IEC 61156-1:1994/AMD2:2001

Amendment 2 - Multicore and symmetrical pair/quad cables for digital communications - Part 1: Generic specification

Amendement 2 - Câbles multiconducteurs à paires symétriques et quartes pour transmissions numériques - Partie 1: Spécification générique

General Information

• Status: Published
• Publication Date: 16-Apr-2001
• ICS: 33.120.20 - Wires and symmetrical cables
• Technical Committee: SC 46C - Wires and symmetric cables
• Drafting Committee: WG 7 - TC 46/SC 46C/WG 7
• Current Stage: DELPUB - Deleted Publication
• Completion Date: 20-Dec-2002

Relations

• Amends: IEC 61156-1:1994 - Multicore and symmetrical pair/quad cables for digital communications - Part 1: Generic specification
• Effective Date: 05-Sep-2023
• Revised: IEC 61156-1:2002 - Multicore and symmetrical pair/quad cables for digital communications - Part 1: Generic specification
• Effective Date: 05-Sep-2023

Standards Content (Sample)

NORME CEI
INTERNATIONALE IEC
61156-1
INTERNATIONAL
STANDARD
AMENDEMENT 2
AMENDMENT 2
2001-04
Amendement 2
Câbles multiconducteurs à paires symétriques et
quartes pour transmissions numériques –
Partie 1:
Spécification générique
Amendment 2
Multicore and symmetrical pair/quad cables for
digital communications –
Part 1:
Generic specification
 IEC 2001 Droits de reproduction réservés  Copyright - all rights reserved
International Electrotechnical Commission 3, rue de Varembé Geneva, Switzerland
Telefax: [phone] e-mail: [e-mail] IEC web site http://www.iec.ch
CODE PRIX
Commission Electrotechnique Internationale
W
PRICE CODE
International Electrotechnical Commission
Pour prix, voir catalogue en vigueur
For price, see current catalogue

– 2 – 61156-1 amend. 2  CEI:2001

AVANT-PROPOS
Le présent amendement a été établi par le sous-comité 46C: Câbles symétriques et fils, du

comité d’études 46 de la CEI: Câbles, fils, guides d'ondes, connecteurs, et accessoires pour

communications et signalisation.

Le texte de cet amendement est issu des documents suivants:

FDIS Rapport de vote
46C/428/FDIS 46C/452/RVD
Le rapport de vote indiqué dans le tableau ci-dessus donne toute information sur le vote ayant
abouti à l’approbation de cet amendement.
Le comité a décidé que le contenu de cette publication de base et de ses amendements ne
sera pas modifié avant 2004. A cette date, la publication sera
• reconduite;
• supprimée;
• remplacée par une édition révisée, ou
• amendée.
___________
Page 18
2.1.5 Vitesse de propagation
Remplacer le titre et le texte de ce paragraphe par le nouveau paragraphe suivant
2.1.5 Vitesse de propagation (vitesse de phase)
La vitesse de propagation est définie par la vitesse à laquelle le signal se propage dans le
câble. La vitesse de propagation est exprimée en km/s. Elle peut aussi s’exprimer comme un
rapport de vitesse, c’est-à-dire comme le rapport de la vitesse de propagation dans le câble
sur celle de la lumière dans l’espace, cette dernière pouvant être prise comme étant égale à
299 778 km/s. La vitesse de propagation est généralement déterminée par l’angle de phase et
la vitesse angulaire. La vitesse de propagation (vitesse de phase) est donnée par:

ω 2.π.
f
v = =
(5)
p
β β
où
f est la fréquence (Hz)
v est la vitesse de phase (m/s)
P
β est la constante de phase (radian/m)
ω est la vitesse angulaire (radian/s)

61156-1 Amend. 2  IEC:2001 – 3 –

FOREWORD
This amendment has been prepared by subcommittee 46C: Wires and symmetric cables, of

IEC technical committee 46: Cables, wires, waveguides, R.F. connectors, and accessories for

communication and signalling.
The text of this amendment is based on the following documents:

FDIS Report on voting
46C/428/FDIS 46C/452/RVD
Full information on the voting for the approval of this amendment can be found in the report
on voting indicated in the above table.
The committee has decided that the contents of the base publication and its amendments will
remain unchanged until 2004. At this date, the publication will be
• reconfirmed;
• withdrawn;
• replaced by a revised edition, or
• amended.
___________
Page 19
2.1.5 Velocity of propagation
Replace the title and the text of this subclause by the following new subclause
2.1.5 Velocity of propagation (phase velocity)
The velocity of propagation is defined as the velocity at which the signal propagates in the
cable. The velocity of propagation is expressed in km/s. The velocity of propagation may also
be expressed by the velocity ratio, i.e. the ratio of the velocity of propagation in the cable

compared to a wave in free space. The latter shall be taken as 299 778 km/s. The velocity of
propagation is generally determined from the phase angle and the radian frequency. The
velocity of propagation (phase velocity) is given by
ω 2.π.f
v = = (5)
p
β β
where
f is the frequency (Hz)
v is the phase velocity (m/s)
P
β is the phase constant (radian/m)
ω is the radian frequency (radian/s)

