GB T 18015.5 2007 数字通信用对绞或星绞多芯对称电缆 第5部分：具有600 MHz及以下传输特性的对绞或 星绞对称电缆水平层布线电缆 分规范

 

GB/T 18015.5--2007/IEC 61156-5: 2002

    数字通信用对绞或星绞多芯对称电缆

第5部分：具有600 MHz及以下传输特性的对绞或

    星绞对称电缆水平层布线电缆  分规范

1    总则

1.1  范围

    本部分与GB/T 18015.1--2007—起使用．这种电缆专用于ISO/IEC 11801；2000中定义的D、E、

F级信道的水平层布线（见表1）．

    本部分适用于单独屏蔽（STP）、总屏蔽（FTP）和非屏蔽（UTP）的含4个或以下线对数的对绞组或四线组．规定了20℃时电缆的传输特性．高于20℃温度时的电缆性能的讨论参见附录A．

    本部分所称的“5e类”电缆是用来表示增强的5类电缆，与ISO/IEC 11801中的“5类”电缆用于同样的范围．该增强电缆表示为5e类以将其区别于GB/T 18015.2、GB/T 18015.3，GB/T 18015.4所述

的5类电缆。尽管5类电缆和5e类电缆都具有100MHz的特性，均能使用在D级信道中，但5e类电

缆与5类电缆相比，具有一些附加的要求，使其更适用于利用四对线在双向同时传输的系统中。

    表1  电缆类别

 

    这些电缆能够用于在开发中的和同时使用多达4个线对的各种通信系统。从这种意义上说，本部分为系统开发商提供了评价新系统所需要的电缆特性．

    本部分所包括的电缆应在通信系统通常采用的电压电流下工作。这些电缆不宜被接到如公共供电那样的低阻抗电源上．

    虽然推荐的安装温度范围是O℃到+50℃，但实际的安装温度范围宜在详细规范中规定。

1.2  规范性引用文件

    下列文件中的条款通过GB/T18015的本部分的引用而成为本部分的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本部分，然而，鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本部分．

    GB 6995.2  电线电缆识别标志第二部分：标准颜色（GB 6995. 2--1986，neq IEC 60304：1982）

    GB/T 11327.1—1999  聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套低频通信电缆电线  第1部分：一般试验和测量方法(neq IEC 60189-1:1986)

    GB/T 18015.1—2007  数字通信用对绞或星绞多芯对称电缆  第1部分；总规范(IEC 61156-Is2002,1DT)

   GB/T 18015.2  数字通信用对绞或星绞多芯对称电缆  第2部分：水平层布线电缆  分规范( GB/T 18015.2--2007, IEC 61156-2: 2001, IDT) 

GB/T 18015.3  数字通信用对绞或星绞多芯对称电缆  第3部分：工作区布线电缆  分规范

  (GB/T 18015.3--2007,1EC 61156-3:2001,IDT)

    GB/T 18015.4  数字通信用对绞或星绞多芯对称电缆  第4部分：垂直布线电缆分规范(GB/T18015. 4--2007, IEC 61156-4: 2001, IDT)

1156-5-1：2002,1DT)

    ISO/IEC 11801:2000  信息技术  用户建筑群的通用布缆

1.3  安装条件

    见GB/T 18015.1--2007中1.3．

1.4  气候条件

    在静态条件下，电缆应工作在-40℃到+60℃温度范围内．对屏蔽和非屏蔽电缆，规定了电缆（特性）与温度的关系，这种关系在实际布线系统的设计中宜加以考虑．

2   定义、材料和电缆结构

2.1  定义

    见GB/T 18015.1--2007中2.1。

2.2  材料和电缆结构

2.2.1  一般说明

    材料和电缆结构的选择应适合于电缆的预期用途和安装要求。应特别注意要符合任何防火性能的特殊要求（如燃烧性能，发烟量，含卤索气体的产生等）．

2.2.2  电缆结构

    电缆结构应符合相关的详细规范中规定的详细要求和尺寸．

2.2.3  导体

    导体应是符合GB/T 18015.1--2007中2.2.3的实心退火铜导体，导体标称直径应在0.5 mm到0. 65 mm之间。如果与连接硬件适配，导体直径可大至0.8mm。

