專利名稱：電纜測(cè)試系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電纜測(cè)試系統(tǒng)，尤其是一種能夠一次性自動(dòng)完成大 對(duì)數(shù)、寬帶對(duì)稱電纜傳輸特性測(cè)試的大對(duì)數(shù)寬帶對(duì)稱電纜測(cè)試系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
電纜是目前被廣泛應(yīng)用的信號(hào)傳輸媒體。為了保證產(chǎn)品質(zhì)量，在電纜生 產(chǎn)廠進(jìn)行產(chǎn)品檢驗(yàn)及檢測(cè)部門鑒定電纜時(shí)，均須對(duì)電纜進(jìn)行全面的測(cè)試?，F(xiàn)有技術(shù)中，有4對(duì)和25對(duì)的寬帶電纜測(cè)試系統(tǒng)，測(cè)試頻率可達(dá)100MHz 或更高，而對(duì)于更大對(duì)數(shù)的電纜測(cè)試系統(tǒng)，則只有測(cè)試頻率較低，如lMHz 6MHz的低頻市話電纜測(cè)試系統(tǒng)。目前并沒有適用于大對(duì)數(shù)寬帶電纜，如50 對(duì)、100對(duì)、200對(duì)的寬帶電纜測(cè)試系統(tǒng)。大對(duì)數(shù)寬帶對(duì)稱電纜一般以25對(duì) 電纜為一個(gè)基本單元，根據(jù)電纜測(cè)試規(guī)范，大對(duì)數(shù)電纜不僅需要測(cè)量各個(gè)基 本單元內(nèi)所有電纜線對(duì)自身的傳輸性能，包括各電纜線對(duì)之間的串音(隔離 度)，還要求測(cè)量相鄰基本單元各電纜線對(duì)之間的串音(隔離度)性能。兩 個(gè)25對(duì)基本單元測(cè)試近端串音，有25 x 25 - 625個(gè)組合，測(cè)試遠(yuǎn)端串音也有 25 x 25 = 625個(gè)組合，對(duì)于現(xiàn)有的25對(duì)電纜測(cè)試系統(tǒng)只能測(cè)試25對(duì)基本單 元內(nèi)的測(cè)試，無法實(shí)現(xiàn)測(cè)試兩個(gè)基本單元間電纜性能的功能。隨著大對(duì)數(shù)電 纜使用的日趨增加，自動(dòng)測(cè)試大對(duì)數(shù)電纜各基本單元電纜線對(duì)之間性能的需 求已日趨迫切。當(dāng)前電纜測(cè)試系統(tǒng)使用的儀表主要為網(wǎng)絡(luò)分析儀，網(wǎng)絡(luò)分析儀的測(cè)試端 口為同軸接口，用于測(cè)試對(duì)稱電纜時(shí)要使用變量器進(jìn)行同軸/對(duì)稱變換，又由 于通常的網(wǎng)絡(luò)分析儀一次只能測(cè)試一對(duì)電纜，所以要加入系統(tǒng)轉(zhuǎn)接裝置?，F(xiàn)有技術(shù)中，25對(duì)電纜測(cè)試系統(tǒng)通常存在兩種不同的結(jié)構(gòu) 一種是單刀 25擲(SP25T)轉(zhuǎn)接開關(guān)結(jié)構(gòu)的測(cè)試系統(tǒng)；另一種是用步進(jìn)電機(jī)實(shí)現(xiàn)測(cè)試轉(zhuǎn) 接的測(cè)試系統(tǒng)。SP25T測(cè)試系統(tǒng)是同軸分支開關(guān)入口端與網(wǎng)絡(luò)分析儀相接，同軸分支的 25個(gè)出口端分別接25個(gè)同軸/對(duì)稱轉(zhuǎn)換變量器，同軸/對(duì)稱轉(zhuǎn)換變量器的對(duì) 稱端分別與被測(cè)電纜線對(duì)相連接，由于被測(cè)電纜的兩端為相同的連接方式， 故25對(duì)的SP25T電纜測(cè)試系統(tǒng)需50個(gè)同軸/對(duì)稱轉(zhuǎn)換變量器，及大量的同軸 接插件，故產(chǎn)品成本相對(duì)較高。又因同軸分支的各支路是使用不同的同軸/ 對(duì)稱轉(zhuǎn)換變量器，而變量器性能有差異，加之測(cè)試信號(hào)通道各轉(zhuǎn)接支路經(jīng)過 的繼電器接點(diǎn)，即常開(no)、常閉(nc)結(jié)點(diǎn)各不相同，其衰減也會(huì)有差 異，以上差異均需用校準(zhǔn)措施予以修正，因此校準(zhǔn)工作量相對(duì)較大，需625 次直通校準(zhǔn)，及625次雙端負(fù)載校準(zhǔn)。器件和線路多，成本高，校準(zhǔn)工作量 大均是SP25T方案的缺點(diǎn)。另一種帶步進(jìn)電機(jī)的電纜測(cè)試系統(tǒng)，如圖l所示，即用步進(jìn)電機(jī)19、 20 和21帶動(dòng)移動(dòng)臂13、 14和15受控轉(zhuǎn)動(dòng)，通過移動(dòng)臂13、 14和15前端的探 針對(duì)16、 17和18接通兩接線終端盤11、 12上與待測(cè)電纜線對(duì)連接的接線器 22，第一探針對(duì)16再經(jīng)差分線與用于同軸/對(duì)稱轉(zhuǎn)換的第一變量器5的對(duì)稱 端相連，第二、第三探針對(duì)17和18通過差分線，以單刀雙擲的形式與同軸/ 對(duì)稱轉(zhuǎn)換的第二變量器6的對(duì)稱端相連。