izmertechИзмерительная техникаIzmeritel`naya Tekhnika0368-10252949-5237ФГУП "ВНИИФТРИ"10.32446/0368-1025it.2022-9-57-62izmertech-1642Research ArticleРАДИОТЕХНИЧЕСКИЕ ИЗМЕРЕНИЯRADIO MEASUREMENTSМинимизация методической погрешности измерений частотных характеристик волнового сопротивления витых парReduction of the methodological error in measuring the frequency characteristics of the impedance of LAN cablesКочеровА. В.KocherovA. V.

Андрей Владимирович Кочеров, индивидуальный предприниматель 

Зеленоград, Москва 

Andrey V. Kocherov, Individual entrepreneur

Zelenograd, Moscow

andrey.kocherov@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0002-8220-6904СеменовА. Б.SemenovA. B.

 Андрей Борисович Семенов

Москва

 Andrey B. Semenov

 Moscow

andre52.55@mail.ruРуденкоВ. И.RudenkoV. I.

 Виктор Иванович Руденко

Ростов-на-Дону

 Viktor I. Rudenko

 Rostov-on-Don

vrudenko@yandex.ruСмирноваВ. В.SmirnovaV. V.

Виктория Викторовна Смирнова

Самара

 Viktoria V. Smirnova

 Samara

smirnova@samaracable.ruМосковский государственный строительный университетРоссияMoscow State University of Civil EngineeringRussian FederationНаучно-производственное предприятие «Информсистема»РоссияLaboratory of NPP Informsystem LLCRussian FederationСамарская Кабельная КомпанияРоссияSamara Cable CompanyRussian Federation202223052023095762Copyright © ФГУП "ВНИИФТРИ", 20232023ФГУП "ВНИИФТРИ"ФГУП "ВНИИФТРИ"https://www.izmt.ru/jour/about/submissions#copyrightNoticehttps://www.izmt.ru/jour/article/view/1642

Дан краткий обзор стандартов, необходимых при серийном производстве LAN-кабелей различных категорий. Показано, что для LAN-кабелей из витых пар категорий 5е и выше требуется доработка процедуры измерений ключевых частотных характеристик (в частности, определения частотной зависимости фактического значения волнового сопротивления), регламентируемой действующим ГОСТ Р 54429-2011 «Кабели связи симметричные для цифровых систем передачи. Общие технические условия». Выявлена причина ошибок сетевых анализаторов – влияние протяжённого участка разделки, и обоснована гипотеза о невозможности её устранения в рамках существующих моделей. Сформулирована гипотеза об интерференции сигналов, отражённых от начала витой пары и от места её входа в оболочку, как основной причины искажения результатов практических измерений. Приведены экспериментальные данные, подтверждающие корректность выдвинутых предположений. Предложена модернизация процедуры калибровки измерительной системы без доработки аппаратной части и программного обеспечения векторного анализатора цепей. Требуемый результат достигнут применением распределённой индивидуальной для каждого типа кабеля калибровочной нагрузки на основе отрезка витой пары, которая изготавливается в производственной лаборатории. С использованием расчётных данных и результатов измерений показано, что применение такой нагрузки уменьшает с 14 до 3 % методическую погрешность измерений волнового сопротивления широко распространённых кабелей категории 5е. Полученные результаты инвариантны к  типу измерительной системы и могут быть использованы при производственном тестировании современных LAN-кабелей высоких категорий. 

A brief overview of the standards required for the serial production of LAN cables of various categories is given. It is shown that for twisted pairs LAN cables of categories 5e and higher, it is necessary to finalize the procedure for measuring key frequency characteristics (in particular, determining the frequency dependence of the actual value of the wave resistance), regulated by the current GOST R 54429-2011 “Symmetrical pair communication cables for digital transmission systems. General technical specification”. The reason for the errors of network analyzers – the influence of an extended cutting section – is revealed, and the hypothesis that it is impossible to eliminate it within the framework of existing models is substantiated. A hypothesis is formulated about the interference of signals reflected from the beginning of the twisted pair and from the place of its entry into the shell as the main cause of distortion of the results of practical measurements. Experimental data confirming the correctness of the proposed assumptions are presented. The modernization of the calibration procedure of the measuring system is proposed without updating the hardware and software of the vector circuit analyzer. The desired result is achieved by using a distributed calibration load, individual for each type of cable, based on a segment of a twisted pair, which is manufactured in a production laboratory. Using calculated data and measurement results, it is shown that the use of such a load reduces from 14 to 3 % the methodological error in measuring the impedance of widespread category 5e cables. The results obtained are invariant to the type of measuring system and can be used in the production testing of modern LAN cables of high categories.

