오늘은 고온 및 저온 환경에서 네트워크 케이블의 전송 성능을 살펴보겠습니다. 네트워크 케이블에 대한 고온 및 저온 테스트를 수행하기 위해 테스트 주변 온도를 -20℃ 및 60℃로 설정하여 고온 및 저온이 네트워크 케이블의 전송 성능에 어떤 영향을 미치는지 연구하는 것을 목표로 합니다.

네트워크 케이블을 항온항습 시험 챔버에 넣어 고온 및 저온 환경이 전송 성능에 미치는 영향을 시뮬레이션하고 -20℃ 및 60℃에서 테스트를 수행했습니다.

먼저, 일반 온도인 20℃에서 Category 5e 엔지니어링 케이블과 표준 네트워크 케이블에 대해 Fluke 영구 링크 테스트를 수행합니다.

                                                                           20℃에서 엔지니어링 케이블 및 표준 케이블의 Fluke 테스트 차트

두 케이블 모두 Fluke 테스트를 통과할 수 있으며 전송 성능 요구 사항을 충족하는 케이블임을 알 수 있습니다.

다음으로, -20℃의 저온 환경에서 두 묶음의 케이블의 전송 성능을 테스트합니다.

이 환경에서 전문 Fluke 케이블 테스트 장비를 사용하여 케이블을 테스트하여 -20℃의 저온에서 케이블의 엔지니어링 수용을 시뮬레이션합니다. 현장 테스트 후 아래 테스트 결과 보고서에서 두 종류의 케이블 모두 Fluke 영구 링크 테스트를 통과할 수 있음을 확인할 수 있습니다.

물론, 위의 테스트 결과에서 테스트를 통과하는 것 외에도 두 종류의 케이블이 전송 성능 테스트 매개변수에서도 차이가 있음을 알 수 있습니다. 다음으로 이러한 매개변수를 하나씩 정량적으로 분석합니다.

위의 테스트 결과에서 볼 수 있듯이 엔지니어링 케이블과 표준 네트워크 케이블 모두 삽입 손실의 최악 마진이 2dB 이상 증가했습니다.

이는 온도가 떨어지면서 저항률이 감소하고 DC 루프 저항이 감소하여 삽입 손실이 감소하기 때문입니다.

반사 손실의 최악 마진도 약 1dB 변경되었습니다. 이는 온도가 감소할 때 케이블의 각 지점의 온도가 동일한 정도로 떨어지지 않기 때문입니다. 따라서 각 지점의 재료의 냉간 수축 정도가 달라져 케이블의 특성 임피던스의 불균형이 심화되어 반사 손실의 변화를 일으킵니다.

등가 원단 간섭비(EFEXT) 및 복합 등가 원단 간섭비(CEFEXT)의 최악 마진 값은 모두 1dB 증가했습니다. 이는 삽입 손실 감소와 관련이 있습니다. 삽입 손실이 작을수록 신호 무결성이 높아집니다. 또한 케이블의 꼬인 구조가 저온 환경에서 이성화되지 않으므로 노이즈 강도는 기본적으로 변하지 않습니다. 따라서 EFEXT와 CEFEXT 모두 증가했습니다.

그러나 감쇠 대 간섭비(ACR)는 기본적으로 변하지 않습니다. 이는 ACR이 신호 대 근단 간섭(NEXT)의 비율이기 때문이며, 테스트 보고서에서 알 수 있듯이 NEXT의 최악 마진 값은 기본적으로 변하지 않고 삽입 손실의 변화는 이에 거의 영향을 미치지 않습니다. 따라서 ACR의 최악 마진은 거의 변하지 않습니다.

-20℃에서 저온 테스트를 완료한 후 두 묶음의 케이블의 전송 성능을 60℃의 고온 환경에서 테스트합니다.

이 환경에서 전문 Fluke 케이블 테스트 장비를 사용하여 케이블을 테스트하여 60℃의 고온에서 케이블의 엔지니어링 수용을 시뮬레이션합니다. 현장 테스트 후 아래 테스트 결과 보고서에서 두 종류의 케이블 모두 Fluke 영구 링크 테스트를 통과하지 못했음을 확인할 수 있습니다.

물론, 위의 테스트 결과에서 테스트에 실패하는 것 외에도 두 종류의 케이블이 전송 성능 테스트 매개변수에서도 차이가 있음을 알 수 있습니다. 다음으로 이러한 매개변수를 하나씩 정량적으로 분석합니다.

위의 테스트 결과에서 볼 수 있듯이 엔지니어링 케이블과 표준 네트워크 케이블 모두 삽입 손실의 최악 마진이 약 2.8dB 감소했습니다.

이는 온도가 상승함에 따라 저항률이 증가하고 DC 루프 저항이 증가하여 삽입 손실이 증가하여 최악 마진 값이 감소하기 때문입니다.

반사 손실의 최악 마진도 1dB 감소했습니다. 등가 원단 간섭비(EFEXT) 및 복합 등가 원단 간섭비(CEFEXT)의 최악 마진 값은 모두 1dB 증가했습니다. 이는 삽입 손실 증가와 관련이 있습니다. 삽입 손실이 클수록 신호와 노이즈가 모두 감쇠됩니다. 그러나 노이즈 자체는 낮은 수준이며 삽입 손실에 의해 감쇠된 후 레벨의 변화가 신호보다 큽니다. 따라서 EFEXT와 CEFEXT 모두 증가했습니다.

그러나 감쇠 대 간섭비(ACR)의 최악 마진은 기본적으로 변하지 않습니다. 이는 ACR이 신호 대 근단 간섭(NEXT)의 비율이기 때문이며, 테스트 보고서에서 알 수 있듯이 NEXT의 최악 마진 값은 기본적으로 변하지 않고 삽입 손실의 변화는 이에 거의 영향을 미치지 않습니다. 따라서 ACR의 최악 마진은 거의 변하지 않습니다.

위의 테스트 결과에서 다음과 같은 결론을 내릴 수 있습니다. -20℃의 저온 환경에서 일반 네트워크 케이블의 전송 성능은 20℃보다 우수합니다. 그러나 네트워크 케이블을 사용할 때는 케이블의 전송 성능뿐만 아니라 PE/PVC의 수명과 같은 케이블 재료의 물리적 특성에도 주의해야 합니다. 저온 환경은 이러한 재료의 수명을 손상시킬 수 있습니다.