同軸/對(duì)稱轉(zhuǎn)換的變量器5和6的同 軸端分別與P1,P2測(cè)試項(xiàng)目選擇單元3、 4相連，其中，P1和P2為網(wǎng)絡(luò)分析 儀的兩個(gè)端口標(biāo)識(shí)，P1，P2測(cè)試項(xiàng)目選擇單元3、 4對(duì)應(yīng)與P1、 P2端口相連， P1,P2測(cè)試項(xiàng)目選擇單元可以供選擇測(cè)試電纜的各種性能，其中一個(gè)檔位的 選擇線路可以進(jìn)行常規(guī)的性能測(cè)試，其他檔位的選擇線路用于其他擴(kuò)展功能 的測(cè)試，需進(jìn)一步連接其他測(cè)試單元。所以網(wǎng)絡(luò)分析儀2可以以單刀多擲的 形式選擇連接不同的測(cè)試線路，如50/75歐射頻等，來測(cè)試不同電纜的不同 性能。網(wǎng)絡(luò)分析儀2還和工控機(jī)1相連，工控機(jī)1用于發(fā)送控制碼，接收并處理數(shù)據(jù)等。該電纜測(cè)試系統(tǒng)在兩接線終端盤11、 12接線盤上的連接方式，如圖2所示，以一對(duì)接線器a、 b為例， 一對(duì)接線器與四個(gè)繼電器Rell、 Rel2、 Rel3和Rel4相連，其中Rell和Rel2可以完成電纜的開3各、短3各和負(fù)載狀 態(tài)的切換，用作被測(cè)電纜線對(duì)的終端控制功能，每個(gè)與接線器22相連的Rell 和Rel2都作為被控單元，需要分別使用控制線與一前端控制器7相連，在其 控制下完成開路、短路和負(fù)載狀態(tài)的切換，Rel3用于在高頻/低頻(HF/LF) 測(cè)試線路之間切換，通過在其常開(no)結(jié)點(diǎn)和常閉(nc)結(jié)點(diǎn)間切換，來 選擇連接高頻測(cè)試線路和低頻測(cè)試單元，低頻是指R, C， K， e等參數(shù)，Rel 3應(yīng) 采用高頻繼電器，繼電器Rel4接續(xù)其他的選擇開關(guān)，在完成K，e測(cè)試時(shí)接入 兩對(duì)電纜，四個(gè)繼電器均采用雙刀雙擲(DPDT)的方式在常開、常閉結(jié)點(diǎn)前 切換，結(jié)合圖l所示，25對(duì)連接電纜的接線端需要相應(yīng)數(shù)量的高頻繼電器Re13 和Rel4，以及眾多的線路與低頻測(cè)試選擇單元10和電阻/電容(RC )測(cè)試儀 9相連，而后再將測(cè)試信號(hào)傳輸給工控機(jī)處理。以上兩種方案，均包含低頻參數(shù)，即R，C，K，e的測(cè)試，并且低頻測(cè)試線 均由終端電路分出，線路繁多，布線復(fù)雜。實(shí)現(xiàn)大對(duì)數(shù)電纜測(cè)試系統(tǒng)，并不 是將現(xiàn)有25對(duì)電纜測(cè)試系統(tǒng)的簡(jiǎn)單疊加，其實(shí)現(xiàn)的難點(diǎn)在于控制線數(shù)量的 增加導(dǎo)致電路板布線難度劇增、成本極高。就現(xiàn)有25對(duì)電纜測(cè)試系統(tǒng)而言， 每個(gè)電纜線位包舍一對(duì)接線器和4只DPDT的繼電器，即Rell、 Rel2、 Rel3 和Rel4,分別需4根控制線進(jìn)行控制，還有四條低頻測(cè)試用線， 一條公共地 線，共需9根線，若用同樣電路實(shí)現(xiàn)50對(duì)系統(tǒng)則有450線，還尚未包含高頻 信號(hào)線，也未包含用于電機(jī)控制的減速、限位、原點(diǎn)定位等控制線。這無疑 是個(gè)龐大的系統(tǒng)，其存在的缺陷是控制線占用印刷板面積大，與信號(hào)線爭(zhēng) 奪空間；控制線與信號(hào)線之間存在串?dāng)_的問題，需要進(jìn)一步采取隔離措施來 解決；印制板的布線復(fù)雜，成本較高?，F(xiàn)有技術(shù)中解決大對(duì)數(shù)電纜測(cè)試系統(tǒng)引起的控制線過多的問題，其中一 種技術(shù)方案是將譯碼器放在接線終端板上，用譯碼后的多條控制線分別控制繼電器。這樣，雖然可以減少譯碼之前的線數(shù)，但連接被控繼電器的控制線 數(shù)量并未減少。印制板的布線問題成為制約電纜測(cè)試系統(tǒng)向適于測(cè)量大對(duì) 數(shù)電纜發(fā)展的主要障礙。另一方面，現(xiàn)有25對(duì)帶步進(jìn)電機(jī)的測(cè)試系統(tǒng)中，接線終端中因需進(jìn)行 HF/LF的隔離，需使用多個(gè)高頻繼電器，而高頻繼電器的成本很高，若以此 方案實(shí)現(xiàn)大對(duì)數(shù)電纜的測(cè)試系統(tǒng)，如50對(duì)電纜系統(tǒng)，則需要100-400只，至 少需要增加IOO只高頻繼電器，那么該大對(duì)數(shù)測(cè)試系統(tǒng)的成本將大為提高。以上可見，如不能妥善地解決現(xiàn)有技術(shù)的上述問題，就難于得到大對(duì)數(shù) 電纜測(cè)試系統(tǒng)。