Was bedeutet Einfügungsdämpfung in der Telekommunikation?

Haben Sie schon einmal Stille Post gespielt? Informationen können auch bei wiederholtem Erzählen nicht immer korrekt übermittelt werden. Das gilt auch für Daten in der Telekommunikation. Die fehlerfreie Übertragung von Daten von einem Ende des Kabels zum anderen ist nicht immer einfach. Die Qualität der Datenübertragung kann durch Komponenten, Betriebsabläufe und äußere Einflüsse beeinträchtigt werden. Dämpfung oder Signalschwächung kann sowohl bei der elektrischen als auch bei der Datenübertragung auftreten.

In der Telekommunikationsverkabelung ist die Einfügungsdämpfung ein wesentlicher Parameter, der die Gesamtleistung der Verkabelung beeinflusst. In diesem Blog behandeln wir alle Details zur Einfügungsdämpfung und geben Tipps, wie Sie diese minimieren können.

Was ist Einfügungsdämpfung?

Einfügedämpfung (IL) bezeichnet den Signalverlust in einer Übertragungsstrecke, der durch das Einfügen von Komponenten in eine Kupfer- oder Glasfaserverbindung entsteht. Es handelt sich um ein natürliches Phänomen, das bei allen Arten der Signalübertragung auftritt. Die Einfügedämpfung wird üblicherweise in Dezibel (dB) angegeben.

Die Einfügedämpfung ist ein entscheidender Parameter bei Glasfaser- und Kupferkabeln. Sie ist idealerweise ein positiver Wert, der das Verhältnis von Signalverlust durch Vergleich der Eingangs- zur Ausgangsleistung angibt. Die Einfügedämpfung kann mit einem DCM-Testgerät oder einem Fluke-Tester gemessen werden.

Je niedriger der positive dB-Wert, desto besser die Leistung. Eine hohe Einfügedämpfung kann die korrekte Signalübertragung erheblich beeinträchtigen oder sogar verhindern. Die Einfügedämpfung wird maßgeblich von der Länge und Qualität des Kabels beeinflusst. Auch Verbindungspunkte wie Spleiße und Steckverbinder innerhalb einer Kabelverbindung können Einfluss haben.

Hinweise: Was ist der Unterschied zwischen Einfügungsdämpfung und Dämpfung?

Signaldämpfung bezeichnet den Gesamtverlust des Signals während der Übertragung über ein Medium, während Einfügungsdämpfung den Signalverlust beim Einfügen der Komponenten in das Kommunikationssystem bezeichnet. Diese Begriffe sind identisch und in den meisten Fällen austauschbar. „Einfügungsdämpfung“ wird jedoch häufiger beim Testen der Gesamtverbindung mit einem Tester verwendet.

Einfügungsdämpfung bei Kupferkabeln

Bei Kupferkabeln wird die Einfügedämpfung typischerweise durch den elektrischen Widerstand des Kupferdrahtes beeinflusst. Während das Signal durch das Kupferkabel wandert, variiert seine Dämpfung mit der Signalfrequenz. Beispielsweise kann die Einfügedämpfung von Kabeln der Kategorien 5e und 6 je nach Bandbreite unterschiedlich sein. Die hohe Signalfrequenz führt zu einer hohen Einfügedämpfung. Die Einfügedämpfung von Kupferkabeln kann auch durch andere Faktoren verursacht werden:

• Kabellänge: Einer der Hauptfaktoren, die die Einfügedämpfung von Kupferkabeln beeinflussen, ist die Kabellänge. Mit zunehmender Kabellänge steigt auch die Einfügedämpfung aufgrund der Signalverschlechterung über große Entfernungen.
• Drahtstärke: Je kleiner der AWG-Wert, desto dicker und leitfähiger der Kupferdraht. Dickere Kupferdrähte weisen typischerweise eine geringere Einfügedämpfung auf als dünnere. Aus diesem Grund werden für Kurzstreckenübertragungen häufig Drähte mit 28 oder 27 AWG verwendet. Massive Kupferdrähte weisen zudem eine geringere Einfügedämpfung auf als Litzendrähte und sind daher die beste Wahl für Langstreckenkabel.
• Qualität von Stecker und Kabel: Die Qualität von Stecker und Kabel kann die Einfügedämpfung maßgeblich beeinflussen. Hochwertigere Kabel und Stecker mit besserer Abschirmung können die Einfügedämpfung minimieren. Darüber hinaus spielt das Leitermaterial eine entscheidende Rolle bei der Signalübertragung.
• Temperatur: Eine hohe Temperatur kann die Leitfähigkeit des Kupferkabels verringern, was zu höheren Einfügungsverlusten führt.
• Feuchtigkeit oder Schmiermittel: Einfügedämpfung kann auftreten, wenn das Kupferkabel nass wird oder zu viel wasserbasiertes Kabelschmiermittel verwendet wird. Das bei der Installation verwendete Schmiermittel ist oft hochleitfähig, wodurch Elektronen abgeführt werden und es bis zum Aushärten des Schmiermittels zu vorübergehend hohen Einfügedämpfungen kommt.

