TP4 Propagation sur une ligne

RESEAUX & TELECOMMUNICATIONS
RT2A
TP4 Propagation sur une ligne
2014-15
S3-Cycle 2 / Module M3205
1
Matériel
Générateur d'impulsions HM 8035
Générateur sinusoïdale 20 MHz – HM 8032
1 Testeur Validator-NT
1 pont RLC ELC-133A
1 Analyseur de spectre Agilent E 4406A
3 Eclateurs RJ45 : n°1, n°2, n°3 et n°4
2
1 rouleau de câble noire
2 rouleaux de 100 m de câble CAT 5E
1 potentiomètre 200 Ω
1 résistance de 100 Ω
2 jarretières Cat 5
But du TP
Le but du TP est d'abord l'étude temporelle (impulsionnelle et indicielle) de la propagation sur une ligne avec
mise en œuvre de la réflectométrie, utilisée, par exemple, sur les testeurs de câbles pour détecter et localiser
les défauts sur une ligne.
C'est ensuite l'étude harmonique (sinusoïdale).
C'est, enfin, la caractérisation de ce câble à l'aide d'un testeur
3
3.1
Etude théorique
Etude temporelle
3.1.1 Réponse à une impulsion
Le générateur est supposé adapté (Zg = Zc ) et la ligne sans perte
Comment calculer la hauteur de l'impulsion ?
Considérons une ligne de longueur l attaquée par un générateur d'impulsions adapté (impédance
interne ZG = ZC).
Supposons qu'à l'instant t = 0 une impulsion rectangulaire de durée très brève soit appliquée à l'entrée
de la ligne. Comme il n'y a pas eu encore de propagation le générateur ne voit que la ligne présentant
une impédance ZC.
A l'instant t = 0+ la tension à l'entrée de ligne, donc l'amplitude de l'impulsion de départ, est :
Ve =V + = ZC ×E = ZC ×E = E
ZC + ZG
ZC + ZC
2
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Comment calculer le coefficient de réflexion ?
Elle donne naissance à une onde progressive V+ qui met un temps T pour se propager jusqu'à
l'extrémité de la ligne.
Soit ZT la charge à la terminaison, le coefficient de Réflexion Γ = V− permet de déterminer l’onde
V+
réfléchie par rapport à l’onde incidente.
La relation entre Γ et ZT est : Γ = ZT − Z C et ZT =1+ Γ ×Z C
ZT + Z C
1−Γ
Cas n° 1 : Ligne adaptée en sortie
Le fonctionnement idéal et recherché est la ligne adaptée à la terminaison (Charge ZT = Zc).
L’onde progressive V+ qui met un temps T pour se propager jusqu'à l'extrémité de la ligne va se
réfléchir avec le coefficient de réflexion : Γ = ZT − Z C = Z C − Z C =0 :
ZT + Z C Z C + Z C
Il n’y a pas de réflexion et donc pas d'onde régressive VApplication : mesure de Zc : On installe une résistance variable RT en terminaison de ligne. On la fait
varier jusqu'à ce que l'impulsion soit entièrement absorbée (coefficient de réflexion nul) en sortie.
Alors RT=ZC. Il suffit de mesurer RT avec un Ohmètre
Ligne non adaptée en sortie
Considérons une ligne terminée par ZT ≠ ZC (Par exemple ZT = 3 * ZC)
L’onde progressive V+ qui met un temps T pour se propager jusqu'à l'extrémité de la ligne va se
réfléchir, sous la forme d’une onde régressive V-, avec le coefficient de réflexion :
Γ = ZT − Z C = 3×Z C − Z C =0,5
ZT + Z C 3×Z C + Z C
Au bout du temps 2T, l'onde régressive V- revient vers le générateur avec une amplitude :
V − = RT ×V + =V +
2
A l'entrée de la ligne elle est absorbée ( Rg = 0) et l'on ne voit que cette impulsion rétrograde,
d'amplitude V/2.
Application : mesure de vϕ : On mesure le temps 2T d'aller et retour de l'impulsion en entrée de la
ligne et on en déduit la vitesse de propagation, connaissant sa longueur l .
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3.1.2 Réponse à un échelon (Réflectométrie)
Le générateur est supposé adapté (Zg = Zc ) et la ligne sans perte
Ligne terminée par une charge adaptée (ZT = Zc)
C’est le fonctionnement idéal : il y a continuité de la ligne jusqu’à l’ « infini ».
