Σήμερα, ας εξερευνήσουμε την απόδοση μετάδοσης των καλωδίων δικτύου σε περιβάλλοντα υψηλής και χαμηλής θερμοκρασίας. Θέσαμε τις θερμοκρασίες περιβάλλοντος δοκιμής στους -20℃ και 60℃ για να διεξάγουμε δοκιμές υψηλής και χαμηλής θερμοκρασίας στα καλώδια δικτύου, με στόχο να μελετήσουμε πώς οι υψηλές και χαμηλές θερμοκρασίες επηρεάζουν την απόδοση μετάδοσης των καλωδίων δικτύου.

Τα καλώδια δικτύου τοποθετήθηκαν σε ένα θάλαμο δοκιμών σταθερής θερμοκρασίας και υγρασίας για να προσομοιώσουν την επίδραση των περιβαλλόντων υψηλής και χαμηλής θερμοκρασίας στην απόδοση μετάδοσής τους και οι δοκιμές πραγματοποιήθηκαν στους -20℃ και 60℃.

Πρώτον, στη συνήθη θερμοκρασία των 20℃, διεξάγονται δοκιμές μόνιμου συνδέσμου Fluke σε καλώδια μηχανικής Κατηγορίας 5e και τυπικά καλώδια δικτύου.

                                                                           Διαγράμματα Δοκιμών Fluke των Καλωδίων Μηχανικής και Τυπικών Καλωδίων στους 20℃

Μπορεί να φανεί ότι και τα δύο μπορούν να περάσουν τη δοκιμή Fluke και είναι καλώδια που πληρούν τις απαιτήσεις απόδοσης μετάδοσης.

Στη συνέχεια, δοκιμάζουμε την απόδοση μετάδοσης των δύο δεσμίδων καλωδίων σε ένα περιβάλλον χαμηλής θερμοκρασίας -20℃.

Σε αυτό το περιβάλλον, χρησιμοποιούμε επαγγελματικό εξοπλισμό δοκιμών καλωδίων Fluke για να δοκιμάσουμε τα καλώδια, ώστε να προσομοιώσουμε την αποδοχή μηχανικής των καλωδίων υπό τη χαμηλή θερμοκρασία των -20℃. Μετά από επιτόπια δοκιμή, μπορεί να φανεί από την αναφορά των αποτελεσμάτων της δοκιμής παρακάτω ότι και οι δύο τύποι καλωδίων μπορούν να περάσουν τη δοκιμή μόνιμου συνδέσμου Fluke.

Φυσικά, από τα παραπάνω αποτελέσματα των δοκιμών, μπορούμε να δούμε ότι εκτός από το ότι περνούν τη δοκιμή, οι δύο τύποι καλωδίων διαφέρουν επίσης στις παραμέτρους δοκιμής απόδοσης μετάδοσής τους. Στη συνέχεια, θα πραγματοποιήσουμε μια ποσοτική ανάλυση αυτών των παραμέτρων μία προς μία.

Όπως μπορεί να φανεί από τα παραπάνω αποτελέσματα των δοκιμών, τόσο για τα καλώδια μηχανικής όσο και για τα τυπικά καλώδια δικτύου, το χειρότερο περιθώριο απώλειας εισαγωγής έχει αυξηθεί κατά περισσότερο από 2dB.

Αυτό συμβαίνει επειδή η αντίσταση μειώνεται καθώς η θερμοκρασία πέφτει και η μείωση της αντίστασης βρόχου DC οδηγεί επίσης σε μείωση της απώλειας εισαγωγής.

Το χειρότερο περιθώριο απώλειας επιστροφής έχει επίσης αλλάξει κατά περίπου 1dB. Αυτό συμβαίνει επειδή όταν η θερμοκρασία μειώνεται, η θερμοκρασία σε κάθε σημείο του καλωδίου δεν πέφτει στον ίδιο βαθμό. επομένως, ο βαθμός ψυχρής συρρίκνωσης του υλικού σε κάθε σημείο ποικίλλει, γεγονός που εντείνει την ανισορροπία της χαρακτηριστικής σύνθετης αντίστασης του καλωδίου και, κατά συνέπεια, προκαλεί αλλαγές στην απώλεια επιστροφής.

Οι χειρότερες τιμές περιθωρίου του Equivalent Far-End Crosstalk Ratio (EFEXT) και του Composite Equivalent Far-End Crosstalk Ratio (CEFEXT) έχουν και οι δύο αυξηθεί κατά 1dB. Αυτό σχετίζεται με τη μείωση της απώλειας εισαγωγής: μια μικρότερη απώλεια εισαγωγής έχει ως αποτέλεσμα μεγαλύτερη ακεραιότητα σήματος. Επιπλέον, δεδομένου ότι η στριμμένη δομή των καλωδίων δεν υφίσταται ισομερισμό στο περιβάλλον χαμηλής θερμοκρασίας, η ένταση του θορύβου παραμένει βασικά αμετάβλητη. Επομένως, τόσο το EFEXT όσο και το CEFEXT έχουν αυξηθεί.