實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的主要目的是通過一些實(shí)施例，提供一種電纜測(cè)試設(shè)備，用 于解決現(xiàn)有技術(shù)中用于測(cè)試較多對(duì)電纜的大對(duì)數(shù)電纜測(cè)試系統(tǒng)電路布線復(fù)雜 的問題，以及設(shè)備成本高的問題，從而提供一種實(shí)現(xiàn)自動(dòng)測(cè)量大對(duì)數(shù)電纜性 能的有效方案，且大幅度降低測(cè)試系統(tǒng)的成本。為實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的主要目的，通過一些實(shí)施例提供了一種電纜測(cè)試設(shè) 備，包括工控機(jī)；網(wǎng)絡(luò)分析儀；變量器；接線終端盤；數(shù)對(duì)接線器，設(shè)置 在每個(gè)接線終端盤上；至少一對(duì)移動(dòng)臂，活動(dòng)連接在該接線終端上；至少一 對(duì)探針對(duì)，連接在該移動(dòng)臂上，該探針對(duì)經(jīng)差分線與該變量器相連，其中， 還設(shè)有切換開關(guān)，其一端經(jīng)差分線與該探針對(duì)相連，其另一端在該變量器的 對(duì)稱端和低頻測(cè)試單元之間切換相連。由以上技術(shù)方案可知，本實(shí)用新型通過將低頻測(cè)試單元連接在探針對(duì)差 分線之后，代替了傳統(tǒng)方式對(duì)每個(gè)電纜線位上的HF/LF切換，用公用通道上 進(jìn)行HF/LF分支切換代替每個(gè)電纜線位的HF/LF分支切換，使接線終端盤上 所需的繼電器大量減少，例如，由傳統(tǒng)方式的100-400只，降為3只，在接 線終端盤上不必使用高頻繼電器。本實(shí)用新型的技術(shù)方案可以進(jìn)一步的在該接線終端盤上設(shè)置兩條控制 線，該控制線與前端控制器相連，該控制線，與成對(duì)連接接線器的數(shù)對(duì)繼電 器之間，對(duì)應(yīng)設(shè)置有數(shù)對(duì)在移動(dòng)臂驅(qū)動(dòng)下導(dǎo)通的干簧開關(guān)，即一對(duì)繼電器通 過一對(duì)干簧開關(guān)與控制線相連，數(shù)對(duì)繼電器連接在一條地線上。采用上述技術(shù)方案，可以減少接線終端盤上控制線的數(shù)量，由傳統(tǒng)方案的450線降為3線，步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)帶動(dòng)移動(dòng)臂，實(shí)現(xiàn)電纜線位的定位， 電磁鐵推動(dòng)使4冢針對(duì)與被測(cè)電纜線對(duì)連通，構(gòu)成信號(hào)主通道。在兩個(gè)接線終 端盤上分別使用兩條控制線和一條地線，使繼電器初始處于負(fù)載狀態(tài)下，當(dāng) 移動(dòng)臂移動(dòng)到千簧開關(guān)上時(shí)，即導(dǎo)通干簧開關(guān)，導(dǎo)通的那對(duì)繼電器即與前端 控制器相連，從而能夠受其控制完成所需的開路、短路、負(fù)載等接續(xù)?？刂?線數(shù)量的減少，能夠減少占用印刷板的面積，并避免了信號(hào)間串?dāng)_的問題， 能夠大大降低電纜測(cè)試設(shè)備電路的布線難度，也能夠減少投入的成本。下面通過附圖和實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)帶步進(jìn)電機(jī)的25對(duì)電纜測(cè)試系統(tǒng)的電路圖。 圖2為現(xiàn)有技術(shù)帶步進(jìn)電機(jī)的25對(duì)電纜測(cè)試系統(tǒng)中接線終端盤的電路圖。 圖3為本實(shí)用新型電纜測(cè)試系統(tǒng)具體實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖4為本實(shí)用新型電纜測(cè)試系統(tǒng)具體實(shí)施例中一接線終端盤上一對(duì)接線器與繼電器的連接示意圖。圖5為本實(shí)用新型電纜測(cè)試系統(tǒng)具體實(shí)施例中接線終端盤上各繼電器與控制線的連接示意圖。 圖中1 工控機(jī) 2 網(wǎng)絡(luò)分析儀 3 Pl測(cè)試項(xiàng)目選擇單元4P2測(cè)試項(xiàng)目選擇單元5第一變量器 6 第二變量器7前端控制器 8 電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置 9 RC測(cè)試儀10低頻測(cè)試選擇單元11第一接線終端盤12第二4妻線終端盤13第一移動(dòng)臂14第二移動(dòng)臂15第三移動(dòng)臂16第 一探針對(duì)17第二探針對(duì)18第三探針對(duì)19第一電機(jī)20第二電機(jī)21第三電機(jī)22接線器23第三變量器24Pl/P2端選25第一雙刀雙擲繼電器26第二雙刀雙擲繼電器27第三雙刀雙擲繼電器28干簧開關(guān)29校準(zhǔn)區(qū)30校準(zhǔn)區(qū)a、b、 al、 bl、 a2和b2對(duì)稱端具體實(shí)施方式