Au bout du temps 2T, il n’y a pas de réflexion et donc pas de front régressif VVue de l’entrée de la ligne, l’échelon s’étend à l’infini : il y a continuité de la ligne.
Ligne non adaptée en sortie
Considérons une ligne terminée par ZT ≠ ZC (Par exemple ZT = 3 * ZC)
Le front progressif V+ met un temps T pour atteindre l'extrémité de la ligne et se réfléchir, sous la
forme d’un front régressif V-, avec le coefficient de réflexion : R= ZT − ZC = 3×ZC − ZC =0,5 :
ZT + ZC 3×ZC + ZC
Au bout du temps 2T, cette onde régressive V- revient vers le générateur avec une amplitude :
V − = RT ×V + =V + . A partir de cet instant la tension à l'entrée est donc : Ve = E /2 − E /4 = E/4 : il y a
2
une discontinuité visible à l’entrée.
Ligne terminée par un court-circuit (ZT = 0)
Le front progressif V+ met un temps T pour atteindre l'extrémité de la ligne et se réfléchir, sous la
forme d’un front régressif V-, avec le coefficient de réflexion : R= ZT −ZC = 0− ZC =−1 :
ZT + ZC 0+ ZC
Au bout du temps 2T, cette onde régressive V revient vers le générateur avec une amplitude :
V − = RT ×V + =−V + . A partir de cet instant la tension à l'entrée est donc : Ve = E /2 - E /2 = 0 : il y a une
discontinuité visible à l’entrée.
Remarque : la ligne étant en court-circuit il est normal d'avoir 0V sur toute la ligne en régime établi
(au temps t infini).
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3.2
Caractérisation de la ligne
3.2.1 Paramètres primaires
Le schéma équivalent pour un tronçon élémentaire de longueur dX
d’une ligne est décrit ci-contre :
L dx
R dx
C dx
G dx
dx
Résistance linéique :
RL = R/l en Ω/m
En basse fréquence : R = ρ l (ρ résistivité, l longueur et S section)
S
En haute fréquence (F> 100 kHz) un effet électromagnétique repousse vers la surface la section utile
parcourue par le courant : la résistance croit proportionnellement à √F .
NB : pour une ligne bifilaire ou pour un câble coaxial, les résistances des deux conducteurs
s'ajoutent.
Conductance linéique :
GL = G/l en S/m
La conductance transversale par unité de longueur caractérise les pertes diélectriques le long de la
ligne. Elle est en général négligeable pour les diélectriques utilisés et pour des fréquences inférieures
au GHz.
L'inductance linéique
LL = L/l en H/m
Elle est due en grande partie au champ magnétique entre les conducteurs (inductance externe) et pour
une plus faible part au champ magnétique à l'intérieur des conducteurs (inductance interne).
La capacité linéique
CL = C/l en F/m
Elle est liée à la permittivité du diélectrique situé entre les conducteurs.
3.2.2 Paramètres secondaires
Impédance caractéristique :
C'est l'impédance que l'on mesurerait a l'entrée d'une ligne infiniment longue ou d'une ligne finie
terminée par cette même impédance.
R L + jL Lω
Zc =
- Si la ligne est sans pertes : R = 0 ; G = 0 >>> Zc = L L
G L + jCLω
CL
Vitesse de propagation
Elle est liée à la partie imaginaire de la constante de propagation
( γ = (R L + jLLω ) ⋅ (G L + jCLω ) = α + jβ )
Sa valeur est : vϕ = jβω =
1
L⋅C
β est le déphasage linéique β (ou constante de phase) en rad/m : β=ω LC = ω
Vϕ
Affaiblissement ou perte par insertion (Insertion loss)
C'est la partie réelle de la constante de propagation γ= (R L + jLLω)(
⋅ G L + jCLω)=α+ jβ
C'est l'affaiblissement mesuré par le rapport entre énergie émise et énergie reçue. Plus la mesure est
petite, meilleure est la puissance du signal reçu.
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3.2.3 Paramètres secondaires pour câble à plusieurs paires
Paradiaphonie ou NEXT (Near End Cross Talk)
C'est le rapport entre l'énergie émise sur une paire d'un côté du canal et l'énergie parasite reçue sur une
autre paire du même côté du canal. Plus la valeur est importante, meilleur est le canal.
