Prüfbericht nach der DIN EN ISO/IEC 17025

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1 Prüfbericht nach der DIN EN ISO/IEC GHMT Type Approval Steckverbinder, Kupfer, Kategorie 6A nach ISO/IEC Ed.2.2 Dieser Bericht besteht aus 29 Seiten. Die GHMT AG vereinbart mit dem Auftraggeber ein uneingeschränktes Recht auf Vervielfältigung und Weitergabe dieses Berichtes, sofern die veröffentlichten Meßergebnisse und Spezifikationen durch zusätzliche oder fehlende Angaben nicht verfremdet oder der ursprüngliche Sinn nicht entsprechend dargestellt wird.

2 Inhaltsverzeichnis Inhaltsverzeichnis... 1 Änderungsverzeichnis Allgemeine Angaben Prüflabor Datum der Prüfung Ort der Prüfung Durchführung der Prüfung Anwesende Personen Auftraggeber Anschrift Zuständige Fachabteilung Prüfling Beschreibung der Komponenten Beistellung Prüfung Art der Prüfung Prüfparameter Einfügedämpfung Nahnebensprechdämpfung (NEXT) Leistungssummierte Nahnebensprechdämpfung (PS NEXT) Fernnebensprechdämpfung (FEXT) Leistungssummiertes Fernnebensprechdämpfungs-Verhältnis (PS FEXT) Laufzeit Laufzeitunterschied Reflexionsdämpfung Kopplungsdämpfung Kopplungswiderstand Vorschriften und Grenzwerte Angewendete Vorschriften Abweichungen Nicht genormte Prüfverfahren Prüfmittel Zusammenfassung des Prüfberichtes Anhang: Meßprotokolle SETUP Zusammenstellung der gemessenen HF-Parameter Zusammenstellung der gemessenen EMV-Parameter GHMT AG, Bexbach/Germany Seite 2 von 29

3 Änderungsverzeichnis Prüfbericht Datum Inhalt/ Änderung P4188a-16-D Ersterstellung GHMT AG, Bexbach/Germany Seite 3 von 29

4 1 Allgemeine Angaben 1.1 Prüflabor GHMT AG In der Kolling Bexbach, Deutschland Telefon: +49 / / Fax: +49 / / E Mail: info@ghmt.de Internet: Datum der Prüfung Wareneingang: 26. Januar 2016 Prüfnummer: 16-CS049 Prüfung von: 15. Februar 2016 bis: 17. Februar 2016 bei: (23 ± 3) C 1.3 Ort der Prüfung Akkreditiertes Prüflabor der GHMT AG, Bexbach 1.4 Durchführung der Prüfung Herr Bernd Jung, GHMT AG 1.5 Anwesende Personen Herr Stefan Grüner, GHMT AG (zeitweise) GHMT AG, Bexbach/Germany Seite 4 von 29

5 2 Auftraggeber 2.1 Anschrift J.W. Zander GmbH & Co. KG Nünningstraße Essen - Frillendorf, Deutschland Telefon: Zuständige Fachabteilung J.W. Zander GmbH & Co. KG Herr D. Sieben Nünningstraße Essen - Frillendorf, Deutschland Telefon: d.sieben@dicon-info.de GHMT AG, Bexbach/Germany Seite 5 von 29

6 3 Prüfling 3.1 Beschreibung der Komponenten Für die Durchführung der Prüfung lag der GHMT AG folgende Komponente vor: Prüfling: ZA-TEC SafetyLan Cat.6A Modul Art.-Nr.: Zustand des Prüflings: Der Prüfling wies keine sichtbaren Beschädigungen auf. Bild: 3.2 Beistellung Der Prüfling wurde beim Auftraggeber vor Ort entnommen. Die Selektion des Prüfling/der Prüflinge erfolgte durch GHMT. durch GHMT über Reseller bezogen. Die Stichprobenentnahme erfolgte somit neutral und vom Auftraggeber unbeeinflusst. über den Auftraggeber bezogen. Es fand somit keine neutrale Stichprobenentnahme durch GHMT statt. GHMT AG, Bexbach/Germany Seite 6 von 29