電纜測(cè)試系統(tǒng)系統(tǒng)實(shí)施例如圖3所示為本實(shí)用新型電纜測(cè)試系統(tǒng)具體實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖，本實(shí) 施例的電纜測(cè)試系統(tǒng)包括工控機(jī)1，用于發(fā)出控制指令，并接收和處理數(shù) 據(jù)；與工控才幾1相連的網(wǎng)絡(luò)分析儀2;與網(wǎng)絡(luò)分析儀2的Pl端口和P2端口 通過單刀五擲的形式選擇相連的Pl和P2測(cè)試項(xiàng)目選擇單元3、 4， Pl、 P2測(cè) 試項(xiàng)目選擇單元3、 4通常連接在第一檔位上，以實(shí)現(xiàn)本實(shí)施例中常規(guī)的性能 測(cè)試，還可以進(jìn)一步的通過選擇不同的檔位，實(shí)現(xiàn)對(duì)不同電纜不同性能的測(cè) 試，例如縱向變換損耗(LCL)測(cè)試、50歐/75歐射頻(RF)測(cè)試、大對(duì)數(shù)電 纜高頻測(cè)試等；Pl測(cè)試項(xiàng)目選擇單元3另一端的第一檔與第一變量器5的同 軸端相連，P2測(cè)試項(xiàng)目選擇單元4的另一端的第一檔通過一個(gè)Pl/P2端選器 件24，即一個(gè)單刀雙擲開關(guān)與第三變量器23或第二變量器6的同軸端選擇 相連，目的是在工作過程中根據(jù)需要選擇連接第二、第三變量器6或23;在 兩個(gè)接線終端盤ll、 12上，適應(yīng)大對(duì)數(shù)電纜的數(shù)量，分別設(shè)置有至少50對(duì) 接線器22，與每對(duì)接線器22成對(duì)相連的僅設(shè)置有一對(duì)低頻繼電器Rell和 Rel2，如圖4所示，在前端控制器7的控制下實(shí)現(xiàn)開路、短路和負(fù)載的變換； 在第一接線終端盤11上設(shè)有兩個(gè)探針對(duì)，即第一、第二探針對(duì)16、 17,分 別固定在第一、第二移動(dòng)臂13、 14上，移動(dòng)臂又在第一、第二電機(jī)19、 20的驅(qū)動(dòng)下，帶動(dòng)揮:針對(duì)及差分線對(duì)旋轉(zhuǎn)，以選擇待測(cè)電纜的接線器22,到達(dá)指定位置后，通過電磁鐵的控制，驅(qū)動(dòng)探針對(duì)與接線器22導(dǎo)通，即構(gòu)成連通 的信號(hào)通道，第二接線終端盤12上與第一接線終端盤11相似，但是僅設(shè)置 一個(gè)第三探針對(duì)18、第三移動(dòng)臂15和第三電機(jī)21的結(jié)構(gòu)，其工作方式相似； 該電纜測(cè)試系統(tǒng)還設(shè)有步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元8,與工控機(jī)1 相連，并與三個(gè)電機(jī)19、 20、 21分別相連，在工控機(jī)l的控制下驅(qū)動(dòng)電機(jī)動(dòng) 作；前端控制器7， 一端與工控機(jī)1相連，另一端與被控元件，即與每對(duì)接 線器22相連的低頻繼電器和驅(qū)動(dòng)探針對(duì)動(dòng)作的電^f茲鐵等相連，用于驅(qū)動(dòng)其動(dòng) 作；在本實(shí)施例中，第一探針對(duì)16所連差分線的另一端與第一雙刀雙擲繼電 器25相連，實(shí)現(xiàn)在第一變量器5和低頻測(cè)試單元IO之間選擇相連，第二探 針對(duì)17所連差分線的另一端與第二雙刀雙擲繼電器26,實(shí)現(xiàn)在第三變量器 23和低頻測(cè)試單元10間選擇相連，第三探針對(duì)18所連差分線的另一端與第 三雙刀雙擲繼電器27,實(shí)現(xiàn)在第二變量器6和低頻測(cè)試單元10間選擇相連。在本實(shí)施例的技術(shù)方案中，通過引入雙刀雙擲繼電器和第三個(gè)變量器實(shí) 現(xiàn)了將低頻測(cè)試單元連接在探針對(duì)差分線之后，在差分線后的公共通道中實(shí) 現(xiàn)HF/LF切換，代替了每個(gè)電纜線位上的HF/LF切換，用三個(gè)公用通道上進(jìn) 行HF/LF分支代替每個(gè)電纜線位的HF/LF分支，使接線終端盤上所需的繼電 器大量減少，100-400只降為3只，甚至在接線終端上不必使用高頻繼電器。但是，本實(shí)用新型的具體技術(shù)方案并不限于上述內(nèi)容。