2.2.4  绝缘

    导体应由适当的热塑性材料绝缘．例如：

    ——聚烯烃；

    ——含氟聚合物；

    ——低烟无卤热塑性材料。

    绝缘可以是实心，泡沫或泡沫实心皮．绝缘应连续，其厚度应使成品电缆符合规定的要求．绝缘的标称厚度应适应导体的连接方法。

2.2.5  绝缘色谱

    本部分不规定绝缘色谱，但应由相关的详细规范规定．颜色应易于辨别，并应符合GB 6995.2中规定的标准颜色．

     注：为便于线对识别，可以用标记或色环方法在“a”线上标以“b”线的颜色．

2.2.6  电缆元件

    电缆元件应为适当扭绞的对绞组或四线组．

2.2.7  电缆元件的屏蔽

    如需要，电缆元件的屏蔽应符合GB/T 18015. 1--2007中2.2.7的规定．

2.2.8  成缆

可用十字形架或其他隔离物将电缆元件隔开．包括十字形架或隔离物在内的电缆元件应当集装起

    1) 在制定中．

来而组成缆芯。

    缆芯可用非吸湿性包带保护。

2.2.9  缆芯屏蔽

    如果相关详细规范要求，缆芯应加屏蔽．

    屏蔽应符合GB/T  18015. 1--2007中2.2.9规定。

2.2.10  护套

    护套材料应为适当的热塑性材料．

    适用的材料例如：

    ——聚烯烃；

    ——PVC；

    ——含氟聚合物；

    ——低烟无卤热塑性材料。

    护套应连续，厚度尽可能均匀。护套内可以放置非吸湿性的非金属材料撕裂绳。

2.2.11  护套颜色

    护套颜色不作规定，宜在相关的详细规范中规定．

2.2.12  标志

    每根电缆上应标有生产厂名，必要时还应有制造年份。可使用下列方法之一加上识别标志：

    a) 适合的着色线或着色带；

    b) 印字带；

c) 在缆芯包带上印字；   

d) 在护套上作标志．

    允许在护套上作附加标志，如长度标志等。如使用，这些标志应在相关的详细规范中规定。

2.2.13  成品电缆

  成品电缆应对储存及装运有足够的防护。

3    性能和要求

3.1   一般说明

    本章规定了按本部分生产的电缆的性能和最低要求。试验方法应符合GB/T 18015.1--2007第3章规定。为了区别特定的产品及其性能可以制订详细规范（见第4章）。

3.2   电气性能

    除非另有规定，试验应在长度不小于100 m的电缆上进行。

3.2.1  导体电阻

    当按GB/T 11327.1--1999第7.1进行测量时，电缆的最大环路电阻应不大于19.OΩ/100 m．

3.2.2  电阻不平衡

    导体电阻不平衡应不大于2%。

3.2.3  介电强度

    试验应在导体／导体间进行，当有屏蔽时，还应在导体／屏蔽间进行。

    直流     1.0 kV     l min;

    或直流   2.5kV     2s．

    也可用交流电压代替直流电压：

    交流     0.7kV     l min；

    或交流   1.7kV     2s。

3.2.4  绝缘电阻

  试验应在两种情况下进行：

——导体／导体；

  ——有屏蔽时，导体／屏蔽。

  20℃时，最小绝缘电阻值应不小于5 000 MΩ·km．

3.2.5  工作电容

    本部分不规定工作电容，但可由相关的详细规范规定．

3.2.6  线对对地电容不平衡

    在lkHz频率下，线对对地电容不平街最大值应不大于l 600 pF/km．

3.2.7  转移阻抗

    对于包括一层或多层屏蔽的电缆，转移阻抗的性能分两个级别．在每个级别指定的频率点，转移阻抗应不大于表2所示的值。

表2转移阻抗

 

