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Kabelprüfung101: Einfügungsdämpfung für Glasfaser und Kupfer messen

Mark Mullins

Die Energie, die ein Signal verliert, während es entlang einer Kabelverbindung fließt, wurde früher als Dämpfung bezeichnet – das Verb „dämpfen“ wird im Duden wie folgt definiert: „die Stärke von etwas reduzieren“.

Dieser Verlust an Signalstärke erfolgt entlang der Länge jedes Kabels, und das ist ein Naturphänomen, das bei jeder Art von Übertragung auftritt, sei es Strom oder Daten. Je länger das Kabel, desto größer die Dämpfung.

Da die Dämpfung in direktem Verhältnis zur Länge einer Verbindung steht, kann dies erklären, warum es bestimmte Abstandsbeschränkungen gibt, die in Industrie-Standards definiert werden. Der Schlüssel zu diesen Spezifikationen ist, sicherzustellen, dass die Dämpfung nicht zu hoch ist, was verhindern würde, dass das Signal sein Ziel ordnungsgemäß erreicht.

Für die Netzwerkverkabelung wird in den Normen jetzt der bessere Ausdruck „Einfügedämpfung“ verwendet, was sich auf den Verlust der Signalstärke am entfernten Ende einer Verbindung bezieht und die vom Kabel und allen Verbindungspunkten auf dem Weg verursachte Dämpfung (d. h. Anschlüsse und Spleiße) sowie jedes an Reflexionen des Signals verlorene Signalstärke beinhaltet. Trotz dieser Korrektur in der Terminologie haben sich Grenzen, Prüfverfahren und Anforderungen nicht geändert.

Die Einfügungsdämpfung wird in Dezibel (dB) gemessen und ist einer der Leistungsparameter, der tatsächlich in Kupfer- und Glasfaser-Zertifizierungstests gemessen wird, aber es gibt wichtige Unterschiede zwischen den beiden.

Werfen wir einen genaueren Blick darauf.

Was sind diese Unterschiede?

Glasfaser zeigt viel weniger Einfügedämpfung als Kupfer, weshalb es für größere Entfernungen und Langstrecken-Backbone-Anwendungen verwendet wird. Multimode-Faser verliert beispielsweise nur etwa 3% seiner ursprünglichen Signalstärke über eine 100-m-Distanz während ein Kupferkabel der Kategorie 6A 94% seiner Signalstärke über die gleiche Distanz verliert.

Ein weiterer wichtiger Unterschied ist, dass Einfügungsdämpfung über Kupfer mit der Frequenz des Signals wechselt – Kupferverbindungen weisen eine höhere Einfügedämpfung für höhere Frequenzsignale auf. Zum Beispiel liegt die maximal zulässige Einfügedämpfung für die bis 100 MHz spezifizierte Kategorie 5e um 22 dB bei 100 MHz, während die bis 250 MHz spezifizierte Kategorie 6 etwas über 32 dB liegt.

Bei Kupferverkabelung ist die Dämpfung auch weitgehend abhängig von der Drahtgröße – 23 AWG-Leitungen haben eine geringere Dämpfung als 24 AWG (dünnere) Drähte der gleichen Länge. Drahtstärken werden daher erhöht für höhere Frequenzanwendungen, für Kategorie 5e in der Regel zu 24 AWG und für Kategorie 6A zu 22 oder 23 AWG. Das ist auch der Grund, aus dem einige der neuen beliebten dünneren 28-AWG-Kabel kürzere Strecken erfordern, um die erhöhte Dämpfung auszugleichen.

Auch Litzendraht zeigt 20-50% mehr Dämpfung als solide Kupferleiter, weshalb Massivleiter für den längeren permanenten Verbindungsteil eines Kupferkanals verwendet und Litzenleiter auf kürzere Patchkabel beschränkt werden.  

Für Kupferverkabelung kann die Dämpfung auch auf Temperatur bezogen werden. Höhere Temperaturen verursachen eine höhere Dämpfung in allen Kabeln, deshalb geben Normen maximale Betriebstemperaturen für Kupferverkabelung vor oder erfordern Längenherabsetzung für heißere Umgebungen.  

Was bleibt gleich?

Während verschiedene Faktoren die Einfügedämpfung in Kupfer und Glasfaser unabhängig von den Medien beeinflussen, sind Überlänge und schlechte Verbindungen die beiden Hauptursachen. Dies unterstreicht die Notwendigkeit, die Normenanforderungen bezüglich Länge zu befolgen und Qualitätsarbeit für Kupfer- und Glasfaserabschlüsse zu gewährleisten.

Für Kupfer ist der Hinweis auf eine schlechte Verbindung, wenn die Einfügedämpfung höher auf einem oder zwei Paaren von einer 4-Paar-Verbindung ist. Fluke Networks DSX-5000 CableAnalyzer zeigt Einfügedämpfung-Traces für alle vier Kabelpaare und jedes sollte unterhalb der Grenzlinie liegen. Wenn alle Paare praktisch gleich sind, prüfen Sie auf Überlänge.

Bei Glasfaser kann eine schlechte Ausrichtung der Faserkerne in Steckern oder Spleißen zu Einfügedämpfung sowie Luftspalten und Endflächenverunreinigung führen. Das ist wiederum ein Problem, das direkt mit der Arbeitsqualität beim Anschließprozess zusammenhängt.

Grundlegendes Prüfen der Glasfasern, bekannt als Tier-1-Zertifizierung, misst die Einfügedämpfung der gesamten Verbindung. Wenn die Verbindung den Einfügedämpfungstest nicht besteht, bietet die Verwendung eines Optical Time Domain Reflectometer (OTDR), bekannt als Tier-2-Zertifizierung, Einblick in die Dämpfung der spezifischen Verbindungspunkte und Länge des Kabels.  

 


 
 
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