– 4 – 61156-1 amend. 2  CEI:2001

Page 23
Après le paragraphe 2.1.14, ajouter les nouveaux paragraphes suivants

2.1.15 Retard de phase
Le retard de phase est défini comme étant l’inverse de la vitesse de phase pour un câble de

longueur l. Le retard de phase est donné par:

l
T =
v
p
(27)
où
T est le retard de phase (s)
l est la longueur du câble (m)
2.1.16 Ecart de retard de phase (distorsion)
L’écart de retard de phase (distorsion) est défini comme étant la différence de retard de phase
entre deux paires quelconques du câble. L’écart de retard de phase (distorsion) est exprimé
par:


l l
ΔT = l. − (28)


v v
p p
 2 
où
p désigne une paire,
p , l’autre paire, et
ΔT est l’écart de retard de phase (distorsion).
Page 38
3.3.6 Impédance caractéristique
Remplacer la totalité du texte de ce paragraphe par ce qui suit:

3.3.6.1 Introduction
L'impédance caractéristique, Z , d'une paire de câble homogène est définie comme le quotient
c
d'une onde de tension et d'une onde de courant se propageant dans la même direction, soit en
avant soit en arrière. Pour les câbles homogènes (sans irrégularités), l'impédance
caractéristique peut être mesurée directement comme le quotient de la tension et du courant
aux extrémités du câble.
F V
f r
Z = = (22)
c
I I
f r
61156-1 Amend. 2  IEC:2001 – 5 –

Page 23
After subclause 2.1.14, add the following new subclauses

2.1.15 Phase delay
The phase delay is defined as the inverse of the phase velocity along a cable of length l. The

phase delay is given by:
l
T =
p
v
(27)
where
T is the phase delay (s)
L is the length of the cable (m)
2.1.16 Differential phase delay (skew)
The differential delay (skew) is defined as the difference in phase delay between any two
pairs in the cable. The differential delay (skew) is defined as:


l l
ΔT = l. − (28)


v v
p p
 2 
where
the index p refers to the one pair,
p to the other pair. and
ΔT is the differential delay (skew).
Page 39
3.3.6 Characteristic impedance
Replace the totality of the existing text of this subclause by the following:

3.3.6.1 Introduction
The characteristic impedance, Z , of a homogeneous cable pair is defined as the quotient of a
C
voltage wave and current wave which are propagating in the same direction, either forwards
or backwards. For homogeneous cables (with no structural variations) the characteristic
impedance can be measured directly as the quotient of voltage and current at the cable ends.
Vf Vr
Zc = = ()22
If Ir
– 6 – 61156-1 amend. 2  CEI:2001

Les autres caractéristiques importantes pour un système de câblage sont l'impédance d'entrée
l'affaiblissement de réflexion (RL) et l'affaiblissement de réflexion structurel (SRL) du câble aux

deux extrémités. Elles sont mesurées sous forme d'impédances ou de valeurs des paramètres

S. Des informations supplémentaires concernant les divers paramètres d'impédance et

d'affaiblissement de réflexion sont données en annexe A. Une expression reliant le SRL à

l'écho en résultant est aussi indiquée en annexe A.

3.3.6.2 Méthodes et équipement pour obtenir les données d'impédance caractéristique

3.3.6.2.1 Objectifs
Plusieurs méthodes sont disponibles pour mesurer l'impédance caractéristique. La Mesure de
l'impédance en circuit ouvert et court circuit effectuée à une seule extrémité à l'aide d'un
transformateur symétriseur est spécifiée comme la méthode de référence. Ce doit être la
méthode utilisée pour comparer différentes configurations d'équipement d'essai et en cas de
doute ou de contestation sur les résultats. Les autres méthodes sont décrites ci-dessous. Des
précisions concernant toutes les diverses méthodes sont indiquées en annexe A, avec la
théorie sous-jacente et les limitations pour chaque méthode. D'autres méthodes peuvent être
utilisées, selon l'équipement disponible comme dans le cas de testeurs de terrain utilisés sur
les lieux d'installation, tant que les résultats sont conciliables avec la méthode de référence.
Il est prévu que les mesures d'impédance soient effectuées en utilisant des fréquences
discrètes suffisamment peu espacées pour que les variations d’impédances (extrêmes
structurelles) soient représentées de façon appropriée. On peut utiliser soit un balayage
linéaire soit un balayage logarithmique, selon que l'extrémité élevée ou l'extrémité basse,
respectivement, de la gamme de fréquences, doit être plus complètement représentée.
Normalement, plusieurs centaines de points (tels que les 401 points disponibles) sont
prescrites, selon la gamme de fréquences et la longueur du câble.
Le transformateur symétriseur utilisé pour relier la paire de câbles symétriques à la sortie
coaxiale de l'instrument d'essai doit avoir une bande passante appropriée à la gamme de
fréquences désirée pour la mesure. Il doit être capable d'assurer la transformation de
l'impédance de sortie de l'instrument en l'impédance nominale de la paire. Le calibrage de la
mesure d'impédance en trois étapes est effectué au secondaire (côté paire) du transformateur
symétriseur.
La régression par la méthode des moindres carrés des points d'impédance est utile pour
séparer les effets structurels de l'impédance caractéristique lorsque de tels effets sont
substantiels. Lorsque la régression est utilisée, le concept est que des mesures à partir de
fréquences proches aident à l'interprétation des valeurs obtenues à une fréquence particulière.
La régression de l'amplitude de l'impédance ou de la partie réelle résulte en des valeurs assez
élevées (typiquement 0,5 Ω ou moins) du fait des déviations positives et négatives qui ne sont
pas symétriques sur l'échelle d'impédance. La régression peut être effectuée sur les valeurs
du paramètre S, qui sont des réponses linéaires, si des résultats plus rigoureux (à la fois
impédance et SRL) sont souhaités.

