آزمایش و اندازه‌گیری میرایی (Insertion Loss)

آزمایش و اندازه‌گیری میرایی (Insertion Loss)

در آزمایش و اندازه‌گیری میرایی (Insertion Loss)، استانداردها در حال حاضر از اصطلاح “insertion loss”” به جای “Attenuation” استفاده می‌کنند.
سیگنال‌های الکتریکی مخابره شده توسط یک کانال در طول مسیر انتقال، مقداری از انرژی خود را از دست می‌دهند. معیار میرایی، مقدار انرژی از دست رفته تا زمان رسیدن سیگنال به انتهای خطوط کابلی را اندازه‌گیری کرده و همچنین تعیین می‌کند که مقاومت خطوط کابلی، به چه میزان روی انتقال سیگنال‌های الکتریکی اثرگذار است.

فهرست:

• تفسیر نتایج اندازه‌گیری میرایی
• پیشنهادات اشکال‌زدایی اندازه‌گیری میرایی
• طراحی کابل ها در اندازه‌گیری میرایی

مشخصه‌ی میرایی یک کانال، مطابق فرکانس‌های مختلف سیگنال‌ انتقالی تغییر پیدا می‌کند. به عنوان مثال، سیگنال‌های با فرکانس بالاتر، با مقاومت بیشتری مواجه می‌شوند؛ یا به عبارتی خطوط انتقال، میرایی بیشتری را به سیگنال‌های با فرکانس بالا اعمال می‌کنند. از این رو، میزان میرایی باید در دامنه‌ی فرکانس مناسب اندازه‌گیری میرایی (Insertion Loss) شود. مثلاً اگر بخواهیم یک کابل CAT5e را آزمایش کنیم، مقدار میرایی را باید روی سیگنال‌های با دامنه‌ی فرکانس 1MHz تا 100MHz مورد ارزیابی قرار دهیم؛ و یا فرکانس سیگنال‌ در کابل‌های CAT8 باید در بازه‌ی 1MHz تا 2000MHz باشد. همچنین مقدار میرایی با افزایش طول کانال به صورت نسبتاً خطی افزایش می‌یابد. به عبارت دیگر اگر طول کانال A دو برابر طول کانال B بوده و تمام خصوصیات دیگر آن‌ها مشابه باشد، اندازه‌ی میرایی کانال A دو برابر اندازه‌ی آن در کانال B خواهد بود.

واحد اندازه‌گیری میرایی (Insertion Loss)، دسیبل (dB) است. این واحد اندازه‌گیری یک بیان لگاریتمی از نسبت ولتاژ خروجی، تقسیم بر ولتاژ ورودی است )در اینجا منظور از ولتاژ خروجی، میزان ولتاژ سیگنال دریافتی در انتهای کانال بوده، و ولتاژ ورودی همان ولتاژی است که فرستنده بر کابل اعمال می‌کند.)

تفسیر نتایج اندازه‌گیری میرایی (Insertion Loss)

مشخصه میرایی یک کابل شبکه وابستگی بالایی به قطر سیم‌های استفاده شده در آن جهت ساخت زوج‌های به هم تابیده دارد؛ به طوری که هرچقدر یک سیم نازک‌تر باشد، میرایی آن بیشتر است. همچنین میرایی در سیم‌های افشان، که از رشته‌های به هم پیچیده‌ تشکیل شده‌اند، حدود ۲۰ تا ۵۰ درصد بیشتر از سیم‌های مفتولی است. به کمک تجهیزات آزمایشی می‌توان بدترین حالت میرایی، و اختلاف آن با مقدار واقعی را به دست آورد (که در اینجا منظور از اختلاف این مقادیر، تفاوت میان میرایی اندازه‌گیری شده، و بیشترین مقدار مجاز در استاندارد انتخاب شده است) با این تفسیر اختلاف مقدار 4dB بهتر از اختلاف 1dB می‌باشد.

