101 Serie: Zum Verständnis des Balanceakts der Kupferverkabelung | www.flukenetworks.com
Zurück zu allen Blogs

101 Serie: Zum Verständnis des Balanceakts der Kupferverkabelung

Mark Mullins

 Sie haben sicher schon einmal gehört, dass jemand Kupfernetzwerk-Verkabelung als symmetrische Twisted Pair-Kupferverkabelung bezeichnet hat, und vielleicht haben Sie auch gehört, dass der Testparameter DC-Widerstand-Unsymmetrie genannt wurde. Aber was bedeutet all diese symmetriebezogene Terminologie wirklich, und warum sollte Sie das kümmern?

Es dreht sich alles um Symmetrie

Elektrische Signale bewegen sich in einem von zwei Modi – Gleichtakt- oder Differenzialmodus. Der Differenzialmodus gilt als „symmetrisch“, wobei sich das Signal über zwei zueinander in Bezug stehende Leiter bewegt, im Grunde genommen gegensätzliche Kräfte. Im Gegensatz dazu bewegen sich die Signale im Gleichtakt oder unsymmetrischen Modus simultan und haben einen Massebezug.

Da symmetrische Kabel Signale übertragen, die aufeinander bezogen sind, haben sie gewöhnlich ein symmetrisches Design, wie die Twisted Pairs, die man in einem Netzwerkkabel findet. Bei unsymmetrischen Kabeln haben die Leiter eine gemeinsame Achse wie bei dem Koax-Kabel. Hinweis: Es ist wichtig, zu verstehen, dass Gleichstrom- und elektromagnetisches Rauschen von externen Quellen im Gleichtaktmodus in das Kabel eingeführt werden.

Wenn Gleichtaktmodusrauschen auf zwei Leiter in einem perfekt symmetrischen Twisted Pair gekoppelt wird, annulliert das symmetrische Design das Signal, um Rauschimmunität zu erreichen. Jedoch sind symmetrische Twisted Pair-Kabel nie „perfekt“ symmetrisch, und deshalb haben wir Leistungsparameter für Symmetrie, die in Industrienormen festgelegt sind.

Versiv-Kit-Konfigurator

Wie werden Sie Versiv nutzen?

Das PoE-Rätsel

Jetzt verstehen Sie hoffentlich den Unterschied zwischen Gleichtakt- (unsymmetrisch) und Differenzialmodus (symmetrisch). Sehen wir uns nun an, in welchem Bezug dies zur Übertragung von Gleichstrom über Twisted Pair-Kabel in PoE-Anwendungen steht.

Wenn Versorgung gleichzeitig mit Daten in 4-Paar-Anwendungen geliefert wird, wird die Versorgung als Gleichtaktspannung übertragen, die gleichermaßen zwischen beiden Leitern des Paars aufgeteilt wird. Und hier spielt die Symmetrie wieder eine Rolle.

Wenn der DC-Widerstand jedes Leiters im Paar genau gleich ist, besteht kein Unterschied im Widerstand. Dies ermöglicht die gleichmäßige Aufteilung der Gleichtaktspannung der Versorgung. Ein zu hoher Unterschied im Widerstand kann Ethernet-Datensignale verzerren, was zu Fehlern, Übertragungswiederholungen und selbst zu nicht funktionierenden Datenverknüpfungen führt. Wie gesagt ist das Erreichen einer perfekten Symmetrie unmöglich, und deshalb haben wir Leistungsparameter auch für diese Art von Symmetrie.

Die Symmetrie stören

Was also verursacht all diese Unsymmetrie, die Datensignale beeinträchtigen kann? Unsymmetrie kann durch mangelhafte Arbeit, inkonsequente Abschlüsse und mangelnde Kabelqualität verursacht werden.

Maßnahmen wie das Sicherstellen des Mindest-Biegeradius und die Bewahrung der Paarverdrillung so nahe wie möglich am Anschlusspunkt sind wichtig für die Bewahrung der Symmetrie. Und wenn es um das Verhindern der DC-Widerstands-Unsymmetrie in PoE-Anwendungen geht, ist Beständigkeit in einzelnen Leiterabschlüssen wichtig.

Die Qualität insgesamt und die Bewahrung der korrekten physischen Geometrie des Kabels ist ebenfalls kritisch für die Bewahrung der Symmetrie. Wenn ein Kabel von geringer Qualität Schwankungen bei Durchmesser, Konzentrizität (Rundheit), Kontur und Glätte des Kupferleiters aufweist, besteht ein höheres Risiko für Unsymmetrie.

Prüfen

Wenn es um die Kabelzertifizierung zur Bewahrung der richtigen Symmetrie zum Minimieren von Rauschstörung geht, muss man die Modusumwandlung beachten. Dieses Phänomen erfolgt, wenn ein Kabel nicht symmetrisch ist und im Gleichtakt in das Kabel eingeführtes Rauschen eine Ungleichheit der Spannungen verursacht und die Netzwerkleistung vermindert.

Die beiden normenbasierten Umwandlungsparameter, die Symmetrie anzeigen, sind Transverse Conversion Loss (TCL) und Equal Level Transverse Conversion Transfer Loss (ELTCTL), die durch Einführung eines Differenzialmodus-Signals und dann durch Messung des Gleichtaktmodus-Signals innerhalb eines Paares gemessen werden. Für beide Parameter gilt: je kleiner das CM-Signal, desto besser die Symmetrie.

Bezüglich der Unterschiede im Testen von Widerstand geht es vorrangig um die DC-Widerstand-Unsymmetrie und die Industrienormen geben eine maximale DC-Widerstand-Unsymmetrie zwischen Leitern vor. Es wird überprüft, ob beide Leiter in einem Paar einen ausreichend gleichen Widerstand aufweisen, um den Gleichtaktstrom zu ermöglichen, der für eine effektive Unterstützung von PoE und Vermeidung von Verzerrung der Datensignale, die auf dem gleichen Paar übertragen werden, erforderlich ist.

Glücklicherweise hat der DSX CableAnalyzer die Fähigkeit, Differenzial- und Gleichtaktmodussignale zu messen, was bedeutet, dass er beide Arten der Symmetrie durch Modusumwandlungstests und Prüfen auf DC-Widerstand-Unsymmetrie verifizieren kann. Und da Datengeschwindigkeiten immer schneller werden und immer mehr PoE-Geräte Leistung gleichzeitig mit Daten liefern, wird die Überprüfung der Symmetrie wichtiger denn je.


 
 
Powered By OneLink