Quando si certifica un cablaggio dati, spesso il parametro Return Loss crea problemi sulle misurazioni.
In questo articolo approfondiamo perché la misurazione di questo parametro può fallire nonostante la scelta di componenti di alta qualità e un’attenta installazione dei cavi.
Cosa si intende per Return Loss? è il rapporto tra la potenza emessa e la potenza riflessa, dato come misura logaritmica in decibel (dB).
Con i conduttori metallici, tali riflessioni si verificano in disomogeneità della resistenza d’onda (impedenza) all’interno del percorso del cavo.
Impedenza dei cavi
L’impedenza di un collegamento dati corrisponde a circa 100 ohms, soprattutto per evitare riflessioni indesiderate. Questo valore è dato dalle singole variabili di resistenza, perdita, induttanza, capacità e in piccola misura, dalla frequenza.
L’errore può provenire da i componenti di un collegamento dati, le inadeguatezze tecniche nella posa o nella terminazione dei collegamenti.
Anche i cord di connessione per i componenti attivi possono trasformare una buona installazione in una cattiva, se le impedenze non sono in armonia.
Misurazioni
La perdita di ritorno (Return Loss) viene determinata sul campo usando un certificatore di cavi come WireXpert di Softing.
Come avviene la misurazione del parametro?
Il certificatore invia un segnale di test (nel range di frequenza dello standard di test selezionato) verso ogni coppia di cavi. Il remoto corrispondente fornisce la corrispondente terminazione nominale.
Ogni canale di trasmissione determina il valore specifico della perdita di ritorno e tutti i singoli valori ottenuti compongono un grafico che include una curva dei valori limite.
Quindi più alto è il valore, e conseguentemente maggiore è la distanza dalla curva del valore limite, migliore sarà il comportamento di riflessione e trasmissione.
Quando la misurazione può dare esito “fallito”?
Può accadere che i valori misurati individualmente superino la curva del valore limite nonostante l’utilizzo di buon materiale e processi appropriati. In questo caso, la misurazione sarà con errori, ma bisogna tenere presente che ci sono delle eccezioni negli standard di valutazione di parametri ad alta frequenza.
Per il comportamento di riflessione, per esempio, si applica la seguente regola: non si considera la perdita di ritorno se è inferiore a 3 dB. Si indica come semplice informazione.
L’applicazione delle regole di eccezione si riconosce grazie al certificatore WireXpert con una linea limite a due colori.
La prima parte della curva limite è verde, qui ha effetto una regola di eccezione e i valori misurati sono “solo informativi”, non contribuiscono ad una valutazione. Successivamente, la curva diventa rossa, quindi da qui in poi si applica la valutazione passato/fallito.
Localizzazione della Perdita di Ritorno
Quando la misurazione della perdita di ritorno da esito “fallito”, WireXpert consente di localizzare la perdita di ritorno, con un profilo dettagliato delle riflessioni del segnale su tutta la lunghezza del percorso.
Il cursore può essere spostato manualmente su un evento di riflessione o impostato successivamente sui singoli picchi di interferenza.
Cablaggio
Solitamente i problemi più comuni si riscontrano sul cablaggio installato. Come detto precedentemente, l’impedenza è probabilmente il parametro più importante da considerare. Qualsiasi cambiamento meccanico porterà immediatamente a un cambiamento dei parametri e a uno spostamento del valore dell’impedenza. Di conseguenza, si verificheranno delle riflessioni che influenzeranno la trasmissione dei dati.
Modelli di Errore
Di seguito alcuni grafici che mostrano gli errori elencati precedentemente:
Il certificatore per reti LAN WireXpert visualizza le caratteristiche ad alta frequenza sia in funzione della frequenza che della posizione. La combinazione di entrambe le modalità permette un’analisi esatta e veloce degli errori.
Figura 1: la curva di riflessione non è in evidenza rispetto all’intera gamma di frequenza dello standard da 500 MHz selezionato come riferimento. Tutte le combinazioni nella tabella sono buone. Questa è la situazione ideale.
Figura 2: Il cavo è stato gravemente allungato durante l’inserimento
La perdita di ritorno si abbassa e, ad un’ispezione più attenta, si possono vedere due picchi di interferenza di circa la stessa altezza su tutte le coppie di fili.
La distanza tra i picchi è di circa 2 metri, più o meno la larghezza della carreggiata di un veicolo, probabilmente un carrello elevatore, che è passato sopra i cavi posati.
Nonostante ciò, si ha ancora un buon segnale, il cavo non è strappato, i fili non sono esposti e non sono intrecciati.
Figura 3: Un carrello elevatore ha investito il cablaggio prima dell’inserimento
Il localizzatore RL mostra un grande picco di interferenza in un singolo punto su tutte le coppie di fili. Come controllo incrociato, il corso della diafonia è di nuovo osservato e questa volta un chiaro picco può essere visto anche qui nello stesso punto. Questo significa che sia i meccanismi di schermatura reciproca delle coppie di fili che la geometria del cavo sono stati distrutti.
Qual è stata la causa? Il cavo è stato accidentalmente tagliato in questo punto e “rattoppato” in modo poco professionale.
Come si risolve il problema in questo caso? Avete tre opzioni: sostituire completamente il cavo, spegnere il binario o ricollegarlo effettivamente con connettori speciali per cavi.
Figura 4: Il cavo è stato ” riparato ” con un morsetto a lustro
La figura mostra il modello di interferenza quando a un’estremità della linea è stato installato un componente inadeguato, come una presa compatta di categoria troppo bassa, oppure un collegamento improprio, ad esempio con i conduttori attorcigliati troppo lontano.
Figura 5: connessione del componente inadeguata
L’ultima misurazione mostra la regola dei 3 dB in uso. La curva limite è superata dai valori misurati nella parte inferiore (verde), ma il risultato è ancora positivo. Il display del localizzatore RL è ugualmente positivo. Se anche un solo valore nella parte rossa della curva dei valori limite dovesse superare la linea, la misurazione verrebbe valutata come “fallita”. A questo punto non è necessario alcun intervento nel sistema.