3.3.6.2.2 Mesures de l'impédance court-circuit/Circuit ouvert à une seule extrémité à
l’aide d’un transformateur symétriseur (méthode de référence)
3.3.6.2.2.1 Principe
Les mesures en court-circuit/circuit ouvert effectuées à l'aide d'un transformateur symétriseur
à partir d'une extrémité d'une paire de câbles symétriques constituent la méthode de référence
pour obtenir les valeurs d'impédance caractéristique. L'impédance caractéristique est la
moyenne géométrique du produit des valeurs mesurées en court-circuit/circuit ouvert et est
définie comme:
Z = Z Z (23)
CM OC SC
61156-1 Amend. 2  IEC:2001 – 7 –

The other important characteristics for a cabling system, are the input impedance, return loss
(RL) and structural return loss (SRL) at both ends of the cable. They are measured either as

impedances or as S-parameter values. Additional supporting material relating to the various

impedance and return loss parameters is found in Annex A. An expression relating the SRL to

the resulting echo is found in Annex A as well.

3.3.6.2 Methods and equipment for obtaining characteristic impedance data

3.3.6.2.1 Objectives
Several methods are available for measuring characteristic impedance. The Open/Short

Circuit Single-Ended Impedance Measurement made with a Balun is specified as the
reference method. This shall be the method used for comparison purposes amongst different
test equipment configurations and in the event of any doubt or dispute over results. The
alternative methods are outlined below. Details for all the various methods are given in Annex
A, along with the underlying theory and limitations for each method. Other methods may be
used, depending on available equipment as in the case of field testers used at installation
sites, as long as results are reconcilable to the reference method.
It is intended that impedance measurements will be performed using sufficiently closely
spaced frequencies so that impedance variation is adequately represented. Either a linear
sweep or a logarithmic sweep may be used depending on whether the high end or low end,
respectively, of the desired frequency range is to be more fully represented. Typically, several
hundred points (such as the available 401 points) are required depending on frequency range
and cable length.
The balun used for connecting the symmetric cable pair to the coaxial port on the test
instrument shall have a pass-band frequency range adequate for the desired measurement
range. It shall be capable of transforming from the instrument port impedance to the nominal
pair impedance. The three step impedance measurement calibration is performed at the
secondary (pair side) of the balun.
Function fitting of the impedance data is useful for separating structural effects from the
characteristic impedance when such effects are substantial. Where function fitting is used, the
concept is that measurements from nearby frequencies aid in the interpretation of the values
obtained at a particular frequency. Function fitting of the impedance magnitude or real part
results in high values (typically 0,5 Ω or less) because of the positive and negative deviations
not being symmetrical on the impedance scale. Function fitting can be carried out on the S-
Parameter values, which are linear responses, if more rigorous results (both impedance and
SRL) are desired.
3.3.6.2.2 Open/short circuit single-ended impedance measurement made with a balun

(reference method)
3.3.6.2.2.1 Principle
Open and short circuit measurements made with a balun from one end of a symmetric cable
pair is the reference method for obtaining characteristic impedance values. The characteristic
impedance is the geometric mean of the product of the open and short circuit measured
values and is defined as:
ZCM = ZOC ZSC (23)
– 8 – 61156-1 amend. 2  CEI:2001

où
Z est l'impédance caractéristique complexe si la paire est homogène ou dépourvu de

C
structure (utilisé également pour représenter le résultat de la régression) (Ω);

Z est l'impédance complexe en circuit ouvert (Ω);
OC
Z est l'impédance complexe en court-circuit (Ω).
SC
Lorsque le câble n'est pas homogène, on obtient une impédance affectée par les effets
structurels:
Z = Z Z ) (24)
OC SC
CM
où Z est l'impédance caractéristique complexe avec effets structurels (impédance d'entrée)
CM
exprimée en ohms (Ω).
L'équation 23 représente l'impédance caractéristique Z lorsque les effets structurels sont
c
négligeables. La régression des valeurs d'impédance court-circuit/circuit ouvert avec une
impédance caractéristique fonction de la fréquence pe
...