電信端口傳導騷擾檢測結(jié)果影響因素研究

葉長青　李芹　鐘紅梅

摘要：隨著電信端口越來越廣泛地應用在各類電子信息產(chǎn)品中，電信端口傳導共模騷擾測試作為電磁兼容檢測中的重要項目顯得愈發(fā)重要。文章介紹了電信端口傳導共模騷擾原理及測試系統(tǒng)，闡述了ISN、傳輸數(shù)據(jù)格式、傳輸流量等與標準測試要求相關(guān)的核心影響因素，通過歸納總結(jié)出規(guī)范的檢測流程，保持了標準執(zhí)行的一致性及測試的重復性。

關(guān)鍵詞：電信端口；傳導共模騷擾；阻抗穩(wěn)定網(wǎng)絡（ISN）；輔助設備（AE）；流量 文獻標識碼：A

中圖分類號：TN03 文章編號：1009-2374（2016）30-0012-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.30.006

隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展和互聯(lián)網(wǎng)的應用，電信端口在各類電子信息產(chǎn)品中廣泛出現(xiàn)，按照我國強制性認證產(chǎn)品要求，對于能夠接入互聯(lián)網(wǎng)或者局域網(wǎng)的設備，需要按照GB 9254-2008標準進行電信端口的傳導共模騷擾電壓或電流測試。電信端口傳導騷擾測試是電磁兼容檢測中的重要項目，目前影響電信端口傳導共模騷擾測試的因素可歸納為兩方面：一方面是被測產(chǎn)品的本身特性；另一方面是與標準測試要求相關(guān)的因素，例如測試時使用的阻抗穩(wěn)定網(wǎng)絡（ISN）類型、測試時傳輸數(shù)據(jù)的格式、使用的網(wǎng)絡傳輸軟件種類以及傳輸流量的大小等。

雖然在標準GB 9254-2008的條款9.6中，對電信端口傳導騷擾測試有了詳細規(guī)定，但在標準的具體執(zhí)行過程中還存在很多的爭議。特別是阻抗穩(wěn)定網(wǎng)絡的使用類型問題，標準中規(guī)定在非屏蔽單一平衡對線上進行騷擾電壓測量時，應使用一個共兩線使用的ISN，當對含有2組平衡對線的非屏蔽電纜進行測量時，應使用一個合適的供4線使用的ISN，當對含有4組平衡對線的非屏蔽電纜進行測量時，應使用一個合適的供8線使用的ISN。即使采用了符合標準的阻抗穩(wěn)定網(wǎng)絡，有時得出的測試數(shù)據(jù)差異很大，直接影響了電信端口傳導騷擾的最終檢測結(jié)果，影響了標準執(zhí)行的一致性和檢測的可重復性。

本文介紹了電信端口傳導共模騷擾原理及測試系統(tǒng)，詳細說明了影響電信端口傳導共模騷擾檢測結(jié)果因素中與標準測試要求相關(guān)的核心因素，通過研究分析歸納總結(jié)出規(guī)范的檢測流程，以提高檢測結(jié)果的準確性。

1 電信端口傳導共模騷擾原理及測試系統(tǒng)

1.1 電信端口傳導共模騷擾原理

電子產(chǎn)品內(nèi)部存在的各種電路在正常工作時會產(chǎn)生不同頻率的信號，有些信號是電路正常工作所必需的，有些信號是電路的非有意產(chǎn)生的。這些信號通過電源線、信號線等導體傳播給其他電子產(chǎn)品，產(chǎn)生干擾，此類信號被稱為傳導騷擾。電信端口傳導共模騷擾是指傳導的干擾電壓和電流在信號線和地之間傳輸，屬于非對稱性干擾。此外，電纜和電信端口之間的不匹配或不平衡導致在信號端口，電纜或網(wǎng)絡中的差模信號被部分地轉(zhuǎn)換成共模干擾。

電信端傳導共模騷擾主要有以下來源：（1）相應電信電路，例如信號處理的電信電路板和以太網(wǎng)卡；（2）時鐘信號、時鐘諧波等內(nèi)部源的耦合；（3）電源部分；（4）差模信號的縱向轉(zhuǎn)換。