Einfügedämpfung bei Glasfaserkabeln

Im Vergleich zu Kupferkabeln weisen Glasfaserkabel eine geringe Einfügedämpfung auf. Singlemode-Glasfasern weisen im Vergleich zu Singlemode-Glasfasern eine geringere Einfügedämpfung auf, sodass sie Lichtsignale über eine größere Distanz übertragen können. Die Einfügedämpfung in Glasfaserkabeln wird von folgenden Faktoren beeinflusst:

• Minderwertige und verunreinigte Faserendflächen

Einer der Hauptfaktoren für die Einfügedämpfung von Glasfasern ist die Qualität und Sauberkeit der Glasfaserendflächen. Verunreinigungen (Partikel) und unsachgemäße Reinigung der Glasfaserkontaktflächen können zu einer höheren Einfügedämpfung führen.

• Faserfehlausrichtung

Für eine erfolgreiche optische Übertragung müssen die beiden Kerne perfekt ausgerichtet sein. Andernfalls kann eine Fehlausrichtung der Punkt-zu-Punkt-Verbindungen zwischen zwei verbundenen Fasern zu Einfügungsverlusten führen.

• Übermäßiges Biegen

Eine zu starke oder übermäßige Biegung der Faser, die häufig auf falsche Bedienung oder Druck zurückzuführen ist, kann dazu führen, dass Licht aus dem Kern austritt und Einfügungsverluste verursacht.

• Faserdämpfung​​ 

Absorption und Streuung in Glasfasern treten auf natürliche Weise auf, wenn Licht mit Verunreinigungen oder der Molekülstruktur der Faser interagiert. Diese Faserdämpfung trägt auch zur Einfügungsdämpfung bei.

Einfügungsdämpfung vs. Rückflussdämpfung

Sowohl Einfügungsdämpfung als auch Rückflussdämpfung sind zwei wichtige Messparameter bei Kupfer- und Glasfaserkabeln. Obwohl beide in dB gemessen werden, haben sie unterschiedliche Bedeutungen.

Wie bereits erwähnt, bezeichnet die Einfügungsdämpfung den Signalverlust über die Kabelverbindung. Im Gegensatz zur Einfügungsdämpfung misst die Rückflussdämpfung die zur Quelle zurückreflektierte Lichtleistung. Ein niedrigerer dB-Wert bedeutet bekanntlich eine geringere Einfügungsdämpfung. Die Rückflussdämpfung kann jedoch auch anders aussehen: Eine höhere Rückflussdämpfung bedeutet eine geringere Reflexion und damit eine bessere Leistung. Eine geringe Rückflussdämpfung kann die Signalqualität beeinträchtigen und Rauschen verursachen.

Wie kann der Einfügungsverlust minimiert werden? 

Obwohl Einfügungsverluste unvermeidbar sind, finden Sie hier einige Tipps zur Minimierung der Verluste.

Tipps zur Minimierung der Einfügedämpfung bei Kupferkabeln

1. Verlegen Sie Kupferkabel nicht länger als maximal 100 Meter. Halten Sie die Länge der Kupferkabel so kurz wie möglich.
2. Ersetzen Sie bei größeren Entfernungen Litzenkupfer durch massive Kupferleiter.
3. Verwenden Sie Kabel oder Stecker mit besserer Abschirmung für geringere Einfügungsverluste.
4. Verwenden Sie Keystone-Buchsen, die Schaltkreise , um Impedanzübereinstimmungen sicherzustellen.

Tipps zur Minimierung des Einfügungsverlusts bei Glasfaserkabeln 

1. Verwenden Sie hochwertige Glasfaserstecker mit verlustarmen Komponenten, um eine effiziente Übertragung zu gewährleisten.
2. Polieren und reinigen Sie die Endfläche regelmäßig mit dem professionellen Polier- und Reinigungsset; prüfen und reinigen Sie die Ferrulen der Glasfaserstecker.
3. Vermeiden Sie übermäßiges Biegen, Beanspruchen und Anspannen.
4. Minimieren Sie nach Möglichkeit die Anzahl der Spleiße oder Verbindungspunkte.
5. Verwenden Sie Adapter und Ausgleichsbeschläge, um eine präzise Ausrichtung der Faser sicherzustellen.

Abschließende Gedanken

Die Einfügedämpfung ist ein wichtiger Messparameter zur Bewertung der Signaldämpfung in Telekommunikationsverkabelungssystemen. Dieser Blog stellt Faktoren vor, die die Einfügedämpfung in Glasfaser- und Kupferverkabelungssystemen beeinflussen, und bietet nützliche Tipps zur Minimierung der Einfügedämpfung. Sie können korrekte Installations- und Wartungsmaßnahmen für Ihre Verkabelung implementieren. Weitere Informationen und Tipps zur Optimierung Ihres Netzwerksystems finden Sie in unserem Blog.

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