Télédiaphonie compensée ou ELFEXT (Equal Level Far Cross Talk)
Mesure le rapport entre la télédiaphonie (rapport entre l'énergie émise sur une paire d'un côté du canal
et l'énergie parasite reçue sur une autre paire de l'autre côté du canal) et l'affaiblissement. Plus la
mesure est grande, meilleur est le canal.
Perte en retour (Return loss)
Il s'agit de l'énergie ré-émise vers la source et qui est due à une variation de l'impédance des éléments
conducteurs constituant le lien. Sa mesure s'obtient par le rapport entre l'énergie émise et l'énergie
reçue en retour sur la même paire. Plus le rapport est grand, meilleur est le canal.
4
4.1
Préparation
Réponse à une impulsion (Réflectométrie temporelle) sur une ligne sans perte
Considérons une ligne terminée par ZT = 3 * ZC
•
•
4.2
Réponse à un échelon
Considérons une ligne terminée par ZT. La réponse à l’échelon est la suivante.
•
4.3
Calculer le coefficient de réflexion
Si le générateur délivre (à vide) une impulsion d’amplitude 1V, calculer l’amplitude de
l’impulsion V+ et celle de l’amplitude V-.
Calculer le coefficient de réflexion
Caractérisations des paramètres d’une ligne par réflectométrie
4.3.1 Mesure de l'impédance caractéristique
• Vous disposez d'un oscilloscope afin d'observer la tension Ve à l'entrée de la ligne, et d'un
potentiomètre. Proposer une méthode de mesure de Zc .
4.3.2 Vitesse de propagation
Le temps de propagation aller-retour 2T est de 800 ns et la longueur de la ligne est de 100 m.
• Calculer la vitesse de propagation en m/s.
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5
5.1
Mesures 1 : Réflectométrie temporelle sur câble réseau
Préparation du matériel
5.1.1 Générateur d'impulsions Hameg HM8035
Cet appareil fournit :
- une impulsion principale (Sortie OUTPUTS 50 Ω de droite), à temps de montée très court (5 ns). Sa
durée minimale est de l’ordre de 0.l µs.
- une impulsion préliminaire (Sortie Trig OUT-TTL) précède l’impulsion principale de 10 ns environ.
Le déclenchement en EXTerne de l’oscilloscope par cette impulsion préliminaire permet de voir, avec
un oscilloscope conventionnel, la totalité du front de l’impulsion principale : le retard introduit permet
à la base de temps de démarrer avant l’impulsion principale : le front est visible en totalité.
Brancher l’oscilloscope en sortie du générateur (Sortie OUTPUTS 50 Ω de droite).
La durée de l'impulsion (positive) sera réglée à 100 ns, avec une période de répétition de l'ordre de 10
µs (fréquence de répétition = 100 kHz). Son amplitude sera maximum.
1. Réglage de la fréquence de répétition à 100 kHz et l’amplitude maximum
Procéder aux réglages suivants en visualisant le signal de sortie à l’aide de l’oscilloscope :
AMPL : Position : "5V" Positive, vernier d'amplitude à
ajuster pour obtenir une amplitude maximum
WIDTH : Position _ (Signaux rectangulaires)
FREQUENCY : Gamme : "200 K" ; vernier à ajuster afin
d'avoir une fréquence de répétition voisine de 100 kHz
2. Réglage de la largeur d'impulsion à 0,1 µs.
Procéder aux réglages suivants en visualisant le signal de sortie à l’aide de l’oscilloscope :
WIDTH : Gamme : "0.2 µs" ; Vernier : à ajuster afin d'avoir une largeur d'impulsion voisine de
100ns.Vous devez obtenir un signal qui a l'allure suivante :
Déclencher l'oscilloscope en externe sur l'impulsion préliminaire (Trig OUT TTL) délivrée par le
générateur : l'impulsion principale est alors délivrée avec un retard de 10 ns.
5.1.2 Le câble réseau étudié
Il s'agit d'un câble réseau CAT 5. Son impédance caractéristique est de l'ordre de 100Ω. La longueur du
câble est voisine de 100 m.
5.1.3 Méthode de mesure avec l'éclateur n°1
En entrée : Le générateur a une impédance interne est de 50 Ω mais le câble réseau a une impédance
caractéristique de 100 Ω : il faut donc prévoir une adaptation d'impédance (à l'aide de résistances) qui
est incluse dans chacun des éclateurs mis à votre disposition.
