同軸電纜

同軸電纜、光纖電纜的檢測

［摘要］:本文主要介紹同軸電纜和光纖電纜的檢測方法，對檢測儀器在實際工作中的應

用和操作做了較祥細的說明。

一、同軸電纜檢測

1、電纜進水后我們對特性阻抗的變化做了測試,當電纜受潮進水,電視信號通過電纜時，所

測電平值低于該段電纜規定損耗值。根據電纜進水、受潮時間的長短，電纜內外導體腐蝕、

氧化生銹的程度不同，其電平的損耗衰減值也會有差異。

下面對受潮、積水不同程度的SYDY-75-9。5竹節式中同軸電纜做了各種測試記錄.

1)測試使用儀表:MT500型萬用表;MC7頻譜儀；DL6243電容電感測試儀。

2）測試項目：(100米電纜）

·電纜直流電阻;

·電纜電容、電感；

·電平。

3)測試結果：

電纜不同程度受潮、進水后其電阻、電容、電感、電平變化情況見表。

從以上測試數據表明，電纜受潮進水程度的不同，也會導致分布電容、電感相應變化，

其特性阻抗也將變化，因為同軸電纜的內外兩個導體之間存在電場，有一定的電容量，導體

中通過交變電視信號時會產生一定的電感量，這些電感、電容在電纜中分布存在，以每米同

軸電纜的電感量L和電容量C來衡量這樣串聯的電感與并聯的電容組合，形成了同軸電纜的

特性阻抗Ｚ.