7 4 Prüfung 4.1 Art der Prüfung Prüfung eines Steckverbinders der Kategorie 6A nach ISO/IEC Ed.2.2. Abbildung 1: Re-Embedded Messaufbau 4.2 Prüfparameter Folgende Prüfparameter sind Bestandteil der durchgeführten Prüfung nach Abschnitt 4.1 HF-Parameter: Einfügedämpfung Nahnebensprechdämpfung (NEXT) Leistungssummierte Nahnebensprechdämpfung (PS NEXT) Fernnebensprechdämpfung (FEXT) Leistungssummierte Fernnebensprechdämpfung (PS FEXT) Reflexionsdämpfung Laufzeit Laufzeitunterschied EMV-Parameter: Kopplungsdämpfung Kopplungswiderstand GHMT AG, Bexbach/Germany Seite 7 von 29

8 4.2.1 Einfügedämpfung Empfänger Sender Baluns SMZ SMZ A B Adernpaar Definition Die Vierpoldämpfung wird durch das Verhältnis der eingespeisten Leistung am Tor A zur gemessenen Leistung am Tor B bestimmt: a V PA [db]= 10 log PB Eingang und Ausgang des Vierpols müssen mit dem Nennwellenwiderstand der Leitung abgeschlossen sein, um Reflexionsverluste zu vermeiden. Einflußgrößen Bei Kabeln wird die Vierpoldämpfung maßgeblich durch die Querschnittsfläche und durch die Leitfähigkeit der Kupferleiter bestimmt. Besonders in sehr hohen Frequenzbereichen tragen dielektrische Verluste des Aderisolationsmaterials proportional mit der Frequenz zu einem Anstieg der Vierpoldämpfung bei. Die Vierpoldämpfung ist längen-, frequenz- und temperaturabhängig. Bedeutung Eine geringe Vierpoldämpfung verbessert die Übertragungssicherheit der Verkabelungsstrecke. Die Vierpoldämpfungen von Kabeln und Verbindungstechnik sind additiv, werden aber durch die Kabel maßgeblich bestimmt. GHMT AG, Bexbach/Germany Seite 8 von 29

9 4.2.2 Nahnebensprechdämpfung (NEXT) Empfänger Sender Baluns SMZ A Adernpaar 1 Zo SMZ B Adernpaar 2 Zo Definition Die Nahnebensprechdämpfung wird durch das Verhältnis der eingespeisten Leistung am Tor A zur gemessenen Leistung am Tor B bestimmt: a NEXT [db]= 10 P log P Der Prüfling muß beidseitig mit dem Wellenwiderstand abgeschlossen sein. Befinden sich Sender und Empfänger am gleichen Ende des Prüflings, so spricht man von Nahnebensprechdämpfung (NEXT). A B Einflußgrößen Bei Kabeln wird die Nahnebensprechdämpfung maßgeblich durch die Verseilung der Adern und (wenn vorhanden) durch die paarweise Folienschirmung bestimmt. Die Nahnebensprechdämpfung ist stark frequenz- und in geringem Maße auch längenabhängig. Bedeutung Eine hohe Nahnebensprechdämpfung verbessert die Übertragungssicherheit. Innerhalb der Verkabelungsstrecke wird die Übertragungssicherheit maßgeblich durch die Komponente mit der geringsten Nebensprechdämpfung bestimmt. GHMT AG, Bexbach/Germany Seite 9 von 29

