IEC 61196-1-1242022 p同轴通信电缆.第1-124部分电气试验方法.辐射电缆耦合损耗试验p标准立项发展报告

同轴通信电缆第1-124部分：电气试验方法辐射电缆耦合损耗试验标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:CoaxialCommunicationCables-Part1-124:ElectricalTestMethods-TestforCouplingLossofRadiatingCable摘要随着无线通信技术的飞速发展，辐射电缆（又称泄漏同轴电缆）在隧道、地铁、矿井、地下商场等封闭或半封闭环境中的无线信号覆盖应用中扮演着日益重要的角色。耦合损耗作为表征辐射电缆辐射能力的关键电气参数，其测试方法的标准化对于产品质量控制、系统设计与工程验收具有重要意义。本报告围绕国际电工委员会（IEC）发布的标准IEC61196-1-124:2022《同轴通信电缆第1-124部分：电气试验方法辐射电缆耦合损耗试验》展开系统分析，从标准立项背景、技术内容、试验原理、应用价值等维度进行深入阐述，并结合当前行业发展趋势对该标准的实施与未来修订方向进行展望。该标准为辐射电缆的耦合损耗测试提供了统一的试验方法和评价准则，填补了该领域国际标准空白，对促进全球辐射电缆产品质量提升和国际贸易便利化具有重要推动作用。关键词：辐射电缆；耦合损耗；同轴通信电缆；电气试验方法；国际标准；IEC61196Keywords:RadiatingCable;CouplingLoss;CoaxialCommunicationCable;ElectricalTestMethod;InternationalStandard;IEC61196一、引言1.1研究背景辐射电缆是一种特殊结构的同轴电缆，其在外导体上周期性或连续地开设有槽孔或疏编织结构，使电磁能量能够沿电缆纵向传播的同时向外辐射，从而实现沿线的无线信号覆盖。自20世纪50年代问世以来，辐射电缆已广泛应用于地铁隧道、铁路沿线、矿井巷道、地下综合管廊、大型建筑物内部等场景的移动通信信号覆盖系统。近年来，随着5G乃至6G移动通信技术的商业化部署逐步深入，辐射电缆的应用场景进一步拓展。在5G频段（Sub-6GHz及毫米波频段）下，辐射电缆的耦合损耗特性对系统覆盖质量有着决定性影响。同时，城市轨道交通的持续扩建、智慧矿井的建设推进以及大型基础设施的数字化改造，均对辐射电缆的产品性能提出了更高要求。耦合损耗（CouplingLoss）是衡量辐射电缆辐射性能的核心指标，定义为：在规定的测试条件下，辐射电缆外部特定位置处标准测试天线接收到的功率与电缆内传输功率之比。该参数直接决定了辐射电缆系统的覆盖范围和信号质量。然而，由于测试方法、测试环境和测试条件的不同，同一根电缆的耦合损耗测试结果可能存在显著差异，这给产品比较、质量评价和工程设计带来了困难。1.2标准立项的必要性在IEC61196-1-124:2022发布之前，辐射电缆耦合损耗的测试方法缺乏统一的国际标准。各制造商和测试机构多采用企业内部规范或参考早期区域性标准进行测试，导致测试结果的可比性和可重复性不足。具体而言，以下问题亟需通过标准化加以解决：第一，测试环境不统一。不同实验室采用的测试场地（如开阔场地、屏蔽室、微波暗室等）在反射特性和环境噪声方面存在差异，直接影响测量结果的准确性。第二，测试天线类型与放置位置差异大。不同标准或规范中采用的测试天线（如半波偶极子天线、对数周期天线等）、天线距电缆的距离（如2米、3米、6米等）和天线朝向（水平极化或垂直极化）不统一，导致耦合损耗测试数据缺乏可比性。第三，电缆终端处理方式不同。辐射电缆测试时近端和远端的端接方式（匹配负载或开路/短路）影响驻波状态，进而改变电缆沿线辐射场的分布特征。第四，数据处理方法不一致。不同测试方法对测量数据的归一化处理、频率点选取以及统计平均方法存在差异。因此，制定统一的辐射电缆耦合损耗试验国际标准，对于规范全球辐射电缆市场、提升产品质量一致性以及促进国际贸易和技术交流具有迫切的现实需求。1.3标准基本信息IEC61196-1-124:2022《同轴通信电缆第1-124部分：电气试验方法辐射电缆耦合损耗试验》由国际电工委员会（IEC）第46A技术委员会（同轴电缆分技术委员会，SC46A）归口制定，于2022年8月12日正式发布。该标准为现行有效标准，文件语言为英语和法语，采用电子版加密PDF格式发布。标准分类归属于同轴电缆、波导和其他射频电缆领域。