حتما بخوانید: اینترنت DSL چیست؟

پیشنهادات اشکال‌زدایی اندازه‌گیری میرایی (Insertion Loss) Troubleshooting Recommendations

• طول بیش‌ از اندازه‌ی کابل، از دلایل متداول میرایی بسیار بالا می‌باشد. در یکی از روش‌های معمول اصلاح چنین کابل‌کشی‌هایی، با حذف هر بخش بلا استفاده در مسیر کابل، طول آن را کاهش می‌دهند.
•  یکی دیگر از دلایل افزایش بیش‌ از حد میرایی، اتصالات (کیستون شبکه و سوکت) ضعیف است. یک اتصال ضعیف می‌تواند به مقدار قابل‌توجهی این معیار را افزایش دهد. سرنخ یافتن علت میزان بالای میرایی را می‌توان با مقایسه‌ی چهار نمونه به دست‌ آورد. بدین صورت که اگر تنها یک یا دو مورد دارای میرایی بالا باشند، به احتمال زیاد اشکال در نصب‌ و راه‌اندازی وجود دارد. اما اگر تمام نمونه‌ها دارای میرایی بیش از اندازه باشند، باید طول کابل‌ها را مورد بررسی قرار داد.
• با این وجود ناخالصی در کابل‌های مسی نیز می‌تواند موجب افزایش بیش از حد میرایی شود، که این مورد هم معمولاً در یک نمونه به تنهایی می‌تواند رخ دهد.
• در اندازه‌گیری میرایی (Insertion Loss)مشخص شده که قرار گرفتن طولانی ‌مدت کابل در معرض آب، و یا استفاده بیش از اندازه روان‌کننده‌هایی که شامل ترکیباتی از آب هستند نیز می‌تواند میرایی را بسیار افزایش داده، و در نتیجه کارایی کابل را کم کند. در صورتی که کابل‌ها پس از تماس بیش از حد با آب به مدت کافی خشک شوند، معمولاً میرایی آن‌ها به حالت نرمال برمی‌گردد. اما برای جلوگیری از بروز مشکلات باید اطمینان حاصل کنیم که آب به داخل محفظه‌ی سیم وارد نشده باشد، و از طرفی برای استفاده از روان‌کننده‌ها به میزان کافی، به دستورالعمل‌های آن توجه کنیم.
• در برخی از کابل‌ها، دما نیز روی میرایی تاثیرگذار است. مواد عایقی که پوشش کابل را شکل می‌دهند، بخشی از سیگنال‌های انتقالی را در طول مسیر جذب می‌کنند. این مورد به خصوص در کابل‌های حاوی PVC اتفاق می‌افتد. مواد تشکیل دهنده‌ی PVC حاوی اتم‌های کلر بوده که از نظر الکتریکی فعال هستند و باعث ایجاد دوقطبی‌ها در پوشش عایق کابل می‌شوند. این دوقطبی‌ها در مجاورت میدان‌های الکتریکی اطراف سیم دچار نوسان شده و هر چقدر ارتعاشات بیشتری داشته باشند، انرژی بیشتری از سیگنال گرفته می‌شود. افزایش دما این مشکل را حادتر کرده و باعث تحرک بیشتر دوقطبی‌ها در پوشش کابل می‌شود، که همین امر موجب افزایش میرایی خواهد شد.

طراحی کابل ها در اندازه‌گیری میرایی (Insertion Loss)

در این راستا سازمان‌های استاندارد، دمای مناسب برای میرایی قابل قبول را ۲۰ درجه سانتی‌گراد معرفی کرده‌اند. کابل‌هایی که در دمای بسیار بالا کار می‌کنند درگیر افزایش بیش از اندازه میرایی خواهند شد، به همین دلیل در طراحی آن‌ها باید این موارد نیز در نظر گرفته شوند. اما گاهی اوقات ممکن است نتوان به‌طور دقیق طبق مقادیر استاندارد عمل کرد، و حتی گاهی مشاوران در این اندازه‌گیری میرایی (Insertion Loss) نیز تلاش می‌کنند که طول کابل‌ها را برای حفظ درجه میرایی مطمئن، کمتر از ۸۰ متر در نظر بگیرند. به عنوان مثال در شرایطی که فضای عملیاتی بزرگتر از حد انتظار بوده، و تعداد پایگاه‌های ارتباطی باید کمینه باشد، پایبند ماندن به استاندارها چندان عملی نیست. در جدول زیر استاندارد ANSI/TIA-568-C.2 Annex G را می‌توان دید:

برخی از آزمایش‌کننده‌های اندازه‌گیری میرایی (Insertion Loss) شامل تنظیماتی در خصوص دما هستند که می‌توان در آن حد مجاز میرایی را مشخص کرد. اما این موضوع در استانداردها مجاز نبوده و چنین امکانی درهیچکدام از دستگاه‌های آزمایش‌کننده Fluke Networks وجود ندارد.

این مقاله را حتما بخوانید: وای فای (Wi-Fi) چیست؟

منبع: flukenetworks