1.2 電信端口傳導共模騷擾測試系統(tǒng)

電信端口傳導共模騷擾測試系統(tǒng)主要由測試接收機、阻抗穩(wěn)定網(wǎng)絡（ISN）、受試設備（equipment under test，EUT）及輔助設備（AE）組成。測試時，由EUT通過ISN將EUT的電磁騷擾能量耦合到測試接收機上。

測試所用的ISN其特性阻抗為150Ω，測試時應依據(jù)使用的通信線纜的種類，選擇適用的ISN，不同類型的ISN具有不同的縱向轉(zhuǎn)換損耗（LCL），其主要特性見表1。ISN的作用為：測量EUT的電信端口共模騷擾電流或電壓；隔離AE的騷擾；端口連接。

2 與標準測試要求相關(guān)的影響因素

標準GB 9254-2008附錄E中詳細闡述了電信端口傳導共模騷擾的主要影響因素。在實際測試中，對檢測結(jié)果主要有以下核心影響因素：

2.1 ISN的影響

目前通用的ISN并未進行規(guī)定，ISN的結(jié)構(gòu)類型取決于待測設備電信端口的具體配置，即取決于EUT正常工作時所要求的傳輸媒介類型和其電氣特性（實際由設備目標用途、制造商的設計方案確定），表2為平衡對線電纜的一些特性。對ISN進行選用時，針對不同ISN制造商推出的產(chǎn)品，只要其LCL符合標準GB 9254-2008中9.6.2c）中（1～3）的要求，即為適用。

2.1.1 同一廠家不同系列的ISN的影響。依據(jù)標準要求進行試驗，試驗中采用相同的網(wǎng)絡傳輸軟件，傳輸模式為1000Mbit全雙工，傳輸數(shù)據(jù)率為15%，使用超五類非屏蔽平衡對線電纜，選取某一廠家能傳輸8線ISN和只能傳輸4線ISN，對同一臺電腦進行測試，采用相同的輔助設備。測試結(jié)果顯示，兩者測試曲線波形趨勢相近，個別頻點測試值有顯著差異，差異頻點位于“臨界值”附近，影響了對產(chǎn)品合格與否的判定。

2.1.2 不同廠家的ISN的影響。依據(jù)標準要求進行試驗，試驗中采用相同的網(wǎng)絡傳輸軟件，傳輸模式為1000Mbit全雙工，傳輸數(shù)據(jù)率為15%，使用超五類非屏蔽平衡對線電纜，選取不同廠家的只能傳輸4線的ISN和能傳輸8線的ISN，對同一臺電腦進行測試，采用相同的輔助設備，測試結(jié)果差異明顯。選取不同廠家的能傳輸8線的兩臺ISN進行比較，測試結(jié)果幾乎一致。

2.2 流量的影響

標準GB 9254-2008中對可靠測試的LAN流量有10%以上的規(guī)定，在實際測試中很難進行持續(xù)穩(wěn)定的流量傳輸，大量實驗證明，采用同一傳輸軟件，相同測試條件下，網(wǎng)絡流量從10%變化至99%，測試結(jié)果幾乎相同。采用不同的傳輸軟件，即使流量相同，結(jié)果也有較大差異。

2.3 數(shù)據(jù)格式的影響

目前進行電信端口傳導共模騷擾測試時，EUT與輔助設備（AE）之間采用專用軟件和無專用軟件方式進行數(shù)據(jù)傳輸。通過專用軟件實現(xiàn)數(shù)據(jù)互傳，可以控制數(shù)據(jù)傳輸?shù)牧髁堪俜直?，周期性發(fā)送數(shù)據(jù)包。無專用軟件傳輸數(shù)據(jù)，已拷貝文件為主要形式，為非周期性傳輸，具有隨機性，流量百分比不易控制。

