Einfügungsdämpfung vs. Rückflussdämpfung (RL)

14. August 2024 / Allgemeines, Grundlagenwissen, Installation und Tests

Einfüge- und Rückflussdämpfung sind zwei der kritischsten Leistungsparameter für Twisted-Pair-Kupfer- und Glasfaserverkabelungen. Sie stellen unterschiedliche Aspekte der Signalübertragung dar und unterscheiden sich für beide Medientypen. Im Folgenden erläutern wir die wichtigsten Unterschiede zwischen diesen beiden Parametern, warum sie wichtig sind und wie sie zu interpretieren sind.

Hand mit Holzklötzen: einer mit der Bezeichnung Einfügungsdämpfung/Return (links), der andere mit der Bezeichnung Rückflussdämpfung (rechts).

Was ist der Unterschied zwischen Einfügungsdämpfung und Rückflussdämpfung?

Unter Einfügungsdämpfung versteht man den Energieverlust eines Signals bei der Übertragung über eine Kabelverbindung. Es handelt sich um ein natürliches Phänomen, das bei allen Signaltypen auftritt, ob optisch oder elektrisch. Dieser Signalverlust, auch Dämpfung genannt, nimmt mit der Länge zu. Verbindungspunkte entlang der Kabelverbindung – einschließlich Steckverbinder, Splitter und Spleiße – verursachen ebenfalls Einfügungsverluste. Der Einfügungsdämpfung wird als positive Zahl in Dezibel (dB) gemessen.

• In Glasfaserkabelsystemen kann ein übermäßiger Einfügungsverlust durch minderwertige Komponenten oder eine unsachgemäße Installation verursacht werden, beispielsweise durch verunreinigte Faserendflächen, Fehlausrichtungen der Anschlüsse oder Überschreitung des Faserbiegeradius.

• In Kupferkabelsystemen steigt die Einfügungsdämpfung mit der Frequenz und hängt weitgehend von der Größe des Leiters ab. Je größer der Leiterquerschnitt, desto geringer ist die Einfügungsdämpfung. Höhere Temperaturen können außerdem zu einer Erhöhung der Einfügungsdämpfung in Kupferkabelsystemen führen, was bei Kabelbündeln, die mehr als 60 W Power over Ethernet (PoE) übertragen, ein größeres Problem darstellt. Erfahren Sie mehr über Einfügungsdämpfung und ihre Ursachen.

Im Gegensatz dazu bezieht sich die Rückflussdämpfung auf die Menge des Signals, das zur Sendequelle zurückreflektiert wird. Die Messung erfolgt durch Vergleich der Leistung des Eingangssignals mit der reflektierten Menge. Wie die Einfügungsdämpfung wird auch die Rückflussdämpfung in Dezibel als positive Zahl gemessen. Aber anders als bei der Einfügungsdämpfung sind höhere Rückflussdämpfungswerte besser – wenn kein Signal zurückreflektiert wird, gäbe es eine unendliche Rückflussdämpfung.

• In Glasfaserkabelsystemen wird die Rückflussdämpfung hauptsächlich durch Reflexionen an den Verbindungspunkten verursacht. Aus diesem Grund geben die Hersteller von Steckverbindern für ihre spezifischen Glasfasersteckverbinder die Rückflussdämpfung an. Auch verunreinigte Steckerstirnflächen, Lücken und Fehlausrichtungen können zu Signalreflexionen führen. Verunreinigungen in der Faser, die während der Produktion entstehen, sowie Risse, offene Enden und ein zu großer Biegeradius der Faser können die Rückflussdämpfung verschlimmern.

• Wie die Einfügungsdämpfung verschlechtert sich auch die Rückflussdämpfung bei höheren Frequenzen in Kupferkabelverbindungen. Sie wird durch Impedanzfehlanpassungen zwischen Komponenten oder geringfügige Impedanzschwankungen entlang der Kabellänge verursacht. Um eine bessere Rückflussdämpfung zu erreichen, entwickeln Hersteller von Kupferkabeln und Verbindungselementen Stecker und Buchsen mit angepasster Impedanz und achten während des gesamten Kabelherstellungsprozesses auf Gleichmäßigkeit. Rückflussdämpfungen in Kupferkabelsystemen können auch durch geknickte oder beschädigte Kabel oder mangelhafte Anschlusspraktiken verursacht werden, wie etwa zusätzliches, unnötiges Aufdrehen der Paare an den Anschlusspunkten. Erfahren Sie mehr über Rückflussdämpfung und ihre Ursachen.

Warum sind Einfügungsdämpfung und Rückflussdämpfung wichtig?

Einfügungsdämpfung und Rückflussdämpfung sind wichtige Indikatoren für die Funktionsfähigkeit eines Verkabelungssystems.

• Wenn die Einfügungsdämpfung zu hoch ist, hat das Sendesignal am anderen Ende einer Verbindung möglicherweise nicht genügend Stärke, um vom aktiven Gerät richtig interpretiert zu werden. Dies kann zu einer Leistungsminderung führen oder dazu, dass die Verbindung nicht funktioniert. Aus diesem Grund legen Industriestandards Grenzwerte für die Einfügungsdämpfung für bestimmte Glasfaseranwendungen und Kategorien von Kupferkabeln fest.