L'éclateur RJ45 n°1 permet d'accéder à la paire 1-2. Il est câblé avec 2 résistances de 75 Ω pour adapter
le générateur 50 Ω à la paire 1-2 de la ligne.
On attaquera ainsi la ligne avec un générateur d'impédance d'entrée égal à son impédance
caractéristique, on dit que l'entrée est adaptée :
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5.2
Réponse à une impulsion
5.2.1 Impulsion à l'entrée
Appliquer le générateur au premier connecteur BNC de l'éclateur n°1.
Appliquer l'oscilloscope sur le deuxième connecteur BNC (sortie de l'éclateur)..
La ligne sera connectée au connecteur RJ45 par une jarretière Cat 5.
Observer à l'oscilloscope le signal en sortie de l'éclateur, sans que la ligne soit connectée.
• Observer l'impulsion, en déconnectant puis reconnectant la ligne, et constater que l'amplitude
de l'impulsion chute de moitié : pourquoi ?
5.2.2 Ligne terminée par un circuit ouvert
Enlever toute charge en sortie de ligne : elle est alors terminée par un circuit ouvert ( ZT ∞ ).
Observer à l'oscilloscope le signal en sortie de l'éclateur donc en entrée de ligne.
•
•
•
Relever ce signal en pointant par 2 curseurs le temps d'aller et retour 2T.
Mesurer-le.
La longueur de la ligne étant l = l00m en déduire la vitesse Vϕ de propagation des ondes sur la
ligne et la constante εr du diélectrique ( C0 =V× εr )
En comparant l'amplitude incidente et réfléchie, estimer le coefficient de réflexion Γ
Comparer avec la théorie (Ne pas oublier qu'il y a des pertes dans 100 m de câble !)
5.2.3 Mesure de l’impédance caractéristique de la ligne
Installer la résistance variable à décade en sortie de ligne.
•
Observer l'impulsion de retour lorsque ZT varie.
Ajuster ZT afin d'éliminer l'impulsion de retour : la ligne est adaptée.
Quelle est la valeur de ZT ? En déduire l’impédance caractéristique ZC
Remarque : Il ne faut pas confondre l’impédance caractéristique du câble ZC avec la résistance
ohmique du câble qui sera mesurée plus tard dans le TP
5.2.4 Ligne terminée par un court-circuit
Installer un court-circuit en sortie de ligne (ZT = 0)
•
•
Relever le signal en entrée de ligne en pointant par 2 curseurs le temps d'aller et retour.
En comparant l'amplitude incidente et réfléchie, estimer le coefficient de réflexion Γ
Comparer avec la théorie.
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5.3
Réponse à un échelon
5.3.1 Réglage du générateur
Pour simuler un échelon, la largeur de "l'impulsion" doit être grande devant le
temps d'aller-retour 2T.
Pour cela, le générateur doit délivrer un signal rectangulaire (position _ du
commutateur "largeur d'impulsion" du générateur) avec toujours la même
fréquence de répétition de 100 kHz et l'amplitude maximale.
Veiller à avoir une vitesse de balayage correcte pour ne voir que l'établissement de l'échelon, sans sa
disparition (Voir ci-contre).
5.3.2 Charge adaptée
Installer la résistance de 100 Ω en sortie de ligne. La ligne est ainsi adaptée en sortie.
•
Relever le signal en entrée de ligne. L’échelon ne doit présenter aucune discontinuité.
Est-ce le cas ?
5.3.3 Ligne terminée par un circuit ouvert
Enlever toute charge en sortie de ligne : elle est alors terminée par un circuit ouvert ( ZT ∞ ),.
•
•
Relever le signal en entrée de ligne en pointant par 2 curseurs le temps d'aller et retour.
Justifier la discontinuité qui apparaît au temps 2T.
5.3.4 Ligne terminée par un court-circuit
Installer un court-circuit en sortie de ligne (ZT = 0)
•
•
Relever le signal en entrée de ligne en pointant par 2 curseurs le temps d'aller et retour.
Justifier la discontinuité qui apparaît au temps 2T.
5.3.5 Etude qualitative d’une liaison
Une des principales utilisations de la réflectométrie est de tester une liaison, par une extrémité en
analysant les discontinuités qui constituent autant de défauts.
En effet, la moindre discontinuité dans l’impédance (connecteurs, écrasement de câble ou au contraire
coupure de câble) modifie l’impédance et donc crée une réflexion détectable en réflectométrie.
