Strata wtrąceniowa a strata odbiciowa

Tłumienność wtrąceniowa i tłumienność odbiciowa to dwa najbardziej krytyczne parametry wydajności skrętki miedzianej i okablowania światłowodowego. Reprezentują one różne aspekty transmisji sygnału i różnią się dla obu typów mediów. Poniżej wyjaśniamy kluczowe różnice między tymi dwoma parametrami, dlaczego mają one znaczenie i jak je interpretować.

Jaka jest różnica między stratą wtrąceniową a stratą odbiciową?

Strata wtrąceniowa to energia, którą sygnał traci podczas transmisji wzdłuż łącza kablowego. Jest to naturalne zjawisko, które występuje w przypadku wszystkich rodzajów sygnałów, zarówno optycznych, jak i elektrycznych. Ta utrata sygnału, zwana również tłumieniem, rośnie wraz z długością. Punkty połączeń wzdłuż łącza kablowego – w tym złącza, rozgałęźniki i spawy – również powodują straty wtrąceniowe. Tłumienność wtrąceniowa jest mierzona w decybelach (dB) jako liczba dodatnia.

• W systemach okablowania światłowodowego nadmierne straty wtrąceniowe mogą być spowodowane przez komponenty gorszej jakości lub niewłaściwą instalację, taką jak zanieczyszczone powierzchnie czołowe włókien, niewspółosiowość złączy lub przekroczenie promienia gięcia włókien.
• W systemach okablowania miedzianego tłumienność wtrąceniowa rośnie wraz z częstotliwością i w dużej mierze zależy od rozmiaru przewodnika. Im większa średnica przewodnika, tym mniejsza tłumienność wtrąceniowa. Wyższe temperatury mogą również zwiększać tłumienność wtrąceniową w systemach okablowania miedzianego, co staje się bardziej niepokojące w przypadku wiązek kabli przenoszących ponad 60 W mocy Power over Ethernet (PoE). Dowiedz się więcej o tłumienności wtrąceniowej i jej przyczynach.

Natomiast straty odbiciowe odnoszą się do ilości sygnału odbitego z powrotem w kierunku źródła nadawczego. Jest ona mierzona poprzez porównanie mocy sygnału wejściowego z ilością sygnału odbitego. Podobnie jak straty wtrąceniowe, straty odbiciowe są również mierzone w decybelach jako liczba dodatnia. Jednak w przeciwieństwie do tłumienności wtrąceniowej, wyższe wartości tłumienności odbiciowej są lepsze – gdyby żaden sygnał nie odbijał się z powrotem, tłumienność odbiciowa byłaby nieskończona.

• W systemach okablowania światłowodowego straty odbiciowe są głównie spowodowane odbiciami w punktach połączeń. Dlatego też producenci złączy określają straty odbiciowe dla konkretnych złączy światłowodowych. Zanieczyszczone powierzchnie czołowe złączy, szczeliny i niewspółosiowość również mogą powodować odbicia sygnału. Zanieczyszczenia we włóknie wprowadzone podczas produkcji, a także pęknięcia, otwarte końce i przekroczenie promienia gięcia włókna mogą pogorszyć straty powrotne.
• Podobnie jak tłumienność wtrąceniowa, tłumienność odbiciowa pogarsza się wraz z wyższymi częstotliwościami w połączeniach okablowania miedzianego. Jest to spowodowane niedopasowaniem impedancji między komponentami lub niewielkimi zmianami impedancji na długości kabla. Aby uzyskać lepsze straty powrotne, producenci kabli miedzianych i łączności projektują wtyczki i gniazda o dopasowanej impedancji, a także kontrolują jednorodność w całym procesie produkcji kabli. Tłumienie powrotne w systemach okablowania miedzianego może być również spowodowane zagięciami lub uszkodzeniami kabli lub złymi praktykami w zakresie terminacji, takimi jak dodatkowe niepotrzebne rozkręcanie par w punktach terminacji. Dowiedz się więcej o stratach odbiciowych i ich przyczynach.

Dlaczego tłumienność wtrąceniowa i tłumienność odbiciowa są ważne?

Tłumienność wtrąceniowa i tłumienność odbiciowa są kluczowymi wskaźnikami kondycji systemu okablowania.

• Jeśli tłumienność wtrąceniowa jest zbyt wysoka, sygnał nadawczy może nie mieć wystarczającej siły na odległym końcu łącza, aby mógł zostać dokładnie zinterpretowany przez sprzęt aktywny. Może to prowadzić do pogorszenia wydajności lub uniemożliwić działanie łącza. Dlatego też normy branżowe określają limity tłumienności wtrąceniowej dla określonych zastosowań światłowodowych i kategorii okablowania miedzianego.
• Tłumienie odbić jest istotnym parametrem, ponieważ odbite sygnały mogą zakłócać sygnały nadawcze. Słabe straty odbiciowe oznaczają również mniejszą moc dostępną na odległym końcu kabla, co może powodować straty wtrąceniowe. Innymi słowy, wyższa wartość strat odbiciowych generalnie koreluje z niższą wartością strat wtrąceniowych. W systemach okablowania miedzianego tłumienie odbić jest zasadniczo pomiarem szumów. Słabe tłumienie odbić w systemach miedzianych zwiększa przesłuchy, zniekształca sygnały i powoduje błędy bitowe.