LAN-кабельвитая паразатухание отраженияволновое сопротивлениеимпедансвекторный анализатор цепейраспределённая нагрузкаLAN cabletwisted pairreturn lossimpedancevector network analyzerdistributed loadReferencesФролов И., Лушенкова Н. Новые российские медножильные кабели для СКС и сетей доступа // Первая миля. 2019. № 8. С. 26–29. https://doi.org/10.22184/2070-8963.2019.85.8.26.29Frolov I., Lushenkova N., New russian copper core cables for SCS and access networks, Last Mile, 2019, no. 8, pp. 26–29. (In Russ.) https://doi.org/10.22184/2070-8963.2019.85.8.26.29Андреев В., Бульхин А., Попов Б., Попов В. Качество LAN-кабелей – основа надёжной работы СКС и сетей ШПД // Первая миля. 2020. № 1(86). С. 34–37. https://doi.org/10.22184/2070-8963.2020.86.1.34.37Andreev V., Bulkhin A., Popov B., Popov V., Quality of LAN cables – the basis for reliable work of SCS and BBA networks, Last Mile, 2020, no. 1, pp. 34–37. (In Russ.) https://doi.org/10.22184/2070-8963.2020.86.1.34.37Семенов А. Б., Шолуденко М. В. Новый стандарт на симметричные кабели связи для цифровых систем передачи // Вестник связи. 2012. № 9. С. 43–45.Semenov A., Sholudenko M., A new standard for twisted pair communication cables for digital transmission systems, Vestnik sviazy, 2012, no. 9, pp. 43–45. (In Russ.)Мацкевич Д. Есть российский стандарт на СКС… // Журнал сетевых решений/LAN. 2010. № 1. C. 34–37.Mastkevich D., There is a russian SCS standard..., LAN network solutions magazine, 2010, no 1, pp. 34–37. (In Russ.)Семенов А., Макуев А., Фомичев Б. Структурированные кабельные системы категории 8 // Первая миля. 2016. № 5(58). С. 58–62.Semenov A., Makuev A., Fomichev B., Category 8 structured cabling system, Last Mile, 2016, no. 5, pp. 58–62. (In Russ.)Кузнецов Р. Г., Лобанов А. В., Молчанов Н. Е. Особенности разработки и производства кабелей для стандарта SPACEWIRE // Кабели и провода. 2021. № 2. С. 10–24. https://doi.org/10.52350/2072215X_2021_2_10Kuznetsov R., Lobanov A., Molchanov N. Cables and wires, 2021, no. 2, pp. 10–24. (In Russ.)Ван Рейссельберге Л., Кляйн В., Гигон Д., Дардел Б., Арбет-Энгельс В. Обзор процедур по устранению побочных эффектов при измерении радиочастотных кабелей связи // Кабели и провода. 2021. № 2. С. 26–33. https://doi.org/10.52350/2072215X_2021_2_26Van Rysselberghe L., Klein W., Gigon D. at al., Review of procedures to overcome spurious eff ects in the measurement of RF communication cables, Cables and wires, 2021, no 2, pp. 26– 33. (In Russ.) https://doi.org/10.52350/2072215X_2021_2_26Кочеров А., Семенов А., Руденко В. Электрические параметры LAN-кабелей: как нам реорганизовать контроль // Первая миля. 2021. № 7(99). С. 44–55. https://doi.org/10.22184/2070-8963.2021.99.7.44.55Kocherov A., Semenov А., Rudenko V., Electrical parameters of lan-cables: how we should reorganise control, Last Mile, 2021, № 7, pp. 44–55. (In Russ.)Гальперович Д. Я., Яшнев Ю. В. Высокоскоростные кабельные системы для компьютерных сетей. М.: Русская панорама, 1999. 128 с.Galperovich D. Ya., Yashnev Yu. V., Vysokockorostnye kabelnye sistemy dla komputernych setej [High-speed cable systems for computer networks], Moscow, Russkaja panorama Publ., 1999, 128 p. (In Russ.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.