Zur Überprüfung und Qualitätssicherung der Übertragungseigenschaften von Übertragungsstrecken (Channel) werden im Feld Abnahmemessungen durchgeführt. Sie setzen normgerechte Messadapter für Feldmessgeräte voraus, die beim X-codierten M12-Steckgesicht nicht existieren. In der Praxis werden daher X-codierte M12/RJ45-Adapter eingesetzt, die jedoch in ihren Übertragungseigenschaften nicht eindeutig definiert sind. Die Messergebnisse können somit nicht reproduziert werden. Neue X-codierte M12-Messadapter, die auch Phoenix Contact vertreibt, ermöglichen es dem Installateur, Abnahmemessungen von Übertragungsstrukturen (Channel) im Feld mit definierten Messaufbauten und reproduzierbaren Ergebnissen durchzuführen. Außerdem ist die normkonforme Bewertung der X-codierten M12-Verbindungstechnik in ihren Übertragungseigenschaften bislang nur in gestecktem Zustand möglich, also mit dem Stecker in der Buchse. Diese Methode zur Bewertung der Verbindungstechnik ist aufwändig, da zuerst ein Stecker oder eine Buchse eindeutig bewertet werden muss. Erst dann können die übertragungstechnischen Eigenschaften der gesamten Verbindungstechnik mit Buchse und Stecker beim „de-embedded“-Verfahren bewertet werden. Die zeitaufwändige Messung und Bewertung von Steckern und Buchsen wird somit stark vereinfacht. Ein Blick auf die Normung, die Beschreibung der neuen X-codierten Messadapter zur Abnahmemessung von Verkabelungsstrukturen im Feld sowie die neue Messmethode mit dem direkten Messaufbau gemäß der IEC 60512-29-100 machen deutlich, wie sichere übertragungstechnische Messergebnisse normkonform, schnell und definiert erzielt werden - bei den Übertragungsstrecken sowie für die Bewertung von Steckern oder Buchsen.
Stand der Normung
Die ergänzende Ausgabe der Norm ISO IEC 11801:2002 AM 2 mit dem Titel „Information technology - Generic cabling for customer premises / Amendment 2“ wurde im September 2010 ratifiziert. Sie beschreibt übertragungstechnische Anforderungen der Hochfrequenztechnik an die Verbindungstechnik der neuen Kategorie 6A sowie Übertragungsstrecken der neuen Klasse EA bis 500 MHz. In der strukturierten Verkabelung sind Verbindungstechniken sowie die dazugehörigen Messtechniken und -methoden standardisiert. Die Verbindungstechnik eines Rundsteckers mit der Bezeichnung „M12 X-codiert“ wird in der DIN EN 61076-2-109 beschrieben unter dem Titel „Steckverbinder für elektronische Einrichtungen - Produktanforderungen - Teil 2-109: Rundsteckverbinder - Bauartspezifikation für Steckverbinder M12 x 1 mit Schraubverriegelung für Datenübertragungen bis 500MHz“. Die Labormesstechnik zur Bewertung der Verbindungstechnik M12 mit X-Codierung wird in der Norm IEC 60512-29-100 dargestellt. Sie trägt den Titel „Connectors for electronic equipment - Tests and measurements - Part 29-100: Signal integrity tests up to 500 MHz on M12 style connectors - Tests 29a to 29g“. Mit diesen drei Standards werden Verbindungstechniken im Labor und Übertragungsstrecken (Channel) im Feld normkonform bewertet.