Jak interpretować stratę wtrąceniową

Tłumienność wtrąceniowa jest podstawowym parametrem mierzonym podczas przeprowadzania testów certyfikacyjnych Tier 1 dla systemów światłowodowych, zgodnie z normami okablowania TIA i ISO oraz wymaganymi przez producentów okablowania i łączności w celu uzyskania gwarancji na system. Tłumienność wtrąceniową mierzy się w całym łączu za pomocą zestawu do testowania tłumienności optycznej (OLTS), takiego jak Fluke Networks CertiFiber® Pro. OLTS emituje źródło światła na jednym końcu łącza i wykorzystuje miernik mocy na drugim końcu do pomiaru odbieranego sygnału i porównania go z ilością emitowaną. Jeśli tłumienność wtrąceniowa nie przejdzie testów certyfikacyjnych za pomocą OLTS, Optical Time Domain Reflectometer (OTDR), taki jak Fluke Networks OptiFiber® Pro OTDR, może zmierzyć utratę określonych zdarzeń, takich jak przerwy, zagięcia, spawy i złącza. Może to pomóc w określeniu przyczyny i dokładnej lokalizacji zdarzenia utraty. Dowiedz się więcej o związku między OLTS i OTDR.

Podstawową procedurą testowania tłumienności wtrąceniowej w systemach światłowodowych jest metoda jednego zwornika. Obejmuje ona utratę pierwszego i ostatniego złącza, co reprezentuje sposób, w jaki instalacja okablowania będzie ostatecznie używana. W systemach światłowodowych wielomodowych testowanie tłumienności wtrąceniowej wymaga warunków uruchomienia encircled flux (EF), które kontrolują sposób, w jaki światło jest wprowadzane do światłowodu, aby zapobiec przepełnionemu uruchomieniu, które może prowadzić do pesymistycznych wyników, lub niedopełnionemu uruchomieniu, które może prowadzić do optymistycznych wyników.

Tłumienność wtrąceniowa jest również kluczowym parametrem wydajności wymaganym do testowania certyfikacji miedzi i uzyskania gwarancji producenta. Jest on testowany za pomocą testera certyfikacji miedzi, takiego jak Fluke Networks DSX CableAnalyzer™ Series, który bada tłumienność wtrąceniową w całym zakresie częstotliwości każdej pary dla określonego typu okablowania miedzianego. Na przykład w systemie kategorii 6 tłumienność wtrąceniowa jest testowana w zakresie od 1 do 250 MHz, podczas gdy w systemie kategorii 6A jest testowana w zakresie od 1 do 500 MHz.

Dowiedz się więcej o testowaniu tłumienności wtrąceniowej w systemach okablowania światłowodowego i miedzianego.

Jak interpretować straty odbiciowe

W systemach światłowodowych straty odbiciowe są mierzone w całym łączu za pomocą OTDR, takiego jak OptiFiber Pro. OTDR przesyła impulsy światła o dużej mocy do światłowodu. Gdy impulsy te napotkają zdarzenia odbiciowe (tj. połączenia, przerwy, pęknięcia, spawy, ostre zakręty lub koniec światłowodu), są one odbijane z powrotem i mierzone. Suma całego światła odbitego od wszystkich zdarzeń i całkowitego rozproszenia wstecznego łącza daje całkowitą wartość strat powrotnych dla łącza. Należy pamiętać, że OTDR może również zapewnić wartości współczynnika odbicia i lokalizację dla każdego pojedynczego zdarzenia. Jednakże współczynnik odbicia jest odwrotnością strat odbiciowych i jest liczbą ujemną. Dowiedz się więcej o różnicy między stratami odbiciowymi a współczynnikiem odbicia.

Strata odbiciowa jest parametrem wydajności wymaganym do testowania certyfikacji miedzi i uzyskania gwarancji producenta. Podobnie jak tłumienność wtrąceniowa, jest ona testowana w całym zakresie częstotliwości dla każdej pary za pomocą testera certyfikacji miedzi, takiego jak DSX CableAnalyzer. Niepowodzenie w tłumieniu odbić tylko w jednym punkcie częstotliwości zazwyczaj wskazuje na problem z kablem. Gdy wszystkie cztery pary ulegają awarii (szczególnie przy niższych częstotliwościach), może to wskazywać na niską jakość kabla lub wodę w kablu.

Dowiedz się więcej o testowaniu strat odbiciowych w systemach okablowania światłowodowego i miedzianego.