Ωστόσο, το Attenuation-to-Crosstalk Ratio (ACR) παραμένει βασικά αμετάβλητο. Αυτό συμβαίνει επειδή το ACR είναι η αναλογία του σήματος προς το near-end crosstalk (NEXT) και, όπως γνωρίζουμε από την αναφορά δοκιμής, η χειρότερη τιμή περιθωρίου του NEXT παραμένει βασικά αμετάβλητη, ενώ η αλλαγή στην απώλεια εισαγωγής έχει μικρή επίδραση σε αυτό. Επομένως, το χειρότερο περιθώριο του ACR παραμένει σχεδόν αμετάβλητο.

Αφού ολοκληρώσουμε τη δοκιμή χαμηλής θερμοκρασίας στους -20℃, προχωράμε στη συνέχεια στη δοκιμή της απόδοσης μετάδοσης των δύο δεσμίδων καλωδίων σε ένα περιβάλλον υψηλής θερμοκρασίας 60℃.

Σε αυτό το περιβάλλον, χρησιμοποιούμε επαγγελματικό εξοπλισμό δοκιμών καλωδίων Fluke για να δοκιμάσουμε τα καλώδια, ώστε να προσομοιώσουμε την αποδοχή μηχανικής των καλωδίων υπό την υψηλή θερμοκρασία των 60℃. Μετά από επιτόπια δοκιμή, μπορεί να φανεί από την αναφορά των αποτελεσμάτων της δοκιμής παρακάτω ότι κανένας από αυτούς τους δύο τύπους καλωδίων δεν έχει περάσει τη δοκιμή μόνιμου συνδέσμου Fluke.

Φυσικά, από τα παραπάνω αποτελέσματα των δοκιμών, μπορούμε να δούμε ότι εκτός από την αποτυχία της δοκιμής, οι δύο τύποι καλωδίων διαφέρουν επίσης στις παραμέτρους δοκιμής απόδοσης μετάδοσής τους. Στη συνέχεια, θα πραγματοποιήσουμε μια ποσοτική ανάλυση αυτών των παραμέτρων μία προς μία.

Όπως μπορεί να φανεί από τα παραπάνω αποτελέσματα των δοκιμών, τόσο για τα καλώδια μηχανικής όσο και για τα τυπικά καλώδια δικτύου, το χειρότερο περιθώριο απώλειας εισαγωγής έχει μειωθεί κατά περίπου 2,8dB.

Αυτό συμβαίνει επειδή η αντίσταση αυξάνεται καθώς η θερμοκρασία ανεβαίνει και η αύξηση της αντίστασης βρόχου DC οδηγεί επίσης σε αύξηση της απώλειας εισαγωγής, μειώνοντας έτσι τη χειρότερη τιμή περιθωρίου.

Το χειρότερο περιθώριο απώλειας επιστροφής έχει επίσης μειωθεί κατά 1dB. Οι χειρότερες τιμές περιθωρίου του Equivalent Far-End Crosstalk Ratio (EFEXT) και του Composite Equivalent Far-End Crosstalk Ratio (CEFEXT) έχουν και οι δύο αυξηθεί κατά 1dB. Αυτό σχετίζεται με την αύξηση της απώλειας εισαγωγής: μια μεγαλύτερη απώλεια εισαγωγής προκαλεί την εξασθένηση τόσο του σήματος όσο και του θορύβου. Ωστόσο, ο ίδιος ο θόρυβος έχει χαμηλό επίπεδο και, αφού εξασθενηθεί από την απώλεια εισαγωγής, η αλλαγή στο επίπεδό του είναι μεγαλύτερη από αυτή του σήματος. Επομένως, τόσο το EFEXT όσο και το CEFEXT έχουν αυξηθεί.

Ωστόσο, το χειρότερο περιθώριο του Attenuation-to-Crosstalk Ratio (ACR) παραμένει βασικά αμετάβλητο. Αυτό συμβαίνει επειδή το ACR είναι η αναλογία του σήματος προς το near-end crosstalk (NEXT) και, όπως γνωρίζουμε από την αναφορά δοκιμής, η χειρότερη τιμή περιθωρίου του NEXT παραμένει βασικά αμετάβλητη, ενώ η αλλαγή στην απώλεια εισαγωγής έχει μικρή επίδραση σε αυτό. Επομένως, το χειρότερο περιθώριο του ACR παραμένει σχεδόν αμετάβλητο.

Από τα παραπάνω αποτελέσματα των δοκιμών, μπορούμε να συμπεράνουμε ότι: Υπό ένα περιβάλλον χαμηλής θερμοκρασίας -20℃, η απόδοση μετάδοσης των κανονικών καλωδίων δικτύου είναι καλύτερη από αυτή στους 20℃. Ωστόσο, κατά τη χρήση καλωδίων δικτύου, δεν θα πρέπει να επικεντρωνόμαστε μόνο στην απόδοση μετάδοσης των καλωδίων, αλλά και να δίνουμε προσοχή στις φυσικές ιδιότητες των υλικών των καλωδίων, όπως η διάρκεια ζωής του PE/PVC. Τα περιβάλλοντα χαμηλής θερμοκρασίας μπορούν να βλάψουν τη διάρκεια ζωής αυτών των υλικών.