從特性阻抗公式可知，電感L和電容C的變化都會導致特性阻抗變化。從積水后電纜電

容和電感測試數據分析.進水量越多，電容、電感量變化越大，其特性阻抗必定在變化,致使

信號源輸入阻抗與電纜的特性阻抗不等，稱失配。最后導致功率損耗增大,把一部分有效信

號功率損失掉。

從理論上分析，同軸電纜的衰減主要由內導體“集膚效應”損耗引起.頻率越高集膚效

應越強,串聯電感的感抗（wL）增加，同時并聯電容的容抗（wc）減小，內導體上信號對外

導體的旁路泄漏增加,所以頻率越高，電纜傳輸距離越長，其衰減也越大。

電纜受潮、積水后,所測數據證明，電感和電容量都在增加（電容量增加的幅度比電感

量大），而串聯電感的感抗（wL）也在增加，并聯電容的容抗（wc)卻不斷減小，內導體上

的信號對外導體的旁路泄漏加劇，信號電平衰減下降量也越大。

電纜受潮，積水后各頻道電平大幅度下降,但是不同的頻率其衰減量也不一,積水后的電

平象波浪一樣高低變化，其變化量的多少取決于電纜受潮積水的程度。

2.同軸電纜故障的檢測方法

用QXZ04型測試儀查找故障點,QXZ04型電纜故障測試儀是測量電纜故障的一種數字儀

表,它利用傳輸線的反射原理,在時域范圍內就可定電纜的故障點。使用方便,測量迅速.直

觀、準確、操作簡單。可測電纜的開路、短路及阻抗失配等故障的位置和性質，測量電纜的

長度和電纜中信號傳播的速度，對傳輸電視信號的同軸電纜出現的開路、短路和間接短路故

障能迅速的判斷出來。

要想準確的判斷故障電纜部位，事先應測出該電纜的傳播速度.其方法是：先將一根

（50-100米）同型號已知長度的電纜按儀器使用說明操作，測出該電纜的傳播速度,根據被

測的傳播速度，對故障電纜進行以下檢測。

1）接上損壞的同軸電纜，將儀器電源接通,將傳播速度扭旋到事先已知該電纜的傳播速

度位置。

2)將全程、延時開關K4-2扭放在全程位置，根據被測電纜的長度,把測試量程選擇開關

K5置于合適的檔位，調節聚焦、水平位移、垂直位移電位器W1、W2、W3、W4使圖形清晰,

再調平衡調節電位器W5、W6使機內平衡電路阻抗和被測電纜端阻抗相匹配，使反射幅度增

大，再根據故障性質，選擇時標極性。當以上都調好后，再調節反射時間置于開關K6、K7、

K8,使活動電子時標靠近反射波，微調反射時間電位器W8,使時標前沿對準反射波前沿,此時

數字顯示器顯示出的數字即為故障點距離。

3.如何判斷故障點的性質

1)當線路正常時，無反射波。

2）當線路斷開或接觸不良，反射脈沖與發射脈沖相同。

3）當線路短路或者電纜受潮、進水時使絕緣降低，反射脈沖與發射脈沖波反相。

該儀器對檢測新電纜的長度、已架設或埋地電纜距離的復查，故障部位的確定非常方便、

而且準確可靠、測量距離可達20公里，也適應于市話、對稱、同軸、電力電纜、被復線、

銅線、鐵線等明線，因各種原因會有5-10米的誤差。

4.用電纜探測器尋找故障點

郵電部生產的6405B型電纜探測器能迅速準確的找出電纜短路、開路和間接短路故障點

的部位。

該儀器由主機和附機兩部分組成：主機實際上是一個信號發生器，面板上有mA毫安表

一只,阻抗選擇扭一只（設有8W,16W，50W，150W，160W，五檔位）電表靈敏度控制扭一只，

電源測試鍵一只,輸出控制和連續、斷續選擇開關一只.開機后主機將產生連續或者斷續蜂

音。當電纜有開路或短路故障后，將電纜芯線和外導體分別接在主機輸出接線端子上，電纜

另一端拆下分開,若萬用表指針擺動，說明電纜開路，不擺動,證明電纜短路。

附機有地面探頭和地下探頭兩種，根據架空線路和地埋電纜的不同而自行選擇探頭。探

頭實際上是一個信號接收器，接收主機發出來的斷續或者連續信號，故障檢查步驟：

1)將故障電纜一頭分別接在主機輸出端子上,另一頭從器件上拆下內外導體分開.

