否满足数字电缆的测试。
二、 测试人员
能否做好数字电缆测试工作，除了应具有一套先进的测试设备外，还应该有合格的测试人员。一个合格的测试人员应具备全新的测试观念，扎实的理论基础和丰富的操作经验。
数字电缆的测试最高频率已经达到1200MHz，已属微波段。如果说早期的市话电缆测试结果主要考核电缆的集总参数。那么，数字电缆的测试，某些场合下更注重的是分布参数。因此，在数字电缆测试中，电缆状态的微小改变（如节距等）都可能导致电缆的测试失败。甚至，电缆的位置也影响测试结果。
三、 结束语
数字电缆的测试结果，能否反映电缆的性能，应具备二个基本因素。其一，先进的测试设备；其二，优秀的测试人员，两者不可缺一。测试人员根据掌握的理论对测试结果分析，得出正确的结论，并反馈给电缆设计人员。这样，数字电缆的品质才能得以保证。
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