依次相連的網(wǎng)絡(luò) 分析儀和一個(gè)變量器與一對(duì)接線器導(dǎo)通即可實(shí)現(xiàn)高頻測(cè)試，低頻測(cè)試單元與 一對(duì)接線器導(dǎo)通即可實(shí)現(xiàn)低頻測(cè)試，只要在連接接線器的探針對(duì)的差分線之 后設(shè)置一切換開關(guān)，如電子開關(guān)等，即可完成在任意數(shù)量的變量器和任意數(shù) 量的低頻測(cè)試單元之間進(jìn)行切換，優(yōu)選的實(shí)施方式是設(shè)置一個(gè)低頻測(cè)試單元 和三個(gè)變量器，采用上述的三個(gè)雙刀雙擲功能的繼電器來完成切換功能。移 動(dòng)臂并不限于通過步進(jìn)電機(jī)來驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)，還可以采用其他驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)其運(yùn) 動(dòng)，只要能夠?qū)崿F(xiàn)在多個(gè)接線器之間移動(dòng)，能夠帶動(dòng)探針對(duì)到指定位置即可。10在本實(shí)施例中，Pl、 P2測(cè)試項(xiàng)目選擇單元是用于功能擴(kuò)展的單刀五擲 (SP5T)開關(guān)，目的是將工控機(jī)和網(wǎng)絡(luò)分析儀用于其它纜型如50/75歐射頻 電纜，及寬帶纜的LCL測(cè)試等，SP5T開關(guān)受前端控制器7的控制，可完成上 述各種測(cè)試的切換，其中接通第一檔即是本系統(tǒng)的主要任務(wù)，所以在具體實(shí) 施過程中，也可以不設(shè)置測(cè)試項(xiàng)目選擇單元，而直接將網(wǎng)絡(luò)分析儀的端口與 變量器的同軸端相連即可。本實(shí)施例的技術(shù)方案，如圖5所示，可以進(jìn)一步的在各接線終端盤11、 12上設(shè)置兩條控制線Cl、 C2,該控制線C1、 C2與前端控制器相連，該控制 線C1、 C2，與成對(duì)連接在接線器上的數(shù)對(duì)繼電器之間，對(duì)應(yīng)設(shè)置有數(shù)對(duì)在移 動(dòng)臂驅(qū)動(dòng)下導(dǎo)通的干簧開關(guān)28，數(shù)對(duì)繼電器均連接在一條地線GND上。采用上述技術(shù)方案，可以減少各接線終端盤上控制線的數(shù)量，由傳統(tǒng)方 案的450線降為3線。電機(jī)帶動(dòng)移動(dòng)臂，實(shí)現(xiàn)電纜線位的定位，電磁鐵推動(dòng) 使探針對(duì)與被測(cè)電纜線對(duì)連通，構(gòu)成信號(hào)主通道。在兩個(gè)接線終端盤上分別 使用兩條控制線和一條地線，使繼電器平時(shí)處于負(fù)載狀態(tài)下，當(dāng)移動(dòng)臂移動(dòng) 到干簧開關(guān)上時(shí)，即導(dǎo)通干簧開關(guān)，導(dǎo)通的那對(duì)繼電器即與前端控制器相連， 從而能夠受其控制完成所需的開路、短路、負(fù)載等接續(xù)。控制線數(shù)量的減少， 能夠減少占用印刷板的面積，并避免了信號(hào)間串?dāng)_的問題，能夠大大降低電 纜測(cè)試設(shè)備電路的布線難度，也能夠減少投入的成本。本實(shí)用新型電纜測(cè)試系統(tǒng)能夠完成大對(duì)數(shù)電纜^^頁性能的觀'RX作，例如1、校準(zhǔn)電纜測(cè)試系統(tǒng)在測(cè)試工作前，通常需要進(jìn)行校準(zhǔn)，本實(shí)施 例電纜測(cè)試系統(tǒng)的接線終端盤11、 12上的相鄰部位還設(shè)有校準(zhǔn)區(qū)，即兩接 線終端盤上距離最近的部分分別設(shè)置7對(duì)接線器，作為校準(zhǔn)區(qū)29、 30,如圖 3所示，在五十對(duì)電纜測(cè)試系統(tǒng)中，系統(tǒng)的單端校準(zhǔn)是包含第一、第三變 量器5、 23在內(nèi)，且在同一塊電路板上進(jìn)行的，兩個(gè)接線終端盤11、 12 上測(cè)試裝置的電路結(jié)構(gòu)完全相同，用復(fù)制的方法完成五十個(gè)待測(cè)電纜電 路，保證了各纜位電路性能一致，又根據(jù)各路接線器間的隔離度不同，采ii用接線器間相同隔離度等效代替的校準(zhǔn)法，提高了單端校準(zhǔn)的精度。插入衰減和遠(yuǎn)端串音測(cè)試使用第一、第二變量器5、 6,故直通(through)校 準(zhǔn)和負(fù)栽校準(zhǔn)，應(yīng)包含測(cè)量用的第一、第二變量器5、 6進(jìn)行雙端校準(zhǔn)， 即在接線終端盤ll、 12的校準(zhǔn)區(qū)完成校準(zhǔn)，以此保證遠(yuǎn)端測(cè)試的精確度。