2）接通主機電源（內裝13。5伏1號電池）mA表指針開始擺動；若不擺動證明電纜是

短路故障，電表靈敏度電位器控制在適當位置，75W同軸電纜的阻抗選擇在50—150W檔位

即可，蜂音輸出可任選，這時可將耳機戴在頭上,當探頭靠近主機輸出端子時,即可聽到連續

或斷續蜂音，證明儀器工作正常.如果是架空線，可將探頭捆在一根七米左右的木桿上，將

探頭靠在電纜上，沿故障線路查找，如果電纜是開路，當探頭超過斷開的電纜位置時，耳機

里收到的蜂音會中斷或者聲音明顯變小，證明故障點就在附近，將探頭在故障電纜部位來回

找幾次,就會非常準確的找到故障點。

3)如果電纜內外導體短路，探頭超過短路位置后幾乎沒有聲音,將探頭來回尋找幾次,

故障點會準確找到。

4)若電纜是間接短路或絕緣降低(進水或潮氣）,探頭經過電纜故障點時聲音會逐漸變

小，當蜂音變得太小時，探頭往回尋找,當探頭接收到的蜂音忽大忽小時，證明故障點就在

這里，上去檢查后即可找出故障點。

5）用Qxz04型電纜故障測試儀和電纜探測器同時查找故障，效率更高。

當發現同軸電纜開路、短路和絕緣降低故障時，先用Qxz04型電纜故障測試儀測出這根

電纜的大概故障長度位置，然后再將6405B型電纜探測器的連續或斷續蜂音信號送入故障電

纜中，再用探頭到Qxz04型測出的長度位置來回尋找故障點。用兩種儀器互相配合檢查電纜

故障位置也是一種靈活巧妙的辦法，而且能非常迅速，準確的找到電纜故障點。

6。用萬用表檢測電纜故障

1)維修線路時，測放大器輸入電平如低于規定電纜長度的電平損耗值,再用萬用表電阻

擋測電纜電阻(R×1或R×100歐擋)，表針象電容充電似的慢慢上升。該現象表明電纜受潮

嚴重或者電纜內積水較多。當然電纜受潮、積水量的多少,萬用表所測的電阻值及表針充電

似的擺動幅度是有差別的。一般完好無損的電纜，其R應為無窮大，電纜受潮嚴重,積水量

多,電纜阻值一般在幾百歐左右；電纜若積滿水,其電阻值基本等于零，相當于短路，而且表

針都是象電容充電似的慢慢向上擺動.這樣完全可斷定是電纜受潮積水所導致的故障;此時,

接收機收到的電視信號效果非常差，甚至無法收看。

2)將有開路或者短路的故障電纜兩頭卸下，電纜內外導體都分開，若電纜有短路故障，

表針一定會指到零位;當電纜開路時，應將電纜的另一頭短接起來，再用萬用表檢查,若表針

仍不擺動，證明該電纜有斷開之處。

3)因施工損壞同軸電纜外導體塑料護層或因生產質量低劣,使電纜塑料外護層厚薄不一

樣，日曬雨淋后，外皮薄的地方裂開進水，使外導體金屬層（或者金屬網)腐蝕。該故障用

萬用表電阻檔檢查時，如所測回路阻值大大高于原電纜回路值，證明外導體嚴重腐蝕，若所

測回路值無窮大，說明外導體腐蝕后斷開.總之，同軸電纜的檢測方法很多，只要我們認真

分析判斷，掌握好準確的檢測方法，任何故障均可查出。

二、光纖電纜的檢測方法

1.光纖的日常維護和測試

1)光纖的日常維護工作很重要，它是保證光纖安全、穩定可靠運行的根本保證；

2)每年或半年應對各條光纖的技術數據定測一遍,并和原始數據比較。發現問題盡快的

分析討論疑點，盡早把問題和故障排除，避免突發性事故發生；

3)定期對光纜線路進行巡視，對巡視中發現電纜、護套、電纜接頭、線路垂度等問題要

作詳細記錄，便于盡早發現和處理問題，這是維護中很重要的一個環節；

4）定期測試光收機入口光功率和出口RF電平，發現與原記錄相差較大時，應分析故障

是來自光纜還是光接收機，是來自活插接件部位還是光發射機本身原因所造成。

2.光時域反射儀的工作原理

光時域反射計(OTDR3000)是通過被測光纖中產生的背向瑞利散射信號來工作的，測試的

項目是光纖的長度，光纖衰耗，光纖故障點和光纖的接頭損耗,是檢測光纖性能和故障的必

備儀器由于光纖自身的缺陷和摻雜成份的均勻性,使之它們在光子的作用下產生散射，如果

光纖中(或接頭時）有幾何缺陷或斷裂面,將產生菲涅爾反射，反射強弱與通過該點的光功率

成正比，也反映了光纖各點的衰耗大小，因散射是向四面八方發射的，反射光也將形成比較

大的反射角，散射和反射光就是極少部份，它也能進入光纖的孔徑角而反向傳到輸入端,假

如光纖中斷，即會從該點以后的背向散射光功率降到零.根據反向傳輸回來的散射光的情況

來斷定光纖的斷點位置和光纖長度。這就是時域反射計的基本工作原理。

3.光纖衰耗的測量

縱軸是信號強度，橫軸是時間，光線沿光纖軸向傳輸有一定的強度,故入點A端面有一

菲涅爾反射光最先被收到，而且信號最強,緊接著B.C。D二段傳輸距離不同，回到入點A

的時間也不同,有先有后。由于它們受到的衰耗各不相同，故在縱軸上反應出t的幅度，單

位是光功率單位。因為光纖沿軸向的每一點均有散射光（或反射光)傳回。所以上圖曲線是

連續的。

曲線B點有一突降。說明光纖在該點有一接點或者缺陷而引起對光信號較大的衰減,B

點到C點衰減也是均勻的，且下降變緩，證明這段光纖比前段光纖衰減系數小，C點有一個

突然上升的脈沖，證明該處有一斷裂面（不是完全中斷）或缺陷引起的菲涅爾反射,C-D段

不是直線,說明該段光纖軸向結構不太均勻.也就是講與瑞利散射系數有關的結構參數如芯

徑，數值孔徑。折射率等沿軸向分布不是均勻的。

D點信號突然消失，說明光纖的一個斷或者終點，如果D點斷面平整，此時反射系數R≠0.

這樣會出現一個反射脈沖信息，若D點為粉碎性不規則斷面，反射系數R很小甚至為零，它

的反射信號很弱無明顯反射脈沖。

我們利用背向散射儀可測出光纖沿線任意兩點間及至全程的衰耗情況，還能看到光纖結

構是否均勻，使用起來非常方便.

4.光纜的測試

光纜的接頭和測試儀器是專用的,與普通的電纜接頭工具和檢測儀器是完全不一樣。光

纜接頭用的自動融接機和測距離、損耗用的光時域反射儀價格昂貴，但接頭質量好損耗特別

小,檢測距離誤差小，準確速度快。還有一種掌上使用的光功率、光電平測試儀非常輕巧方

便。除此之外,還有幾種專用儀器。下面主要介紹用光時域反射計測試光纖電纜的情況。

在光纖施工時，光纖的長度，傳輸損耗是主要測量指標，用光時域反射計測量上述指標

操作方便，測量數據準確,TFS3031微型光時域反射計是一個結構堅固，易于使用的微型光

時域反射計（OTDR)，非常適應野外現場施工用，同時還提供對單模或多模光纖系統的精確

測量.