该标准是IEC61196（同轴通信电缆）系列标准中第1部分（总规范）下属的第124分标准，属于电气试验方法类标准。二、标准技术内容解读2.1标准的适用范围IEC61196-1-124:2022标准适用于辐射型同轴通信电缆的耦合损耗测试。该标准规定了辐射电缆耦合损耗的试验方法，包括试验原理、试验装置、试验条件、试验步骤以及试验结果的处理与报告要求。需要说明的是，该标准适用于具有周期性或非周期性辐射结构的外导体同轴电缆，其工作频率范围覆盖了从几十MHz至数GHz的射频段，可满足传统移动通信频段以及当前5G通信中Sub-6GHz频段的测试需求。2.2术语和定义标准中给出了以下关键术语的规范定义：辐射电缆（RadiatingCable）：一种外导体上具有周期性或非周期性槽孔、裂缝或疏编织结构，能够沿电缆长度方向连续辐射和接收电磁能量的同轴电缆。耦合损耗（CouplingLoss）：在规定的测试条件（包括规定的测试频率、天线类型、天线位置和极化方式）下，辐射电缆附近给定位置处标准测试天线所接收的功率与电缆输入端传输功率之比，以分贝（dB）表示。纵向衰减常数（LongitudinalAttenuationConstant）：电磁波沿辐射电缆轴向传播时单位长度的功率衰减量。传输功率（TransmittedPower）：在电缆输入端测得的进入电缆的射频功率。2.3试验原理耦合损耗试验的基本原理是：将辐射电缆敷设于规定的测试环境中，在电缆的一端注入已知功率的射频信号，在距电缆中心轴线规定距离的位置放置标准测试天线，测量天线端接收到的功率值。耦合损耗即为电缆传输功率（以dBm表示）与天线接收功率（以dBm表示）之差。试验原理的数学表达式为：\[CL=P_t-P_r\]其中，CL为耦合损耗（dB），P_t为电缆传输功率（dBm），P_r为标准测试天线接收功率（dBm）。需要指出的是，耦合损耗并非一个固定不变的常数值，而是与测试频率、天线位置、天线极化方向以及电缆周围的电磁环境密切相关。因此，标准中对上述试验条件均作出了严格而明确的规定，以确保不同测试机构和制造商获得可重复、可比较的测试结果。2.4试验装置与条件试验场地要求：标准规定耦合损耗测试应在电磁兼容开阔试验场或具有等效性能的微波暗室内进行。试验场地应具备足够的地面净空区域，且背景噪声电平应比最小接收信号电平至少低10dB，以保证测量结果的准确性。同时，试验场地周围不应存在显著的电磁反射体。测试天线要求：标准规定了测试天线的类型为半波偶极子天线或具有等效性能的宽带天线。天线应经过校准，在校准频率点的天线系数不确定度应满足标准规定的要求。天线的极化方式可根据测试需求选择水平极化或垂直极化，但应在测试报告中明确注明。辐射电缆的敷设：被测辐射电缆应水平敷设，距地面高度建议为2米至3米。电缆应保持平直，不应存在急剧弯曲或扭转。电缆两端应做适当处理，一端连接信号源，另一端连接匹配负载，以确保电缆处于行波状态。测试电缆的长度应满足远场测试条件的要求，一般不应少于10个辐射周期或不少于20米。天线位置：标准规定测试天线应放置在距电缆中心轴线规定水平距离处，常用的参考距离为2米或3米。天线中心高度应与电缆敷设高度一致。天线应沿电缆轴向移动进行扫描测量，扫描长度不应少于一个拍频周期，以获得稳定的统计平均值。2.5试验步骤标准规定的试验步骤主要包括以下环节：1.测试系统校准：在正式测量之前，应对整个测试系统（包括信号源、功率计、测试天线及连接电缆）进行校准，确保各环节的插入损耗和增益已知且稳定。2.传输功率测量：在辐射电缆输入端使用功率计测量实际注入电缆的射频功率。3.接收功率扫描测量：将测试天线置于规定位置，沿电缆轴向以规定的步进间距进行扫描测量，记录每个位置点的接收功率值。4.数据记录与处理：对所有测量位置点的接收功率数据进行记录，计算其统计平均值（通常采用对数平均）。5.耦合损耗计算：根据传输功率与平均接收功率的差值计算耦合损耗值。6.结果报告：将耦合损耗测试结果（包括测试频率、测试距离、天线极化方式、测试环境等信息）编制成测试报告。2.6测量不确定度标准对耦合损耗测量的不确定度评定提出了明确要求。测量不确定度的来源主要包括：功率计的校准不确定度、天线系数的校准不确定度、测试场地的不理想性、电缆与天线之间多次反射引起的驻波效应、以及环境噪声的影响等。标准要求测试报告中应给出扩展不确定度（k=2），以确保测试结果的置信水平。