2、 測(cè)試近端串音衰減工控機(jī)l發(fā)送控制碼到步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)的電 機(jī)驅(qū)動(dòng)單元8,使第一、第二移動(dòng)臂13和14帶動(dòng)第一探針對(duì)16和第二探針 對(duì)17分別轉(zhuǎn)動(dòng)到待測(cè)的兩對(duì)電纜位上的接線器22上，記為L(zhǎng)a, Lb; 工控 機(jī)1發(fā)送控制碼到前端控制器7，令探針對(duì)16、 17上的電石茲鐵動(dòng)作，驅(qū)動(dòng)兩 探針對(duì)接觸相應(yīng)的接線器22;工控機(jī)l發(fā)送控制碼到前端控制器7,使第一 接線終端盤11上對(duì)應(yīng)位的低頻繼電器呈開路狀態(tài)；電纜中其它非被測(cè)線對(duì)的 兩端，通過接線終端上的繼電器接成負(fù)載匹配狀態(tài)；工控機(jī)l控制網(wǎng)絡(luò)分析 儀2將測(cè)試信號(hào)送到La，由Lb接收信號(hào)，測(cè)試數(shù)據(jù)由網(wǎng)絡(luò)分析儀2傳到工 控機(jī)1進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，以上即完成該兩對(duì)電纜的近端串音衰減測(cè)試。3、 測(cè)試插入衰減第一移動(dòng)臂13帶動(dòng)第一探針對(duì)16接觸第一接線終端 盤11上的某個(gè)待測(cè)電纜La，第三移動(dòng)臂15帶動(dòng)第三探針對(duì)18接觸第二接 線終端盤12上的，該同一對(duì)待測(cè)電纜的遠(yuǎn)端Lc,電纜中其它非被測(cè)線對(duì)的兩 端，通過終端繼電器接成負(fù)載匹配狀態(tài)；工控機(jī)1控制網(wǎng)絡(luò)分析儀2使信號(hào) 從La發(fā)，令Lc收，此時(shí)La,Lb端的繼電器應(yīng)呈開路態(tài)，即為測(cè)試該電纜的 插入衰減；4、 測(cè)試遠(yuǎn)端串音衰減第一移動(dòng)臂13帶動(dòng)第一探針對(duì)16接觸第一接線 終端盤11的某個(gè)纜位La，并令該位的繼電器呈開路狀態(tài)，第三移動(dòng)臂15帶 動(dòng)第三探針對(duì)18接觸第二接線終端盤12上的某個(gè)纜位Lc,并令該位的繼電 器呈開路狀態(tài)，同時(shí)令被測(cè)兩對(duì)電纜的空閑端呈負(fù)載匹配態(tài)，電纜中其它非 被測(cè)線對(duì)的兩端，通過接線終端繼電器接成負(fù)載匹配狀態(tài)；工控機(jī)l控制網(wǎng) 絡(luò)分析儀2使信號(hào)從La發(fā)，令Lc收，測(cè)試電纜的遠(yuǎn)端串音衰減，并可計(jì)算 出等電平遠(yuǎn)端串音衰減，串音防衛(wèi)度。5、測(cè)試阻抗性能第二和第三探針對(duì)17和18不與接線器接觸，只第一 探針對(duì)16在第一接線終端盤11上從第一接線器開始，依次接通50對(duì)接線器， 此時(shí)被測(cè)電纜的終端低頻繼電器接通負(fù)載狀態(tài)進(jìn)行測(cè)試，電纜中其它非被測(cè) 線對(duì)的兩端，通過終端繼電器接成負(fù)載匹配狀態(tài)，即可完成該電纜的阻抗性 能測(cè)量，如需進(jìn)行終端開路，短路的阻抗測(cè)試，測(cè)試過程同上，須第三移動(dòng) 臂配合到位，但第三對(duì)探針不必參與測(cè)試。上述實(shí)施例的電纜測(cè)試系統(tǒng)中，設(shè)有用高頻繼電器完成的高/低頻 (HF/LF)通路選擇開關(guān)。測(cè)試電纜的低頻性能時(shí)，可以連接低頻測(cè)試電路， 完成包括電容、電阻等低頻參數(shù)的測(cè)試；當(dāng)測(cè)試電纜的高頻參數(shù)時(shí)，通過第 一、第二、第三雙刀雙擲繼電器25、 26、 27將高頻測(cè)試線蹤"接入測(cè)試網(wǎng)絡(luò)， 通過一組高頻測(cè)試線路配合接線終端盤11、 12上的低頻繼電器即可完成電纜 的高頻性能測(cè)試，無需使用大量的高頻繼電器，大大降低了測(cè)試系統(tǒng)的成本。本實(shí)施例的電纜測(cè)試系統(tǒng)，在接線終端盤上僅通過三條控制線，就能 夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)全部終端繼電器進(jìn)行開路，短路，負(fù)載的接續(xù)控制。解決了因控 制線數(shù)量多而帶來的布線復(fù)雜的難題，降低了線纜測(cè)量?jī)x表測(cè)量終端布線 的難度，同時(shí)也減少了成本的投入。本實(shí)用新型在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì) 的50對(duì)寬帶電纜測(cè)試系統(tǒng)不僅能夠滿足高頻測(cè)試，而且能一次性自動(dòng)測(cè) 完頻率在100MHz/ 250MHz/350MHz及以上的單盤50對(duì)寬帶電纜或12盤4 對(duì)數(shù)字電纜所有傳輸特性的測(cè)試，包括寬帶電纜25對(duì)-25對(duì)基本單元間串 音衰減的測(cè)量，并能夠自動(dòng)打印中英文報(bào)表，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)外大對(duì)數(shù)電纜測(cè) 量系統(tǒng)的空白。