對電纜中每一個連接處的位置,反射極損耗可快捷并清晰地顯示在一個7英寸的大屏幕

上。Tekranger是唯一微型光時域反射計，只要按單鍵，它就會告訴您在5米-100公里遠的

接頭情況。光時域反射計(Mini-OTDR）可自動地調整捕獲參數以提供最佳可能的分辨率,同

時保持精確測量所必需的動態范圍。在捕獲時采用各種不同的脈沖寬度，這將獲得極為精確

的波形。非常容易在顯示屏上讀出曲線，同時顯示一張事件表，表明有關連接處的所有情況。

1)光纖長度的測試

該儀器對線路障礙進行測試、判斷、定點.在測試判斷障礙前，儀器光標應設在線路曲

線末端裂斷點菲涅爾反射峰上升沿的始點。測試的精度與選用的纖蕊折射率n值和測試選用

的脈沖寬度有關.由于測試長度的推導公式D=ct/2n（式中C為真空時的光速,C=3×10m/s，

t為一個光脈沖從發射到經線路末端菲涅爾反射后OTDR接收到這個光脈沖的時間）n值越準

所測結果越真實，所以測試時一定要以生產廠給定的n值設定，例如：在施工瓜子坪—-馬

家灣光纜時，全線四個接頭施工完后，用光時域反射計檢查每根光纖的技術指標時，發現一

根纖蕊距離縮短一半，證明這根光纖中斷，經查原始資料，是第二個接頭4.2KM處光纜接頭

中有一根光纖中斷。位置判斷準確后，打開接頭盒,發現是施工時，光纖在接頭盒內，接頭

融接點彎曲半徑小，受力較大，因此斷開，重新接頭后，指標均正常。

2)光纖線路損耗的測試

光纜施工完畢,若用光時域反射計所測的某根光纖接頭損耗特別大，在確定距離后,一定

要打開接頭盒,重新接頭，這種情況一般是施工時遺留下來的問題.

運行中的光纜出現問題，如所測幾根光纖的衰減曲線出現臺階，在距離測定后，根據原

始資料找到故障點,結果是火藥槍射擊打傷光纖但未完全斷開所致。

3)光纖接續損耗的測試。

測接頭損耗的方法之一是,用FSM—30s融接機將兩根光纖連接在一起，接頭完畢，在顯

示屏上立即顯示剛接頭的衰減損耗值，操作人員可根據顯示的數據確定該頭是否合格，若損

耗太大，要斷開重新融接.

方法之二是用光時域計測接頭損耗，一般采用五點平均法，即把光標設置在光纖接點上，

光標左邊的兩個點分別置于靠近測試端那根光纜的曲線平滑處，使兩點所成的直線與曲線盡

量重合，光標右邊兩點置于下一根光纖的曲線平滑位置，也讓兩點所成的直線與曲線盡量重

合。這樣通過光標兩側直線形成的“臺階”高低來表示光纖接續損耗的大小。

為了準確測定故障點，維修檢測技術人員要熟悉OTDR儀表的固有誤差,掌握儀表折射率

的隨機變化和光速取近似值產生的偏差，還要注意儀器操作不當的誤差.在使用OTDR測線路

時，一定要根據實際情況調好量程,選取合適的脈寬（pw），設定纖蕊折射率n值，在兩種

波長(1310nm、1550nm）的激光器選擇中,根據線路將來傳輸使用的光波長，選取合適的波長

值。設定好以上幾項參數后,方可進行線路光特性測試工作。

以上三種誤差都會影響測量線路故障的準確性。儀器本身的誤差反映在距離分辨率上，

它是由抽樣頻率和抽樣脈寬所決定，抽樣脈寬越小誤差越小,反之則誤差越大。而折射率的

隨機性和檢修人員的操作方法則是直接影響距離誤差的主要原因,不同型號的光纖具有不同

的折射率，所以對光纖進行測量時應首先了解被測光纖的折射率，讓測試誤差降到最低。

4）光功率的測量

光纜施工完畢投入使用后，要對光發射功率和光接收功率以及線路損耗進行測量，并調

整到設計最佳輸入功率,常用的光纖萬用表有國產便攜式PMS-1A型光功率計它是帶微機控

制的智能化光功率計，專用于光纖電纜施工和其它大功率測量領域，該儀表可測量

40dbm——+20dbm光信號。該型號光功率計精巧探頭置于機身內部，受到良好的保護，操作

簡單、方便、另外還有AQ2150進口型，它們都可直接測出要知道的光功率和光電