 3.2.8  屏蔽电阻

    单独屏蔽或总屏蔽的直流电阻不作规定，但可在相关的详细规范中规定．

3.3  传输特性

    除非另有规定，所有试验应在100 m长的电缆上进行。

3.3.1  传播速度、相时延和差分时延（相时延差）

3.3.1.1  传播速度

    在4 MHz至最高基准频率的频段范围内，电缆中的任何线对的最小传播速度等于或大于0.6c．给出的4 MHz以下的值仅为参考，

     注：当在对称电缆上测量时，即电缆工作在乎衡模式时，在大于4 MHz的频段内，其传播速度、群速度和相速度近似相等．

3.3.1.2  相时延和差分时延（相时延差）

    对某设定长度的电缆的相时延可理解为传播速度的倒数．相时延应小于或等于：

                                    （1）

式中：

    ?一频率，MHz；

    差分时延（相时延差）——电缆中任何两线对间的相时延之差值．

3.3.1.3  差分时延（相时延差）

    当在（10士2）℃和(40±1)℃测量相时延时，在给定温度下，从4.0 MHz到最高基准频率的范围内，任何两线对间的最大相时延差应不大于：

对5e类、6类电缆为：45 ns/100 m；   

对7类电缆为：25 ns/100 m．

3.3.1.4  环境影响

    在--40℃～60℃温度范围内，相时延差在3.3.1.3所规定的范围内的任何两线对间的相时延差的变化应不超过士10 ns/l00 m． 

3.3.2衰减

3.3.2.1通用数值

    在表3指定的频率范围内，所测得的任何线对的最大衰减口应小于或等于将表3中相应的常数代入公式(2)后得出的数值.

表3  计算衰减用的常数值

     表4中的数值仅供参考．因为在1 MHz时在100 m长度上进行的衰减测量容易发生误差，这些数值在括号内给出，仅供参考．

表4   20℃肘的衰减

3.3.2.2  5e类电缆的特殊考虑

    表3中5e类电缆的常数是针对使用的跳线电缆衰减比水平电缆高20%的条件来确定的。当使用的跳线电缆衰减比水平电缆高50%时，常数a、b、c的值分别宜为1.9108，0.0822和0.200．

3.3.2.3  环境影响

    由温度升高引起的衰减增加，对非屏蔽电缆，在l MHz～250 MHz频率范围内，应不大于 

0. 4%/℃，在250 MHz以上的频率，应不大于0.6%/℃,对屏蔽电缆，应不大于0.2%／℃。

    确定是否符合本要求的方法在考虑中。

3.3.3   不平衡衰减

    在表5给出的频率范围内，近端最小不平衡衰减(横向转换损耗或TCL)应等于或大于从公式(3)所得的数值。

    TCL的公式为：

                                       TCL = 40.0-lOlg(?)    (dB)                  （3）

表5   近端不平衡衰减

 

    所有类别电缆的远端最小等电平不平衡衰减(等电平横向转换转移损耗或EL TCTL)，在l MHz到30 MHz范围内的所有频率下，应等于或大于由公式(4)所得的数值。

EL TCTL的公式为：

                                 EL TCTL=35.O-201g(?)    (dB)                   (4)

3.3.4  近端串音(NEXT)

    按GB/T 18015.1测量时，在表6指定的频率范围内，任何线对的最差线对近端串音功率和，PSNEXT，应等于或大于从公式(5)所得盼数值，相应的PS NEXT(I)值见表6．

                               PS NEXT(?)=PS NEXT(l)-151g(?）    (dB)              （5）

表6  最差线对的PS NEXT值

    对于5e类电缆，频率范围扩展了25%，达125 MHz。100 MHz以上的数值仅供参考，并加上了

括号．  

表7中给出的数值仅供参考，对于PS NEXT的计算值大于75 dB的凝率点，要求应是75 dB。

表7  PS NEXT

表7  （续）

 

3.3.5  远端串音（FEXT）

    按GB/T 180115.1测量时，在表8给定的频率范周内，最差线对的等电平远蟥串音功率和．PS ELFEXT，应等于或大于从公式(6)所得的数值，相应的PS ELFEXT(I)值见表8．

                   PS EL FEXT(?)=PS EL FEXT(1)-201g(?)  (dB/lOOm)                    (6)

表8  最差线对的PS EL FEXT值

对5e类电缆，额率扩展了25%，达125 MHz．100 MHz以上的数值仅供参考，并加上了括号。

表9中给出的值仅供参考，对于PS EL FEXT的计算值大于75 dB的频率点，要求应是75 dB．

表9  PS EL FEXT

 

 

表9（续）

 