本實(shí)用新型的技術(shù)方案并不限于50對(duì)以上的電纜測(cè)試系 統(tǒng)，還可以適用于25對(duì)，或者其他對(duì)數(shù)的電纜測(cè)試，同樣能夠減少線路 和高頻繼電器的數(shù)量，降低產(chǎn)品成本。在本實(shí)施例的基礎(chǔ)上，還可以進(jìn)一步采用以太網(wǎng)口代替通用儀器總線 (GPIB)連接工控機(jī)1和網(wǎng)絡(luò)分析儀2,構(gòu)成自動(dòng)測(cè)試子系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)網(wǎng)絡(luò) 分析儀2lt據(jù)的交換與控制，提高了數(shù)據(jù)交換速度，解決了 GPIB在電纜測(cè)量?jī)x表領(lǐng)域的通信瓶頸，并且將GPIB的24芯線降為4線，降低了產(chǎn)品成本。本實(shí)施例還可以進(jìn)一步采用通用串行總線(USB)代替并口擴(kuò)展卡，用 USB連接工控機(jī)1和前端控制器7，構(gòu)成自動(dòng)控制子系統(tǒng)，用于傳送控制指令 和讀取狀態(tài)信息等，工控機(jī)1備有USB 口 ，故可省去并口擴(kuò)展卡和較粗的四 十五芯線連接電纜，而采用四線連接電纜。USB是一項(xiàng)具有許多優(yōu)越性能的新技術(shù)，其應(yīng)用日益廣泛，大有取代其 他串行總線，如RS232等的趨勢(shì)，本實(shí)施例采用USB的技術(shù)方案即是取其高 速、簡(jiǎn)捷、方便的優(yōu)點(diǎn)，減輕了儀表軟、硬件安裝的工作量。在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，還可以使用復(fù)雜可編程邏輯器件(Complex Programmable Logic Device,以下簡(jiǎn)稱CPLD)代替單片機(jī)直接完成與USB 接口芯片14的接口。使用CPLD (型號(hào)為EPM7128)代替^t處理器，完成與 USB轉(zhuǎn)并口芯片F(xiàn)T245RL的接口，此方案實(shí)際是用硬件完成接口時(shí)序。本實(shí) 施例實(shí)現(xiàn)了即便采用最低速的CPLD也能輕松完成最高速的接口任務(wù)。CPLD 除了完成FT245RL收發(fā)接口的功能外，還有鎖存、譯碼、緩沖等功能，外部 加入隔離、驅(qū)動(dòng)等功能模塊，輸出四十五線?，F(xiàn)有技術(shù)中，通常使用單片機(jī) 或可編程門陣列(FPGA)實(shí)現(xiàn)接口，但是本實(shí)施例采用CPLD,不僅解決了 FPGA 成本投入高的問題，也解決了單片機(jī)通信速率不能滿足要求的問題。并且， 進(jìn)一步還具有下述優(yōu)勢(shì)利用"竟?fàn)幟半U(xiǎn)"產(chǎn)生接口時(shí)序的定時(shí)脈沖，省去 了常規(guī)的外加晶振等附加電路；及在CPLD中加入了口令識(shí)別功能，有效的 避免了 USB系統(tǒng)開機(jī)時(shí)的誤碼問題；采用了二次鎖存功能，數(shù)倍擴(kuò)大有效指 令；增加了 USB中斷的軟件復(fù)位功能，提高了系統(tǒng)可靠性。最后應(yīng)說明的是以上實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，而非 對(duì)其限制；盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的 普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行 修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不 使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實(shí)用新型各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。
權(quán)利要求1、一種電纜測(cè)試系統(tǒng)，包括工控機(jī)；網(wǎng)絡(luò)分析儀；變量器；接線終端盤；數(shù)對(duì)接線器，設(shè)置在所述接線終端盤上；至少一對(duì)移動(dòng)臂，活動(dòng)連接在所述接線終端上；至少一對(duì)探針對(duì)，連接在所述移動(dòng)臂上，所述探針對(duì)經(jīng)差分線與所述變量器相連，其特征在于還設(shè)有切換開關(guān)，其一端經(jīng)差分線與所述探針對(duì)相連，其另一端在所述變量器的對(duì)稱端和低頻測(cè)試單元之間切換相連。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電纜測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于在每個(gè)接線終 端盤上設(shè)置至少50對(duì)接線器，并對(duì)應(yīng)設(shè)置至少50對(duì)低頻繼電器。