插入损耗与回波损耗

2024 年 8 月 14 日 / 通用、101 学习、安装和测试

插入损耗和回波损耗是双绞线铜缆和光纤布线链路最关键的两个性能参数。它们代表了信号传输的不同方面，并且在两种传输介质中表现有所不同。下面我们将解释这两个参数之间的关键区别、它们为何重要以及如何解读它们。

手拿木块：其中一个标有“插入/回波”（左侧），另一个标有“损耗”（右侧）。

插入损耗和回波损耗有什么区别？

插入损耗是信号沿电缆链路传输时损失的能量。这是所有类型信号都会发生的一种自然现象，无论是光信号还是电信号。这种信号的损耗也称为衰减，会随着长度增加而增加。电缆链路上的连接点（包括连接器、分路器、接点）也能导致插入损耗。插入损耗的单位是分贝 (dB)，一般为正值。

• 在光纤布线系统中，劣质组件或不当安装（如光纤端面污染、连接器错位或超过光纤弯曲半径）可导致插入损耗过高。

• 在铜缆布线系统中，插入损耗随频率升高而增加，并且很大程度上取决于导线尺寸。导线尺寸越大，插入损耗越小。较高温度也会增加铜缆布线系统的插入损耗，这个问题在承载超过 60W 以太网供电 (PoE) 的线缆束中尤为严重。了解更多有关插入损耗及其原因的信息。

相反，回波损耗与反射回发射源的信号量有关。它通过比较输入信号的功率与反射量来测量。和插入损耗一样，回波损耗的单位也是分贝，也为正值。但是，与插入损耗不同的是，回波损耗数值越大越好，如果没有信号反射回去，回波损耗将是无限大。

• 在光纤布线系统中，回波损耗主要由连接点的反射引起。这就是连接器制造商会为其特定的光纤连接器规定回波损耗的原因。连接器端面污染、缝隙和错位也会导致信号反射。制造过程中引入光纤的杂质以及裂缝、开放端面和超过光纤弯曲半径都会加剧回波损耗。

• 和插入损耗一样，在铜缆链路中，回波损耗会随着频率升高而加剧。它由组件之间的阻抗不匹配或沿着电缆长度方向的微小阻抗变化引起。为了实现更好的回波损耗，铜缆和连接组件制造商设计了具有匹配阻抗的插头和插座，并在整个电缆制造过程中控制均匀性。铜缆布线系统中的回波损耗也可能由电缆扭结、损坏或者不良端接实践引起，例如在端接点处额外的不必要的线对解捻。了解更多有关回波损耗及其原因的信息。

为什么插入损耗和回波损耗很重要？

插入损耗和回波损耗是衡量布线系统健康状况的关键指标。

• 如果插入损耗过高，传输信号在链路远端可能没有足够强度，无法被有源设备准确解释。这可能导致性能下降或链路无法工作。这就是行业标准为特定光纤应用和铜缆布线类别规定插入损耗限制的原因。

• 回波损耗是一个非常重要的参数，因为反射信号会干扰传输信号。较差的回波损耗也意味着在电缆远端可用的功率较少，这可能导致插入损耗。换句话说，较高的回波损耗值通常与较低的插入损耗值相关。在铜缆布线系统中，回波损耗本质上是一种噪声测量。铜缆系统中较差的回波损耗会增加串扰、扭曲信号并导致误码率增加。

如何解读插入损耗

插入损耗是执行光纤系统一级认证测试时测量的主要参数，TIA 和 ISO 布线标准即如此规定，而且布线和连接组件制造商需要此参数才会提供系统保修。链路中的插入损耗使用光纤损耗测试套件 (Optical Loss Test Set, OLTS) 进行测量，如 Fluke Networks 的 CertiFiber^® Pro。OLTS 在链路的一端发射光源，并在另一端使用功率计测量接收到的信号，并将其与发射的量进行比较。如果插入损耗未通过 OLTS 认证测试，则光时域反射计（Optical Time Domain Reflectometer, OTDR，如 Fluke Networks 的 OptiFiber^® Pro）可以测量断裂、弯曲、接点和连接器等特定事件的损耗。这有助于确定损耗事件的原因和确切位置。了解更多有关 OLTS 和 OTDR 之间关系的信息。

光纤系统中测试插入损耗的主要程序是单跳线方法。这包括第一个和最后一个连接器的损耗，代表了布线设备的最终使用方式。在多模光纤系统中，插入损耗测试需要环型通量 (encircled flux, EF) 发射条件，它控制光如何发射到光纤中，以防止过度填充发射导致悲观结果，或填充不足发射导致乐观结果。

插入损耗也是铜缆认证测试和获得制造商保修所必需的关键性能参数。插入损耗使用铜缆认证测试仪进行测试，如 Fluke Networks 的 DSX CableAnalyzer™ 系列，可针对特定类型的铜缆布线，测试每个线对在整个频率范围内的插入损耗。例如，在类别 6 系统中，插入损耗的测试频率范围为 1 至 250MHz，而在类别 6A 系统中，测试频率范围为 1 至 500MHz。

了解更多有关光纤和铜缆布线系统插入损耗测试的信息。

如何解读回波损耗

在光纤系统中，使用 OTDR 测量链路中的回波损耗，如 OptiFiber Pro。OTDR 将高功率光脉冲传输到光纤中。当这些脉冲遇到反射事件（即连接、断裂、裂缝、接点、锐弯或光纤末端）时，它们会被反射回来并被测量。来自所有事件的所有反射光和链路的总反向散射决定链路的总回波损耗值。请注意，OTDR 还可以提供每个单独事件的反射率值和位置。不过，反射率是回波损耗的倒数，并且是一个负值。了解更多有关回波损耗和反射率之间区别的信息。

回波损耗是铜缆认证测试和获得制造商保修所需的性能参数。和插入损耗一样，回波损耗是使用铜缆认证测试仪（如 DSX CableAnalyzer）在整个频率范围内对每个线对进行测试。仅在单个频率点出现回波损耗故障通常表示电缆问题。如果所有四个线对都出现故障（特别是在较低频率下），可能表明电缆质量较差或电缆中有水。

了解更多有关光纤和铜缆布线系统中回波损耗测试的信息。

总结插入损耗和回波损耗区别的表格。