Schirmwirkung von symmetrischen Datenkabeln bis 2 GHz

Abstract

Mit der geplanten Einführung digitaler Datenübertragung mit 40 Gbps für Anwendungen in Rechenzentren erweitert sich der Frequenzbereich, in dem symmetrische Datenkabel für strukturierte Verkabelung betrieben werden beträchtlich. Die neuen Normen IEC 61156-9 und IEC 61156-10 Kabel für Etagenverkabelung bzw. Geräteanschlusskabel mit Übertragungseigenschaften bis 2 GHz beschreiben die Anforderungen an solche Datenkabel bis 1,6 bzw. bis 2 GHz. Die Schirmwirkung dieser Kabel wird unter anderem durch die Kopplungsdämpfung als Überlagerung von Schirmdämpfung und Unsymmetriedämpfung beschrieben. Zur Messung der Kopplungsdämpfung sowie zur Messung weiterer Übertragungseigenschaften wie Reflexionsoder Unsymmetriedämpfung wird ein differentielles Signal benötigt. Dies kann z. B. mit einem Symmetrieübertrager (Balun) erzeugt werden. Handelsübliche Symmetrieübertrager sind allerdings nur bis ca. 1,2 GHz verfügbar. Alternativ kann ein symmetrisches Signal auch mit einem vektoriellen Netzwerkanalysator (VNA) mit zwei um 180° in der Phase verschobene Generatoren erzeugt werden. Eine weitere Alternative ist die Messung mit einem Mischmoden bzw. Mixed-mode VNA (virtueller Balun). Im folgenden Bericht werden die verschiedenen Möglichkeiten zur Messung der Kopplungsdämpfung geschirmter symmetrischer Kabel diskutiert. Dazu wurde ein TP-Anlegefeld zum Anschluss des VNA mit guten HF-Eigenschaften bis 2 GHz sowie eine Platine für den symmetrisch/unsymmetrischen Abschluss für geschirmte symmetrische Paare entwickelt. Innerhalb der gegebenen Randbedingungen zeigen Messungen mit dem Triaxialverfahren mit Standardrohr und mit offenem Rohr sowie Messungen mit Absorberzangen gute Übereinstimmung.