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電纜測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于所述切換 開關(guān)為雙刀雙擲功能的繼電器。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電纜測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于設(shè)有兩個(gè) 所述接線終端盤， 一接線終端盤上設(shè)有兩個(gè)所述探針對(duì)，另一接線終端盤上 設(shè)有一個(gè)所述探針對(duì)，設(shè)有三個(gè)所述變量器，設(shè)有至少一個(gè)所迷低頻測(cè)試單 元，所述切換開關(guān)為三個(gè)雙刀雙擲功能的繼電器，所述雙刀雙擲功能的繼電 器，其一端分別經(jīng)差分線與所述探針對(duì)相連，其另一端分別在所述變量器的 對(duì)稱端和低頻測(cè)試單元之間切換相連。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的電纜測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于設(shè)有兩個(gè)測(cè)試項(xiàng)目選擇單元，其中一個(gè)測(cè)試項(xiàng)目選擇單元的一端與網(wǎng)絡(luò)分析儀相連，其另 一端與兩個(gè)所述變量器的同軸端切換相連。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的電纜測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于測(cè)試項(xiàng)目選擇單元與兩個(gè)所述變量器之間連接有單刀雙擲開關(guān)。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電纜測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于在所述接線終端盤上設(shè)置兩條控制線，所述控制線與前端控制器相連，所述控制線與 成對(duì)連接接線器的數(shù)對(duì)繼電器之間，設(shè)置有數(shù)對(duì)在移動(dòng)臂驅(qū)動(dòng)下導(dǎo)通的干簧開關(guān)，數(shù)對(duì)所述繼電器連接在一條地線上。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電纜測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于所述工控機(jī)與 所述網(wǎng)絡(luò)分析儀通過以太網(wǎng)口相連。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電纜測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于所述工控機(jī)和 所述前端控制器之間，通過通用串行總線相連。
10、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的電纜測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于所述通用串行 總線的接口為復(fù)雜可編程邏輯器件。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種電纜測(cè)試系統(tǒng)，包括工控機(jī)；網(wǎng)絡(luò)分析儀；變量器；接線終端盤；數(shù)對(duì)接線器，設(shè)置在該接線終端盤上；至少一對(duì)移動(dòng)臂，活動(dòng)連接在該接線終端上；至少一對(duì)探針對(duì)，安裝在該移動(dòng)臂上，該探針對(duì)經(jīng)差分線與變量器對(duì)稱端相連，其中，還設(shè)有切換開關(guān)，其一端經(jīng)差分線與探針對(duì)相連，其另一端在該變量器的對(duì)稱端和低頻測(cè)試單元之間切換相連。本實(shí)用新型的電纜測(cè)試系統(tǒng)能夠適應(yīng)大對(duì)數(shù)電纜的測(cè)試，特別能實(shí)現(xiàn)兩個(gè)25對(duì)基本單元之間的近端、遠(yuǎn)端串音測(cè)試，且所使用的繼電器數(shù)量大大減少，控制線量減少，布線簡(jiǎn)單，成本低。
文檔編號(hào)G01R31/08GK201166690SQ20072017614
公開日2008年12月17日 申請(qǐng)日期2007年9月3日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月3日
發(fā)明者張維潭, 才蔭候, 謝云安 申請(qǐng)人:電信科學(xué)技術(shù)第五研究所