射頻電纜國際標準化的新進展

2019-11-03 10:04:12

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射頻電纜國際標準化的新進展（汪祥興、張杰）「摘要〕近年來，射頻電纜在信息和通信領域內獲得了廣泛應用，本文概述它在國際標準化方面的新進展。［關鍵詞」標準化；射頻電纜；測試方法1前言射頻電纜專業在國際上屬國際電工委員會（IEC）第46A分技術委員會（SC46A），1961年6月成立時其名稱為“射頻電纜及附件”，1989年以來為適應計算機及信息通信的新發展，改名為“同軸電纜”至今。 SC46A正式成立以來，至今已召開了24次國際會議，最近一次是1999年10月28日在日本京都召開的，參加會議的有SC46A主席、秘書，IEC總會代表及中、英、德、法、日、意、俄、波、加、瑞典、芬、荷等14個國家的20位代表。作者之一有幸參加了這次會議并親身感受到射頻電纜國際標準化事業的發展盛況。射頻電纜主要用于信息基礎設施GII（Globe Information Infrastructure）、NII （National Information Infrastructure）及HII（Home Information Infrastructure），與信息和通信技術（ICT：Information＆Communication Technology）領域的飛躍發展有著越來越緊密的聯系，其發展前景十分良好。近年以來SC46A的會議節奏加快、有關國際標準的制定進展也明顯加速，充分適應了全球信息工業迅猛發展的新需求。以下對于射頻電纜國際標準化最新發展動向作簡要介紹，以供參考。2射頻電纜總規范的修訂和補充射頻電纜總規范IEC 60096系列及IEC 61196系列在近年以來已進行了不少修訂和補充。例如與IEC60096－0－1（第2版）“射頻電纜第0部分：詳細規范設計指南，第一篇同軸電纜”（199年7月出版）等同的國家標準GB／T11322.1～1997也已發布。近年以來IECSC46A已對其作出修訂，將原標難中的表3.1介質和護套的材料常數及不同材料的數值表以及表4特性阻抗、介質外徑的標準值進行了修訂，并且將IEC60078標準“射頻同軸電纜的特性阻抗和尺寸”（1967年出版）的相應內容列入，這是十分重要的發展動向，我國的相應國標 GB／Tll322.1－1997應盡快采納IEC最新修訂文件的內容進行相應的修訂，以便與國際盡快接軌。對于IEC 61196－1（第1版）“射頻電纜第1部分：總規范——總則、定義、要求和試驗方法”（199年5月出版），在1999年8月已正式出版修訂版文件，對原標準文件中很多編輯上的錯誤進行了校正，并修訂和列入了很多新的試驗方法，使該總規范更全面、更完善，適應了射頻電纜專業發展的新要求。我國已按照上述總規范標準及其最新修訂版本制定了等同采用的國家標準，現在在上報之中。這一最新總規范比我國現行射頻電纜總規范GB12269—90“射頻電纜總規范”更先進，要求也更嚴格。例如對于射頻電纜的主要指標回波損耗的測試方面，嚴格規定了駐波電橋的定向度不小于36dB、試驗連接器、轉接器、終端負載的固有回波損耗不小于40dB，規定整個測試頻段之間掃頻試驗的取樣點數必須滿足的要求，以及規定被測試樣在最低試驗頻率下的衰減必須大于 6dB，還規定了詳盡的誤差校正步驟以保證測試精度，這些都是值得注意的。新的總規范標準IEC 61196－1還對吸收鉗法測量屏蔽衰減的計算公式作了重大修改，它采用吸收鉗實測的近端或遠端串音功率的最大值來代替以前所用的近端和遠端串育功率之和的最大值，使屏蔽衰減的實測結果更為合理。此外，該標準還補充了額定功率測試方法以及使用頻率可達3GHz的三同軸屏蔽測試方法以及適用于低噪聲電纜的機械感應噪聲測試方法等等。因此這一最新總規范標準的全面貫徹，對于提高我國射頻電纜專業的質量控制水平有重大實際意義。3 CATV電纜標準化的新發展 CATV電線即有線電視電纜，是射頻電纜的主要產品系列之一。自從20世紀40年代CATV電纜在美國問世以來，獲得迅速的發展。現代的CATV系統已經從單純分配電視節目轉向寬頻帶、雙向化、多媒體化、數字化以及網絡化發展方向。采用HFC網（光纖同軸混合網）的CATV網絡已成為電視、電腦、電話三網合一最有希望的方式。特別是因特網（Internet）的飛速發展，入網主機數在歐洲的年增長率達63％，在亞洲更是高達145％，全球入網用戶數1999年底可達2.59億，預計2002年可達4.9億，這大大促進了電信業及CATV的發展。IEC為了適應這一方面的新發展，正加速進行電纜分配網用同軸電纜的標準化工作。經過去年日本京都會議，同軸電纜的用途已擴充成含義更廣泛的ICT及多媒體分配網絡和系統用。IEC現正在制定62029系列標準，包括總規范、試驗方法，干線、分配線及用戶線的分規范，并且已出版了CATV電纜組件的兩個最新詳細規范IEC60966－2－5“射頻同軸電纜組件第2－5部分：無線電和電視接收機用電線組件詳細規范”（0～1000MHZ）和 IEC60966－2－6“射頻同軸電纜組件第2－6部分：無線電和電視接收機用電纜組件詳細規范”（0～3000MHZ）。