5.3.5.1 Cas de 2 bobines CAT 5 reliées par une jarretière CAT 5
Relier par 1 jarretière CAT 5 le rouleau de 100m
CAT 5 à un deuxième rouleau de 100m CAT 5. Le
deuxième câble est chargé par un court-circuit
• Relever le signal en entrée de ligne.
Comparer avec le relevé précédent.
• Y a-t-il une discontinuité au niveau de la
connexion des 2 bobines? Justifier.
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5.3.5.2 Cas de 2 bobines CAT 5 reliées par 2 cordons.
Relier par 2 cordons (50 cm avec fiches bananes) le
rouleau de 100m à un deuxième rouleau de 100m.
Le deuxième câble est chargé par un court-circuit
• Relever le signal en entrée de ligne en pointant
la connexion entre les bobines
• Y a-t-il une discontinuité au niveau de la
connexion des 2 bobines? Justifier.
• Comment vérifier, sur le chronogramme obtenu, que les 2 bobines ont la même longueur ?
5.3.5.3 Cas de 2 bobines CAT 5 reliées par le câble noir.
Insérer entre les rouleaux de 100m, la
boucle de câble noir.
• Relever le signal en entrée de
ligne.
• L’impédance caractéristique du
petit câble est-elle plus grande ou
plus petite que 100 Ω ?
Justifier votre réponse.
• Estimer la longueur du nouveau câble si on suppose que la vitesse de propagation est la même
que dans les câble RJ45. Justifier votre estimation.
6 Mesures 2 : Analyse harmonique sur câble réseau
6.1 Principe des mesures
L'étude harmonique d'un câble consiste à étudier son comportement, en fréquence lorsqu'un signal
sinusoïdal est appliqué à son l'entrée. Il faudra toujours respecter ces règles :
En entrée : Il doit y avoir adaptation d'impédance : le
générateur sinusoïdal doit avoir une résistance interne égale
à l'impédance caractéristique du câble. Comme nos
générateurs ont tous une résistance interne de 50 Ω et que
le câble réseau a une impédance caractéristique de 100 Ω il
faudra utiliser le même montage permettant l'adaptation d'impédance.
L'éclateur RJ45 n°3 permet ainsi d'appliquer le signal sinusoïdal sur l'entrée de la ligne 1-2 . Il permet en
outre d'observer le signal en sortie de la ligne 3-6 (côté entrée du câble).
En sortie : Toutes les autres extrémités des paires 1-2 et 3-6 doivent être adaptées et donc chargées par
100Ω
L'éclateur RJ45 n°4 permet ainsi d'observer le signal en sortie de la ligne 1-2 et de la ligne 3-6 (côté sortie
du câble).
Le schéma de câblage sera donc celui-ci :
Pour ne pas surcharger les schémas, nous n'avons pas représentés les isolateurs (100BASE-T transformer)
entre chaque connecteur BNC et la paire correspondante. Ils évitent les perturbations à haute fréquence et
en éliminant les couplages par les fils de masse.
Les signaux mesurés dans le TP pouvant être très faible (paradiaphonie par exemple), il est préférable
d'utiliser un analyseur de spectre plutôt qu'un oscilloscope.
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6.2
Mesure de l'atténuation de la ligne à 20 MHz
Réaliser ce schéma de câblage :
Principe de la mesure de l'atténuation de la paire 1-2 :
L'atténuation ou perte par insertion (Insertion loss) correspond à affaiblissement entre énergie émise et
énergie reçue. Plus la mesure est petite, meilleure est la puissance du signal reçu.
Le signal sinusoïdal est fourni par le générateur HM 8032 à 20 MHz.
Le câble est équipé des 2 éclateurs n°3 (en entrée) et n°4 (en sortie).
Appliquer le signal sinusoïdal généré par le générateur HM 8032 sur l'entrée 1-2 de l'éclateur n° 3.
Les mesures de puissance seront faites avec l'analyseur de spectre Agilent E 4046A
La mesure P1dBm en entrée se fera sur l'entrée de ligne 1-2 de l'éclateur n°3.
La mesure P2 dBm en sortie de la ligne 1-2 se fera sur la sortie 1-2 de l'éclateur n°4.
Les pertes d'insertion seront en dB : AdB = P1dBm – P2dBm
Réglages préliminaires de l'analyseur de spectre E 4406A :
Puisque nous allons travailler à 20 MHz, il est demandé de travailler de la façon suivante :
Réinitialiser l'analyseur à l'aide de la touche verte PRESET
Régler la fenêtre d’observation (touche SPAN) à 10 MHz
entre 15MHz et 25MHz.