大量實驗數(shù)據(jù)證明，采用不同的軟件對同一EUT進行測試，采用電腦系統(tǒng)“ping”命令，騷擾值最低。采用其他軟件，流量相同的條件下測試，150kHz～5MHz頻段，主要為EUT電源部分的影響，騷擾曲線波形趨向一致。5MHz～30MHz頻段，騷擾波形差異明顯。另外，相對于同一軟件傳輸，不同傳輸速率下，主要騷擾差異為5MHz～30MHz頻段，且速率越低，騷擾越明顯。

3 影響因素的研究分析及規(guī)范的檢測流程的制定

3.1 影響因素的研究分析

同一廠家的阻抗穩(wěn)定網(wǎng)絡（ISN）設計相同，測試結(jié)果差異不大，不同廠家的ISN，結(jié)果差異明顯。測試時應選擇合適的ISN，線纜實際包含的對線組數(shù)應為選擇的依據(jù)，而非實際“激活的”對線組數(shù)。所用的設備參數(shù)應符合標準要求和有效的校準，結(jié)果報告中應說明使用ISN的型號、廠家、校準等相關(guān)信息。

電信端口依據(jù)傳輸速率來進行定義，可以分為十兆端口、百兆端口、千兆端口等。非屏蔽平衡對線電纜按電氣性能[含縱向轉(zhuǎn)換損耗（LCL）特性]可劃分為三類、五類（含超五類）、六類和七類電纜。測試原則應依據(jù)產(chǎn)品端口所適用的非屏蔽平衡對線電纜類別和信號傳輸速率，選擇適用的窄帶電纜進行較高傳輸速率的測試。例如某類產(chǎn)品適用超五類和六類雙絞線，數(shù)據(jù)傳輸速率100/1000Mbps可選，實際測試時，應選擇適用的五類ISN進行傳輸速率1000Mbps的測試。

不同傳輸軟件對電信端傳導共模騷擾影響明顯，數(shù)據(jù)包格式、文件內(nèi)容及ASCII碼流格式的不同，導致不同的干擾試驗結(jié)果。建議采用廣泛使用的傳輸軟件，以盡量減少風險，并在報告中進行注明。

相同的傳輸軟件，流量10%以下與10%以上結(jié)果相差相對明顯，流量在10%以上，結(jié)果差異不明顯。因此測試中傳輸流量至少為正常工作流量的10%以上，如果LAN在空閑狀態(tài)期間還保持傳輸，測試還應在空閑狀態(tài)下進行。

3.2 規(guī)范的檢測流程的制定

依據(jù)本文的研究分析結(jié)果，日常檢測時應參考標準GB 9254-2008中圖C.6制定出規(guī)范的電信端口傳導共模騷擾檢測流程。重點流程如下：（1）依據(jù)線纜實際包含的對線組數(shù)及線纜類別（三、五、六或更好的）使用規(guī)定的ISN [縱向轉(zhuǎn)換損耗（LCL）特性]；（2）采用被廣泛使用的傳輸軟件，測試中傳輸流量應為正常工作流量的10%以上，若LAN在空閑狀態(tài)期間還保持傳輸狀態(tài)，測試還應在空閑狀態(tài)下進行，選擇適用的窄帶電纜進行較高傳輸速率或依據(jù)客戶需求進行測試；（3）結(jié)果報告中應說明使用的傳輸軟件種類，使用的ISN廠家、型號編號、校準等信息。

4 結(jié)語

電信端口傳導共模騷擾測試結(jié)果影響因素較多，本文重點介紹了ISN、傳輸數(shù)據(jù)格式及流量等因素的影響，在實際測試中應嚴格按照標準及客戶需求進行試驗流程的規(guī)范制定，從而更好地保持標準執(zhí)行的一致性及測試的重復性，提高檢測結(jié)果的準確性。

需要注意的是，除了被測產(chǎn)品的本身特性對測試結(jié)果所產(chǎn)生的影響外，測試時應選擇性能優(yōu)越的輔助設備（AE），因為由標準所推薦的ISN并不能完全隔離性能較差的輔助設備的影響。

參考文獻

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