• Die Rückflussdämpfung ist ein wesentlicher Parameter, da reflektierte Signale die Sendesignale stören können. Eine geringe Rückflussdämpfung bedeutet auch, dass am anderen Ende des Kabels weniger Leistung zur Verfügung steht, was zu Einfügungsdämpfungen führen kann. Mit anderen Worten: Ein höherer Rückflussdämpfungswert korreliert im Allgemeinen mit einem niedrigeren Einfügungsdämpfungswert. Bei Kupferkabelsystemen ist die Rückflussdämpfung im Wesentlichen eine Messung des Rauschens. Eine geringe Rückflussdämpfung in Kupfersystemen erhöht das Übersprechen, verzerrt Signale und verursacht Bitfehlerraten.

So interpretieren Sie die Einfügungsdämpfung

Die Einfügungsdämpfung ist der wichtigste Parameter, der bei der Durchführung von Tier-1-Zertifizierungstests für Glasfasersysteme gemessen wird, wie in den TIA- und ISO-Verkabelungsnormen beschrieben und von Kabel- und Konnektivitätsherstellern zum Erhalt einer Systemgarantie verlangt. Die Einfügedämpfung wird über eine Verbindung mit einem Optical Loss Test Set (OLTS) wie dem Fluke Networks CertiFiber^® Pro gemessen. Das OLTS sendet an einem Ende der Verbindung eine Lichtquelle aus und misst mit einem Leistungsmesser am anderen Ende das empfangene Signal und vergleicht es mit der ausgesendeten Menge. Wenn die Einfügungsdämpfung den Zertifizierungstest mit einem OLTS nicht besteht, kann ein optisches Zeitbereichsreflektometer (OTDR) wie der Fluke Networks OptiFiber^® Pro OTDR die Dämpfung bestimmter Ereignisse wie Brüche, Biegungen, Spleiße und Anschlüsse messen. Dadurch können die Ursache und der genaue Ort des Schadenereignisses ermittelt werden. Erfahren Sie mehr über die Beziehung zwischen einem OLTS und einem OTDR.

Das primäre Verfahren zum Testen der Einfügungsdämpfung in Glasfasersystemen ist die Ein-Jumper-Methode. Hierzu gehört auch der Verlust des ersten und letzten Steckverbinders, der die letztendliche Nutzung der Verkabelungsanlage widerspiegelt. Bei Multimode-Glasfasersystemen erfordert die Prüfung der Einfügungsdämpfung Einkoppelbedingungen mit Encircled Flux (EF), die steuern, wie das Licht in die Faser eingekoppelt wird, um eine überfüllte Einkoppelung, die zu pessimistischen Ergebnissen führen kann, oder eine unterfüllte Einkoppelung, die zu optimistischen Ergebnissen führen kann, zu verhindern.

Die Einfügungsdämpfung ist außerdem ein wichtiger Leistungsparameter, der für die Kupferzertifizierungsprüfung und den Erwerb einer Herstellergarantie erforderlich ist. Die Prüfung erfolgt mit einem Kupfer-Zertifizierungstester wie der Fluke Networks DSX CableAnalyzer™ Series, der die Einfügungsdämpfung über den gesamten Frequenzbereich jedes Paares für den spezifischen Kupferkabeltyp testet. Beispielsweise wird in einem Kategoriesystem der Einfügungsverlust von 1 bis 250 MHz getestet, während er in einem Kategorie 6A-System von 1 bis 500 MHz getestet wird.

Erfahren Sie mehr über das Testen der Einfügungsdämpfung in Glasfaser- und Kupferkabelsystemen.

So interpretieren Sie den Rückflussdämpfung

In Glasfasersystemen wird die Rückflussdämpfung über eine Verbindung mit einem OTDR wie dem OptiFiber Pro gemessen. Das OTDR überträgt Hochleistungslichtimpulse in die Glasfaser. Wenn diese Impulse auf reflektierende Ereignisse treffen (z. B. Verbindungen, Brüche, Risse, Spleiße, scharfe Biegungen oder das Ende der Faser), werden sie zurückreflektiert und gemessen. Die Summe allen von allen Ereignissen reflektierten Lichts und der gesamten Rückstreuung der Verbindung ergibt den Gesamtwert der Rückflussdämpfung für die Verbindung. Beachten Sie, dass ein OTDR auch Reflexionswerte und den Standort für jedes einzelne Ereignis bereitstellen kann. Allerdings ist die Reflektivität der Kehrwert der Rückflussdämpfung und eine negative Zahl. Erfahren Sie mehr über den Unterschied zwischen Rückflussdämpfung und Reflexionsgrad.

Die Rückflussdämpfung ist ein Leistungsparameter, der für die Kupferzertifizierungsprüfung und den Erwerb einer Herstellergarantie erforderlich ist. Wie die Einfügungsdämpfung wird sie über den gesamten Frequenzbereich für jedes Paar mit einem Kupfer-Zertifizierungstester wie dem DSX CableAnalyzer getestet. Eine fehlgeschlagene Rückflussdämpfung an nur einem einzigen Frequenzpunkt weist normalerweise auf ein Kabelproblem hin. Wenn alle vier Paare ausfallen (insbesondere bei niedrigeren Frequenzen), kann dies auf ein Kabel minderer Qualität oder Wasser im Kabel hinweisen.

Erfahren Sie mehr über das Testen der Rückflussdämpfung in Glasfaser- und Kupferkabelsystemen.

Tabelle mit einer Zusammenfassung der Unterschiede zwischen Einfügungsdämpfung und Rückflussdämpfung.