Régler la fréquence centrale à 20 MHz à l'aide de la touche FREQUENCY
2 fenêtres apparaissent, seule celle du haut encadrée en vert et notée SPECTRUM nous est
utile. Appuyer sur la touche ZOOM (en dessous de l'écran) pour visualiser une seule fenêtre.
Dans cette fenêtre SPECTRUM, 2 traces se superposent la trace réelle en jaune et la trace
moyennée en bleu. Pour ne voir que la trace réelle faire View/Trace puis Trace Display puis
Current
Réglages préliminaires du générateur HM 8032 :
Régler sa fréquence à 20 MHz
Régler son amplitude en supprimant toutes les atténuations et en positionnant le vernier de
réglage de la fréquence en position médiane.
Observer la raie sur l'analyseur, elle doit-être en plein milieu de l'écran
Réglage de la puissance P1dBm à l'aide de l'analyseur de spectre E 4406A :
Pointer un marqueur (Marker) au sommet de la raie
En haut et à droite de la fenêtre il apparaît sa fréquence et sa puissance.
Régler l'amplitude du générateur pour que P1dBm soit égale à 0dBm (soit P1 = 1 mW).
• Relever la copie d'écran justifiant votre mesure
Mesure de la puissance en sortie P2 dBm et calcul de l'atténuation AdB de la ligne 1-2
Observer le signal en sortie 1-2 de l'éclateur n°4
• Mesurer la puissance P2 en dBm à la sortie de la ligne
• Relever la copie d'écran justifiant votre mesure
• Calculer AdB
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6.3 Mesure de la Telediaphonie compensée (ELFEXT) à 20 MHz
Réaliser ce schéma de câblage :
Principe de la mesure de la télédiaphonie compensée (ELFEXT) :
La télédiaphonie (Fext : Far End Cross Talk) mesure le rapport entre la puissance émise sur une paire
d'un côté du canal et la puissance parasite reçue sur une autre paire de l'autre côté du canal.
Plus la valeur est importante, meilleur est le canal.
La télédiaphonie compensée Elfext (Equal Level Far End Cross Talk) mesure le rapport entre la
télédiaphonie et l'affaiblissement. Plus la mesure est grande, meilleur est le canal.
La ligne perturbatrice sera la paire 1-2 : elle sera attaquée par le générateur sinusoïdal.
La mesure consiste à comparer la puissance en sortie 3-6 avec la puissance en sortie 1-2
La télédiaphonie compensée (ELFEXT) en dB : ELFEXTdB= P2dBm – P3dBm
• Mesurer ou rappeler la puissance à la sortie 1-2 de la ligne à 20 MHz (P2dBm).
• Mesurer la puissance à la sortie 3-6 de la ligne en mesurant la raie 20 MHz (P3 dBm).
• Relever la copie d'écran justifiant votre mesure
• Calculer la télédiaphonie compensée ELFEXTdB
6.4 Mesure de la Paradiaphonie (NEXT) à 20 MHz
Réaliser ce schéma de câblage :
Principe de la mesure de la paradiaphonie (NEXT) :
La paradiaphonie (Next : Near End Cross Talk) mesure le rapport entre la puissance émise sur une paire
d'un côté du canal et la puissance parasite reçue sur une autre paire du même côté du canal.
Plus la valeur est importante, meilleur est le canal.
La ligne perturbatrice sera la paire 1-2 : elle sera attaquée par le générateur sinusoïdal.
La mesure consiste à comparer la puissance en entrée 1-2 avec la puissance en sortie 3-6
La paradiaphonie NEXTdB : NEXTdB = P1dBm -P4dBm
• Mesurer ou rappeler la puissance à l'entrée 1-2 de la ligne à 20 MHz (P1 dBm).
• Mesurer la puissance en entrée 3-6 de la ligne à 20 MHz (P4 dBm).
• Relever la copie d'écran justifiant votre mesure
• Calculer la paradiaphonie NEXTdB
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6.5 Test du câble avec le testeur Validator-NT
Le testeur de câble VALIDATOR-NT de JDSU permet, à partir de paramètres de câbles préprogrammés,
basés sur des standards génériques (RG-58, UTP CAT 5,...), de qualifier les câbles insérés entre l'unité
principale et l'unité auxiliaire. Il permet aussi de donner l'ordre de grandeurs de quelques paramètres du
câble et d'ainsi vérifier vos mesures.