    任何线对组合的线对与线对间最小EL FEXT应比任何线对的PS EL FEXT至少大3 dB。

3.3.6   特性阻抗

3.3.6.1   开一短路阻抗（输入阻抗）

    当用扫频模式（GB/T 18015.1--2007中3,3.6.2.2规定的开短路法），在从4 MHz到最高基准频率范围内测量时，输入阻抗值应满足表10规定的要求。

                                       表10输入阻抗                         单位为欧姆

      当测量3.3.6.2中的平均特性阻抗时，就不要求测量输入阻抗。

3.3.6.2  函数拟合阻抗／平均特性阻抗

    当按GB/T  18015.1--2007的3.3.6.3,3.3.6.3/3.3.6.2.3或3.3.6.3/3.3.6，2.2.3～3.3.6.2.2.5

测量时，平均特性阻抗应在100 MHz下要求的标称阻抗士5%的范围内．

3.3.7   回波损耗(RL)

    当按照GB/T 18015.1--2007中3.3.7测量时，在表11中规定的频率范围内，任何线对的最小回波损耗应等于或大于表11中相应类别电缆的规定值．

表1 1  回波损耗

电缆类别	频率范围/MHz	回波损耗/dB
所有类别	4～10	20.0+5.OX lg(?)
所有类别	10～20	25.0
5e类	20～125	25.0-7.O×lg(?/20)
6类和7类	20～250	25.0-7.0×1g(?/20)
7类	250～600	25.O-7.O×1g(?/20)
注：计算值低于17.3 dB均算作17.3 dB．

     对于5e类电缆，频率范围扩展了25%，达125 MHz．I00 MHz以上的数值仅供参考．

3.3.8  屏蔽衰减屏蔽衰减分两个性能等级。屏蔽衰减是耦合衰减的一部分。当采用吸收钳法分开测量时，屏蔽电

缆的屏蔽衰减在从30.0 MHz到最高基准频率的范围内，应等于或大于下面所示之值；

    ——对1级电缆：≥60 dB;

    ——对2级电缆：≥40 dB。

    对非屏蔽电缆没有要求。

3.3.9  耦合衰减

    耦合衰减按性能分为三种类型．当采用吸收钳法测量，在从?=30.O MHz到最高基准频率的范围内的耦合衰减应等于或大于表12中所示值：

表12  耦合衰减

耦合衰减类型	频率范围／MHz	耦合衰减/dB
	30～100	≥85．O
类型I	100～最高基准频率	≥85.O-20×lg(?/l00)
	30～100	≥55.0
类型Ⅱ	100～最高基准频率	≥55.O-20×lg(?/l00)
	30～100	≥40.0
类型Ⅲ	100～最高基准频率	≥40.O-20×lg(?/l00)

3.3.10  成捆电缆内的串音

    成捆电缆也称为快速绕包电缆、辫状电缆或编织电缆。成捆电缆由多个单根的电缆组成。组成成捆电缆的单根电缆间的串音只在对非屏蔽电缆设计时需要考虑。

    对于这些电缆，因周围电缆的所有主串线对在一根电缆中的任何线对上所引起的串音功率和(PSNEXT和PS EL FEXT)应比单根电缆的串音功率和大5 dB。

3.3.10.1  混合成捆电缆内的串音

    包含多根不同类别电缆的成捆电缆称为混合成捆电缆。这种情况下，一根指定类别电缆中的任何线对的串音功率和(PS NEXT和PS EL FEXT)应比该指定类别电缆的串音功率和大6dB．串音功率和定义为从周围和（或）邻近电缆中所有主串线对耦合进被考虑线对的总功率和。

3.3.11  外来串音电缆

    仅对非屏蔽电缆考虑处来串音。外来串音是从邻近电缆进入到被考虑电缆中的容性和感性的组合串音耦合。邻近的电缆可用于同一协议或完全不同协议的数据通信。因此，外来串音是统计性质的，不能被补偿．这些电缆如果安装在敞开的槽道或管道中，则为了保证足够的串音隔离，就要求有附加的串音余量。因为在敞开的槽道或管道中的电缆不像成捆电缆那样有规则，所以要求的串音余量比成捆电缆串音功率和余量低些。