Labormesstechnik
Die Norm IEC 60512-29-100 beschreibt die verschiedenen übertragungstechnischen Parameter und die dazugehörigen Prüfverfahren für das übertragungstechnische Verhalten von X-codierter M12-Verbindungstechnik bis 500 MHz. Dabei werden folgende Parameter und deren Prüfverfahren beschrieben:
Einfügedämpfung
Rückflussdämpfung
Nahnebensprechdämpfung
Fernnebensprechdämpfung
Unsymmetriedämpfung am nahen Ende
Unsymmetriedämpfung am fernen Ende
Zur Überprüfung der Parameter Rückflussdämpfung, Nahnebensprechdämpfung, Fernnebensprechdämpfung und Unsymmetriedämpfung ist ein Messadapter mit der Bezeichnung „direkt fixture M12 x-codiert“ nötig. An die übertragungstechnischen Eigenschaften dieses Messadapters werden hohe Anforderungen gestellt. Der M12-Messadapter mit X-Codierung für den direkten Messaufbau besteht aus zwei Buchsenhälften und einem Schirmkreuz aus Metall sowie acht Kontaktnadeln. Bei Transmissionsmessungen (Nahnebensprechdämpfung, Fernnebensprechdämpfung, Einfügedämpfung) wird die Referenzebene durch eine Durchgangskalibrierung zwischen den einzelnen Toren definiert. Bei Reflektionsmessungen (Rückflussdämpfung) durch eine Leerlauf-, Kurzschluss- und Abschlusskalibrierung wird die Referenzebene festgelegt. Die Messstrategie sieht vor, dass nach einer Kalibrierung eine definierte Referenzebene entsteht und dass anschließend durch direkten Messaufbau Stecker oder Buchse auf ihre übertragungstechnischen Eigenschaften überprüft werden können. Mit dieser einfachen Messmethode kann ein Stecker oder eine Buchse der Kategorie 6A (500 MHz) schnell, sicher und reproduzierbar übertragungstechnisch bewertet werden.
Feldmesstechnik
Unter Fachleuten wird oft diskutiert, in wieweit eine Feldabnahmemessung mit marktüblichen Feldmessgeräten für die strukturierte Verkabelung Sinn macht, und was das Ziel einer Messung im Feld sein soll. Durch die Abnahme einer verkabelten Struktur gemäß definiertem Stand für Verkabelungsstrukturen wird das Netwerk transparent. Im Detail bedeutet Abnahmemessung mit Hilfe der Feldmesstechnik, dass die Inter-operabilität einer Verkabelungsstruktur möglich wird. Zudem schafft eine Feld-Zertifizierung Vertrauen in die Verkabelungsstruktur. Für die Abnahmemessung ist es wichtig, das richtige Verbindungsmodell (Channel), die richtigen übertragungstechnischen Parameter (zum Beispiel Next, Return Loss, Fext, ACR-N, ACR-F) sowie die richtige Messmethode gemäß der Standardisierung zu verwenden. Ein positives Ergebnis schließt aus, dass ein Verkabelungssystem übertragungstechnische Probleme verursacht. Gerade in Verkabelungsstrukturen in der Industrieumgebung, wo überwiegend Rundstecker zum Einsatz kommen, war es auf Grund fehlender Messadapter bisher schwierig, Verkabelungsstrukturen gemäß definierter Modelle zu überprüfen. In der Praxis werden durch nicht definierte Adaptoren auf gängige RJ45-Messadapter Messaufbauten generiert, die oft zu fehlerhaften Messergebnissen führen. Häufig wird die Verkabelungsstruktur auch einer Applikationsprüfung unterzogen. Der Nachteil einer Applikationsprüfung liegt darin, dass man die tatsächlichen Reserven einer Verkabelungsstruktur nicht erfassen kann. Gerade bei zukunftsorientierten Verkabelungsstrukturen sollte man die Reserven kennen, um Potentiale für den Ausbau des Netzes nutzen zu können. Will man reproduzierbare Ergebnisse erzielen, muss man entsprechende Messkabel verwenden. Dabei sollten nur definierte Messkabel zum Einsatz kommen, denn nur damit sind reproduzierbare Messergebnisse möglich. Bei Verkabelungsstrukturen der Klasse EA gemäß der ISO/IEC 11801 muss man Messkabel der Kategorie 6A gemäß der IEC 61935-2 Ed.3.0 verwenden.
Fazit
Mit den neuen direkten Messaufbauten sowie mit dem Messadapter für Feldmessgeräte können Verkabelungsstrukturen im Feld sowie Verbindungstechniken im Labor geprüft werden. Auf Grund der hohen Qualität des direkten Messaufbaus werden Verbindungstechniken nur an einem Stecker oder an einer Buchse überprüft. Eine Überprüfung der Verbindungstechnik in gestecktem Zustand ist auf Grund strengerer Grenzwerte bei den Übertragungseigenschaften von Steckern und Buchsen nicht mehr notwendig.