Consulter l'Intranet (rubrique Aides techniques / appareils / Validator-NT) pour le mode d’emploi du
testeur.
6.5.1 Installation du câble à tester
Toujours connecter votre câble par l'intermédiaire des raccords noirs notés, et jamais
directement sur l'appareil afin d'éviter de détériorer les prises RJ45 du testeur.
6.5.2 Configurer l'appareil
A savoir : on se déplace dans les menus par le curseur à 4 flèches, on sélectionne un menu par SEL, on
en sort par QUIT et on accepte une valeur par ACCEPT.
L'appareil est normalement configuré de la façon suivante :
- La langue "Français" et Unité "Metrique" (sinon à corriger par Config/ localisation)
- L'heure et la date doivent être correctes (sinon à corriger par Config/ Date-Heure)
- Pas d'auto sauvegarde mais faire le test en fréquence (sinon à corriger par Config/ Paramètres).
6.5.3 Renseigner le type de câble à tester
A partir du menu principal, choisir avec les flèches du curseur, le menu Test Auto.
Sélectionner le (touche SEL).
Choisir, le menu Table de Test de Câble.
- Effacer les tests de câble existants (EFF CBL ou touche F2 puis SEL)
Ajouter dans la table un câble de type Cat5E, par
- Ajouter un câble (AJ BL ou touche F1)
- Dans Id renseigner votre nom de binôme (par exemple n1) par SEL puis taper les lettres en passant à
la lettre suivant par la flèche droite du curseur et quand le nom est bon : ACCEPT
- Sélectionner CAT 5 E ( par SEL puis curseur puis ACCEPT)
- Laisser les cellules "De" et "A", vides, elles servent à repérer les extrémités dans les armoires de
brassage.
6.5.4 Procéder au test
Lancer le test (touche TEST) - Si tout est OK le mot PASS est affiché.
6.5.5 Travail à faire
• Donner la longueur du câble
• Donner le rapport Signal à bruit du
câble
A l'aide la touche résultats (RESULT) puis
de la touche Réponse (RESPONSE) vous
accédez à un graphique permettant quelques
mesures (sans beaucoup de précision …
hélas).
• Estimer la valeur de l'atténuation à 20
MHz puis 100 MHz. (Courbe verte
CHAN)
Comparer avec votre mesure.
• Estimer la paradiaphonie (NEXT) à
20MHz.
Comparer avec votre mesure.
IUT de Grenoble - RT
TpPropa14.doc - 12
10/07/14
6.6 Mesures des paramètres primaires du câble CAT 5 à l'aide du pont RLC ELC-133A
Placer aux 2 extrémités les 2 éclateurs n°2 permettant d'avoir accès à la paire 2
Résistance linéique : RL = R/l en Ω/m
La mesure de R (résistance du câble entier) est accessible en basse fréquence à l’aide d’un Ohmmètre,
lorsque qu'il est chargé par un court-circuit.
En effet :
D'où la procédure à suivre :
Court-circuiter la sortie du câble
• Mesurer R en entrée de câble.
En déduire RL
Les pertes sont à la fois conductrices (dues à R) et à la fois diélectriques (dues à G). Elles peuvent être
déterminées à l’aide de l’expression suivante :
1 R 1
α np =
+ GZ c où α est l'atténuation du câble en Neper, R la résistance du câble en Ohm et G la
2 Zc 2
conductance du câble en Siemens.
En supposant (comme en TD) que les pertes sont pour moitié conductrices et pour moitié diélectriques
R
cela donne : α np =
.
Zc
• A partir de la valeur de R mesurée précédemment, déterminer αnp
En déduire AdB (Rappel : AdB = αnp x 8.684)
La capacité linéique : CL = C/l en F/m
La mesure de C est accessible à l’aide d’un capacimètre, lorsque que le câble est chargé par un circuit
ouvert.
En effet :
D'où la procédure à suivre :
Ne mettre aucune charge en sortie de
câble
• Mesurer C en entrée du câble
En déduire CL
Si les pertes sont considérées comme négligeables, C L =
•
Z
1
(pour info : LL = C )
Z C × Vϕ
Vϕ
En déduire Vφ . Comparer avec la valeur trouvée en début de séance.
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TpPropa14.doc - 13
10/07/14

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