    对电缆部分地平行安装的应用场合，需要有附加的串音功率和余量(对PS NEXT和PS EL

FEXT)以补偿外来串音。

3.4   机械性能和尺寸要求

3.4.1  尺寸要求

    电缆最大外径应不大于20 mm。绝缘外径、护套标称厚度及护套最大外径未作规定，但应在相关的详细规范中规定。

3.4.2  导体断裂伸长率

    导体最小伸长率应为8%。

3.4.3  绝缘断裂伸长率

  绝缘最小断裂伸长率应为I00%。

 3.4.4  护套断裂伸长率

    护套最小断裂伸长率应为loo%．

3.4.5  护套抗张强度

    护套最小抗张强度应为9 MPa。

3.4.6  电缆压扁试验

    电缆压扁试验未作规定，但可在相关的详细规范中规定．如规定，最小压扁力应为1000 N．

3.4.7  电缆冲击试验

    电缆冲击试验未作规定，但可在相关的详细规范中规定．

3.4.8  电缆张力下弯曲

    电缆张力下弯曲试验未作规定，但可在相关的详细规范中规定（考虑中）．

3.4.9  电缆抗拉性能

    电缆拉伸强度未作规定，但可在相关的详细规范中规定。

    在敷设过程中，每对线拉力值应不大于20 N．

3.5   环境性能

3.5.1  绝缘收缩

    持续时间：lh；

    温度=(100士2)℃；

    要求：绝缘收缩应小于或等于5%；

    试样长度：150mm,

    回缩应是两端测量值之和．

3.5.2  绝缘热老化后的缠绕试验

    不适用．

3.5.3  绝缘低温弯曲试验

温度：（一20士2）℃；   

弯曲芯轴直径：6 mm；

    要求：绝缘不开裂。

3.5.4  护套老化后的断裂伸长率

    持续时间：7天；

    温度=(100士2)℃；

    要求最小值：初始值的50%．

3.5.5  护套老化后的抗张强度

    持续时间：7天；

温度：(100士2)℃；   

要求最小值；初始值的70%．

3.5.6  护套高温压力试验

    不适用．

3.5.7  电缆低温弯曲试验

    温度：（--20士2）℃；

    弯曲芯轴直径：电缆外径的8倍；

    要求。护套不开裂．

3.5.8  热冲击试验

  不适用．

3.5.9  单根电缆延燃特性

    如果地方法规有要求，而且相关详细规范有规定时，试验应按照GB/T 18015.1的规定进行。

3.5.10  成束电缆的延燃特性

    如果地方法规有要求，而且相关详细规范有规定时，试验应按照GB/T 18015.1的规定进行。

3.5.11  酸性气体的释出

    如果地方法规有要求，而且相关详细规范有规定时，试验应按照GB/T 18015.1的规定进行。

3.5.12  发烟量

    如果地方法规有要求，而且相关详细规范有规定时，试验应按照GB/T 18015.1的规定进行。

3.5.13  有毒气体的散发

    在考虑中。

3.5.14  燃烧和烟雾组合试验

    在考虑中．

4    空白详细规范介绍

本部分所述电缆的空白详细规范以GB/T 18015.51发布，用以识别特定的产品。

当详细规范完成时，应提供下列信息：

a)  导体尺寸；

b)  元件数目；

c)  电缆详细结构；

d)  描述基本性能要求的类别(5e，6或7)；

e)  电缆标称阻抗；

f)  燃烧性能要求。

 

    附录A

    （资料性附录）

温度高于20℃时的电缆性能

    为了保证水平电缆在温度高于20℃时符合本部分的要求，应使用较低衰减的电缆或者减少最大信道

长度。在ISO/IEC 11801中简述了20℃时的信道特性，这里仅考虑对水平电缆所要求的衰减的改善．

    跳线电缆的衰减实际上非常接近要求的界限．因此，跳线电缆升温的影响应由水平电缆补偿．

    信道中水平电缆的减少．和因此导致整个信道长度的减少宜按ISO/IEC 11801计算．

    为了补偿温度的影响，这里给出衰减改善因数，这个改善因数说明水平电缆所需的衰减的改善。

    根据ISO/IEC 11801信道模式，已经计算出了在各种指定温度下和跳线电缆的四个温度下所要求的衰减改善因数。这些计算是以在不同类别（见GB/T 18015.5的1.1）的最高基准频率上的衰减为基础的。计算是根据ISO/IEC 11801在20℃所规定的信道全长进行的，为了易予应用，公式（A. 1-7）可与表A.I或图A.1和A.2指出的因数一起使用。