我國是CATV大國，用戶數超過 8000萬戶，已超過美國（用戶數約6800萬戶），成為世界第一，因此CATV電纜的市場是十分巨大的，特別是目前正在進行的CATV系統雙向化改造工作，使CATV電纜的使用頻率進一步向低頻方面擴展（可低達5MHz），因此盡快跟蹤國外這一領域的發展動向，提高我國CATV電纜的質量，并且進一步向廣闊的國際市場進軍，有很重大意義。4數據電纜的標準化近年以來，數據用同軸電纜的標準化工作已經基本完成，業已制定了IEC 61196－ 3第1版（1998年 7月）“射頻電纜一第3部分：局域網用同軸電纜分規范”； IEC 61196－3－1第1版（1995年5月）“射頻電纜一第3－1部分：水平市線用數字通信同軸電纜一第1節：用到500m及10Mb／s的電纜詳細規范”；IEC 61196——3－2第1版（1997年9月）“射頻電纜第3－2部分：水平布線用數字通信同軸電纜一用到185m及10Mb／s局域網用實心介質同軸電纜”； IEC 61196－3－3第1版（1997年9月）“射頻電纜一第3－3部分：水平布線用數字通信同軸電纜——用到185m及10Mb／s局域網用泡沫介質同軸電纜”。在這方面尚留下一項新建議項目（46A／244／NP）IEC61196－3－4“用到185m及10Mb／s局域網用最佳編織外導體（屏蔽）同軸電纜詳細規范”，這一項目如能完成，這可大大減少編織導線材料用量來制成屏蔽性能最佳化的局域網電纜產品。目前由于主持這一項目的英國專家Fowler尚未完成技術性的文件IEC61844TR第1版（新建議項目）“編織同軸電纜電磁兼容性屏蔽最佳化導則”，該項目還有待于進一步發展。 90年代中期以來，由于制造工藝的進步，對絞電纜進入了高速局域網的應用領域，用到100Mb／s的第五類對續電纜已制定成國際標準，現在SC46C“電線和對稱電纜”分委員會已提出了制定更高速的對絞數字電纜的新標準建議項目IEC61154－5”傳輸特性超過五類的對續／星統對稱電纜”，其最高工作頻率可達600MHz。隨著數據通信的進一步發展，今后可能擴展到1GHz。由于使用頻段大大展寬，迫切需要制定相應的標準試驗方法。為滿足這一迫切需要SC46A分委員會正在加速開展有關試驗標準IEC61935“與ISO／IEC11801對應的通用布線試驗總規范一第1部分：試驗方法”以及IEC 62075“用到600MHZ的對稱電纜組件的試驗方法”的制定工作。5屏蔽效率測量方法的標準化屏蔽效率測量方法的標準化一直是SC46A的工作重點，這適應了信息高速公路高速率、寬頻帶及雙向化的迫切要求。SC46A近年來已制定出多種新的屏蔽測量方法標準。例如終端匹配的三同軸法，可測到3GHz（理論上可達12GHZ），吸收鉗法的測試頻段已展寬到2.5GHz，線路注入法也可測到20GHZ，至于混響室法測量屏蔽衰減，其頻段可寬達0.3～40GHz，還在研究不需要屏蔽房的開放式測量屏蔽衰減的新方法。作為屏蔽性能的技術性指導文件，已制定了IEC 62064TR“射頻電纜一表面轉移阻抗與屏蔽衰減的關系”；IEC 61917TR3“電纜、電纜組件和連接器一電磁屏蔽兼容性測量導論”。為了滿足傳輸速率更快的FTP、STP類屏蔽對續電纜的開發要求，這次日本京都會議上還介紹了測量屏蔽對稱電線耦合衰減的三同軸試驗新方法，其工作頻段可達4GHz，這是一項很有實用價值的標準化工作。6互調失真測量的標準化無源互調測量（PIM）是一項很重要的測量新方法，對于移動通信應用有重大實際意義。近年以來，移動通信已成為發展最迅速的通信領域，每年的增長率達30％以上，預計到2010年全球移動電話用戶數會與固定電話用戶總數持平。新的第三代移動通信系統IMT－2000標準正在制定，移動通信的蜂窩結構將越來越小，通信容量將越來越大，其業務范圍將向多媒體領域發展，移動上網、移動計算、移動接入網將越來越普遍。由于各種新的無線電業務占據了現有的有效頻譜，基站設備的互調失真已成為影響系統整體性能的十分關鍵指標。典型的要求是三階失真（IM3）至少應為一131dBc。較為先進的電纜制造廠例如德國 RFS Kabelmetal公司生產的RF電纜組件可達一 162dB。。在這一方面，我國的相應制造廠存在一定差距，而在測量方法上差距更大，尚屬空白領域，甚至有些外資制造廠也需花費很大的精力和財力，將RF電纜及組件送樣到國外去測量。為適應我國蓬勃發展的移動通信市場的需求，我國急需在這方面開展工作。為適應移動通信領域的發展要求， IEC－TC46對此工作十分重視，已成立一個工作組WG6，專門從事這一測量方法的標準化，現已制定了一個新標準IEC62037“射頻連接器、電纜組件和電纜一互調電平測量”。還準備制定一系列新標準，在這一方面的發展動向是十分值得我們加以重視的。摘自《光纖與電纜》2000-2

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