Wellenwiderstands-Messungen für IEEE 100BASE-T1

Abstract

Zur Charakterisierung von IEEE 100BASE-T1-Komponenten ist unter anderem eine TDR-Messung des Wellenwiderstandes vorgesehen. Diese hat den Vorteil, dass Wellenwiderstandsänderungen auch einfach örtlich aufgelöst visualisiert werden können, benötigt aber für die exakte Vermessung von 1...2 cm langen Steckern einen differentiellen Puls mit einer Anstiegszeit im niedrigen ps-Bereich. Dies stellt eine Herausforderung an die Messtechnik dar, so dass teures Messequipment benötigt wird. Allerdings ist zur Bewertung nur eine Anstiegszeit von 700 ps spezifiziert, womit die kurzen Steckverbinder nicht aufgelöst werden können. Dies führt zu verschiedenen Fehlern in den Messergebnissen. Die verschiedenen Messungen der Wellenwiderstände im Frequenzbereich nach EN 50289-1-11 haben dagegen andere Nachteile. Bei der Bestimmung über die Geschwindigkeit muss wellenwiderstandsrichtig abgeschlossen werden, was bei zunächst unbekanntem Wellenwiderstand nicht möglich ist. Die Frequenzabhängigkeit der verwendeten Kapazität ist in inhomogenen Medien nicht vernachlässigbar, so dass auch hier Fehler auftreten. Weiterhin kommt es bei der Leerlauf-/Kurzschlussmethode konstruktiv leicht zu minimalen Abweichungen bei der Position des Leerlaufes und des Kurzschlusses, was zu erheblichen Fehlern in einem weiten Bereich um die Resonanzstellen führt, so dass nur sehr bedingt der Wellenwiderstand abgelesen werden kann. Ein deutlich besseres Ergebnis wird erzielt, wenn nur eine 4-Port-Messung unter Verwendung von 500-Ω-Abschlüssen durchgeführt wird und damit analytisch die differentielle Leerlauf-/Kurzschlussmethode simuliert wird. Der Einfluss der Resonanzstellen wird hierdurch deutlich verringert. Dennoch verbleibt, wie auch bei anderen Methoden, die größte Fehleranfälligkeit an den Resonanzstellen. Ein Vergleich der Messergebnisse am Beispiel von IEEE 100BASE-T1-Komponenten zeigt eine gute Übereinstimmung der vorgestellten Methode mit einer steilflankigen TDR. Auch konnten bisher bei dieser Methode keine Einschränkungen bezüglich der Lange oder Eigenschaften des Prüflings festgestellt werden, wie es bei den anderen Methoden der Fall ist.