  确切的计算步骤如下：

  在基准温度20℃下，电缆的衰减为：

式中。：

 a_{Cable at 20℃} ----20℃时和最高基准频率下的电缆衰减；

 a_{Channel at 20℃}——20℃时和最高基准频率下信道插入损耗；

       a_Conn——信道中连接器的插入损耗（见ISO/IEC 11801：2000中6.5.5；D级信道等于0.04；

              E、F级信道等于0.02）；

        ?_Ref——最高基准频率（见1.1）．MHz；

     a,b,c——水平电缆衰减的计算常数（见3.3.2）；

         D——珧线电缆相对于水平电缆的衰减增加因数（20%或50%，见GB/T 18015.6--2007中3.3.2）．

  水平电缆相对20℃的平均预期温差：

δ_{horiz cable} ——水平电缆衰减增加的温度系数，%／℃；

ɡ_{patch cable}——跳线电缆衰减增加的温度系数，%／℃。

如果水平电缆和跳线电缆在温度高于20℃下，则所要求的衰减改善因数为：

                            (A．6)

因此，在水平电缆和跳线电缆温度升高时，用公式(A．6)的衰减改善因数可得到水平电缆所要求的衰减：

式中：

  a_{cable temp(?Ref)}---在升温和最高基准频率下所要求的电缆衰减.

 a_{cable at 20℃(?Ref)}---在20℃和最高基准频率下规定的衰减.

            注1：如果还要考虑因湿度引起的衰减增量，则宜采用附录B中的公式（B.10）（贝GB/T 18015.6--2007中3.3.2.2)

            注2：如有必要，上述的计算也能考虑连接器插入损耗的温度系数．

计算所得的数值列在表A．1中．

表A.1  衰减改善因数（如果规定的电缆在温度高于20℃下使用）

 

图A．1到A．2用图的形式表示表A．1中的数据。

    水平电缆平均温度／℃

图A．1  跳线电缆相对水平电缆有20%衰减增量时的5e类和6类UTP缆的衰减改善因数

    水平电缆平均温度／℃

图A．2跳线电缆相对水平电缆有50%衰减增量时的5e类、6类和7类FTP/STP缆的衰减改善因数

 附录B

    （资料性附录）

不同阻抗元件串接引起的插入损耗偏差

    GB/T  18015.1--2007将衰减的测量规定为插入损耗的测量。为了建立模型，给出了插入损耗的简要定义。该定义是在具有低来回双程损耗的短段传输线的假设下得出的。对于所有信道和链路的元件，实际上，甚至对最大长度下的信道本身，均可以证明该假设是合理的．如果发生器与负载背靠背连接，这种推导还消除了发生器和负载的失配，因此，得到的就是被测器件或串接元件链的工作衰减．

    一个均匀传输线或任何均匀器件的插入损耗(IL)都是由于在发生、器Z_G和负载Z_L之间插入了阻抗为Z_o的传输线或器件引起的。对于不同的阻抗，得到电路图。如图B.1。

    圈B．1  插入损耗测量——电路图

由此得出了传输线的复数插入损耗，它包括影像衰减，影像相位和几个复数反射损耗项：

            (rad)          (B.1)

对应于：

                     (B.2)

式中：

IL——传输线的插入损耗，Np或dB；

τ_l——由于发生器和传输线失配引起的反射损耗系数（见注1）；

τ₂——由于传输线和负载失配引起的反射损耗系数；

τ₃——要是无传输线，由于发生器和负载失配引起的反射损耗系数．该损耗是发生器和负载固有的，与线路或元件的插入损耗无关，因此，应减去（见注2）；

τ₄——对于短传输线相互作用产生的损耗系数（见注3）；

ι一--传输线长度，m；

α——影像和工作衰减，Np/m或dB/m；

β-一-相位角、相位常数或影像相移，rad/m。 

 注1：就连接反射和损耗而言，对于阻抗Z₁和Z₂之间的连接使用了下列术语和定义．

  τ一--反射损耗系数=

  ρ一--反射系数=  

  A₁-——反射损耗=  (dB)

  A _r——回波损耗=RL=  (dB)