三、标准的意义与应用价值3.1推动行业技术进步与质量提升IEC61196-1-124:2022的发布为全球辐射电缆制造商提供了统一的耦合损耗测试准则。通过规范的试验方法，制造商能够在产品研发和质量控制过程中获得准确可靠的耦合损耗数据，从而针对性地优化电缆的辐射结构设计，提升产品性能。同时，统一测试方法也为不同厂商的产品性能比较提供了公平的技术基准，有利于营造良性的市场竞争环境。3.2支撑通信系统设计与工程验收在辐射电缆应用项目的设计中，耦合损耗是链路预算计算的关键输入参数。系统设计人员需要依据耦合损耗值确定基站输出功率、电缆敷设长度以及中继器的间隔距离。标准化的测试方法保证了设计输入数据的可靠性，使系统设计更加精准和高效。在工程验收环节，统一的标准试验方法为供需双方提供了共同的技术依据，有效避免了因测试方法分歧而导致的验收争议。3.3促进国际贸易与技术交流作为IEC发布的国际标准，IEC61196-1-124:2022在各国具有广泛的认可度和适用性。该标准消除了因各国测试方法不同而形成的技术性贸易壁垒，促进了辐射电缆产品的国际贸易便利化。同时，该标准也为各国制定相应的国家标准或行业标准提供了重要的参考依据。四、标准修订的归口单位介绍IEC61196-1-124:2022由国际电工委员会第46A技术委员会（IEC/TC46A）负责归口管理。IEC/TC46A的全称为“同轴电缆分技术委员会”（Coaxialcables），是IEC第46技术委员会（通信电缆和通信线缆）的分技术委员会之一。IEC/TC46A负责制定和修订同轴通信电缆及其附件的国际标准，其工作范围涵盖：同轴电缆的术语和定义、结构尺寸要求、电气试验方法、机械试验方法、环境试验方法以及相关附件的标准和规范。该分技术委员会汇集了来自全球各主要工业国家的标准化专家，包括电缆制造商、通信运营商、检测认证机构、科研院所和高校的代表。在IEC/TC46A的组织架构下，设有多个工作组（WorkingGroup）和项目组（ProjectTeam），分别负责不同类别标准的制修订工作。IEC61196-1-124:2022的制定工作由TC46A下属的WG1工作组（同轴电缆总规范和试验方法工作组）具体承担。WG1工作组汇聚了来自中国、德国、日本、美国、法国、英国等国家的资深标准化专家和射频电缆技术专家。在标准制定过程中，工作组广泛征求了各国国家委员会的意见，通过多轮国际标准草案（CD、DIS、FDIS）投票程序，最终完成了该标准的制定工作并予以发布。中国作为IEC的积极成员，深度参与了该标准的制定过程，中国专家在辐射电缆耦合损耗测试方法的验证和优化方面做出了重要贡献，体现了中国在辐射电缆领域的技术实力和国际标准化参与水平的提升。五、结论与展望IEC61196-1-124:2022《同轴通信电缆第1-124部分：电气试验方法辐射电缆耦合损耗试验》的发布实施，填补了辐射电缆耦合损耗测试方法在国际标准层面的空白，为全球辐射电缆行业提供了统一、科学、可重复的试验技术规范。该标准详细规定了试验原理、试验装置、试验条件、试验步骤及数据处理方法，有效解决了此前因测试方法不一致导致的测试结果不可比问题。从技术发展趋势来看，随着5G-A（5G-Advanced）和6G移动通信技术的持续推进，辐射电缆的应用频段将不断向更高频率延伸，这对耦合损耗测试方法的频率适用范围提出了新的挑战。同时，新型辐射电缆结构（如超宽带辐射电缆、多模辐射电缆等）的不断涌现，也对测试方法的适应性提出了更高要求。未来，IEC61196-1-124标准的后续修订版本有望在以下方面进一步完善：扩展测试频率上限至毫米波频段；引入基于时域反射测量的耦合损耗测试新方法；增加针对多系统合路场景下的互调干扰测试要求；以及进一步细化测量不确定度评定指南。可以预见，随着IEC61196-1-124:2022标准在全球范围内的广泛实施，辐射电缆产品的质量水平和一致性将得到显著提升，从而为全球通信基础设施的建设和运营提供更加坚实的技术支撑。中国相关标准化技术委员会和企业也应以此国际标准为引领，积极推动该标准在我国的转化实施，同时持续深度参与国际标准的后续修订工作，为全球辐射电缆标准化事业贡献中国智慧和中国方案。参考文献[1]IEC61196-1-124:2022,Coaxialcommunicationcables-Part1-124:Electricaltestmethods-Testforcouplinglossofradiatingcable[S].Geneva:InternationalElectrotechnicalCommiss