  P_i——入射功率

  P_r----反射功率

  P₁——直通功率

注2：当然对串接元件．只对在串接链路两端的发生器和负载阻抗这才是正确的．

注3：如果Z₀ =Z_G和Z₀=Z_L．相互作用因数为1；如果∣r∣》0或a 》0,相互作用因数接近1．

这时，反射和相互作用损耗系数为：

                 (B.3)

然后得到整个线路的复数插入损耗：

             (B.4)

式中：

r一--复数传播常数；

Z_G----发生器阻抗，通常为复数；

Z_o——传输线的特性阻抗，通常为复数；

Z_L——负载阻抗，通常为复数；

从复数传播常数可得：

                                     r×ι=a×ι十j×β×ι                  （B.5）

式中：

a ×ι——传播衰减，Np；

β×ι一--传播相移．rad．

只有当满足下列条件：

                                         Z_G=Z_O=Z_L                               (B．6)

    测量值才是真实的衰减．如忽略公式(B．4)的最后一项，则公式仅对相对长的线路是准确的，亦即只有当来回双程损耗约为40 dB时，方使误差小于0.1dB。

    以上公式对均匀传输线是有效的，但是如不同长度和不同阻抗的元件串接，则要获得串接元件的插入损耗就更为复杂。

    事实上，在这种情况下，一次传输参数是整个串接传输线路长度χ的函数，也就是说，有R(χ)、L(χ)、G(χ)和G（χ）．因此，传输线方程为具有非常量系数的微分方程，假如介质沿串接传输线保持不变，这些方程仍是一次近似线性方程．但是，求解这些微分方程会产生与非线性微分方程同样的困难．

    一个更为简单的近似方法是使用不连续均匀元件的方程，这些方程可近似地作为一串传输矩阵来处理，然后所有串接元件的链路参数矩阵能够通过以适当的次序把所有的传输矩阵相乘得到。这时，就得到以下的方程式作为建立模型的目的：

  几何条件：

  元件长度：ι₁——第i个元件的长度．

  串接线路的长度： 

 

式中：

a_m——第m个阻抗系数的实部；

b_m——第m个阻抗系数的虚部；

F——阻抗的连续频率点函数；

?——频率，Hz；

i——串接元件的序号；

j——表示虚部符号；

k——计算点的序号；

m——阻抗曲线拟合函数系数的序号；

n——串接元件的总数．

这里a_m和b_m的值是复数阻抗的系数，假定它的幅值随频率而倾斜下降。

注：原理上，复数阻抗函数似乎可由测量得到．然而，没有现成的可用于曲线拟合复数数据的运算法．GB/T

    18015.1建议曲线拟合实数和虚数数据，认为它们是各自独立的．在一次近似中，这是可以接受的，虽然在数学

    上是不正确的．在建立模型的多数场合下，采用了更简易的方法，即假设下列阻抗函数对链路中所有元件均是

    有效的．该函数允许根据阻抗的幅值去估算其实部和虚部．    

衰减由下式给出：

                                   (B．9)

式中a_i、b_i、c_i是电缆衰减的计算系数（也见本部分中3.3.2或GB/T 18015. 6--2007中3.3.2）．

如果须考虑温度和湿度，则公式(B．9)必须乘上一个系数：

                (B．10)

式中：

δ_cable ——电缆衰减增加的温度系数，%／℃；

   RH——考虑湿度引起衰减增加的因子（对绞合导体的跳线电缆），%；

  ΔT——相对于规范温度20℃的温差。

相时延由下式给出：

                                     β_ik=2×π×t_ik ×?_k                                                      (B．11)

 

插入损耗偏差由两部分组成．它们易于分开．用于衰减的同一函数可用作插入损耗的曲线拟合函数．这种情况见图B．2所示．这时的差值给出了衰减的偏差，应在串接链路的衰减余量中予以注意．

第二部分是振荡性质的，它是由于在串接链路中信号的再反射引起的（前向回波）．它在接收端产生噪声而应作为功率和加到噪声中．从总的ILD中减去这个偏差就得到ILD的振荡部分．

    图B．3为引起ILD的示意图．

    为了计算，应考虑信道中各个串接的元件。图中所示模型是根据表B．1中的数值得出的．

 

为了得到所有情况下的复数阻抗，使用了下列公式：

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