10 4.2.3 Leistungssummierte Nahnebensprechdämpfung (PS NEXT) Definition Die Leistungssumme der Nahnebensprechdämpfung wird durch das Verhältnis der in die drei Paare A, B und C eingespeisten Leistungen zu der an dem Paar D ausgekoppelten Leistung definiert. Die Messung des (engl.) Power-sum NEXT an Kabeln kann mit einem phasenkorrelierten 4-Tor Leistungsteiler erfolgen. Aus den Paar-zu-Paar NEXT Messungen läßt sich die Leistungssumme auch nach folgender Formel berechnen: a PSNEXT [db]= 10 log 3 i1 10-0,1 i a NEXT Einflußgrößen Bei Kabeln wird das Power-sum NEXT maßgeblich durch die Verseilung der Adern und (wenn vorhanden) durch die paarweise Folienschirmung bestimmt. Das Power-sum NEXT ist stark frequenz- und in geringem Maße auch längenabhängig. Bedeutung In Hinblick auf Netzwerkprotokolle mit Aufteilung der bi-direktionalen Datenmenge auf alle vier Paare besitzt das Power-sum NEXT hohe Bedeutung für die Übertragungssicherheit, da von kumulierter Beeinträchtigung des Datenkanals durch Übersprechen auszugehen ist. GHMT AG, Bexbach/Germany Seite 10 von 29

11 Empfänger 2 Empfänger 1 Sender GHMT Type Approval Fernnebensprechdämpfung (FEXT) Balun SUA / 100 Ohm 100 Balun SUA / 100 Ohm Balun SUA / 100 Ohm Definition Die Fernnebensprechdämpfung (engl. FEXT) wird durch das Verhältnis der an den fernen Ports B und C ausgekoppelten Leistungen bestimmt. Das Kabel wird dabei am nahen Ende mit dem Meßsignal gespeist. a FEXT [db] = 10 P log P B C Alle Paare des Prüflings werden mit ihrem Wellenwiderstand abgeschlossen. Einflußgrößen Bei Kabeln wird das FEXT maßgeblich durch die Verseilung der Adern und (wenn vorhanden) durch die paarweise Folienschirmung bestimmt. Das FEXT ist stark frequenzabhängig. Bedeutung In Hinblick auf Netzwerkprotokolle mit bidirektionaler Nutzung der vier Paare muss neben dem NEXT gleichermaßen das FEXT die vorgegebenen Grenzwerte einhalten, da Sender und Empfänger am Kanalausgang über einen Echoentzerrer die Sende-, Empfangs- und Störsignale selektieren. GHMT AG, Bexbach/Germany Seite 11 von 29

12 4.2.5 Leistungssummiertes Fernnebensprechdämpfungs-Verhältnis (PS FEXT) Definition Aus den Paar-zu-Paar FEXT Messungen lässt sich das Power-sum FEXT nach folgender Formel berechnen: a PSFEXT [db]= 10 log 3 i1 10-0,1 i a FEXT Bedeutung In Hinblick auf Netzwerkprotokolle mit Aufteilung der bi-direktionalen Datenmenge auf alle vier Paare besitzt das Power-sum FEXT hohe Bedeutung für die Übertragungssicherheit, da von kumulierter Beeinträchtigung des Datenkanals durch Übersprechen auszugehen ist. GHMT AG, Bexbach/Germany Seite 12 von 29

13 4.2.6 Laufzeit Empfänger Sender Baluns SMZ A B SMZ Adernpaar Definition Die Ausbreitungsgeschwindigkeit v wird bei Kabeln in Relation zu der maximal möglichen Ausbreitungsgeschwindigkeit elektromagnetischer Wellen im Vakuum co angegeben. Der Parameter Nominal Velocity of Propagation, kurz NVP genannt, ist definiert zu: NVP v co Die Laufzeit ist das Zeitintervall, welches das Signal benötigt, eine Verkabelungsstrecke der Länge l zu passieren. Die Laufzeit berechnet sich aus dem NVP-Wert (Nominal Velocity of Propagation) des Kabels und der Lichtgeschwindigkeit c0 nach: l NVP c 0 Einflussgrößen Bei Kabeln wird die Ausbreitungsgeschwindigkeit maßgeblich durch die dielektrischen Verluste des Aderisolationsmaterials bestimmt. Diese Materialverluste können konstruktiv durch die Wahl verschiedener Compounds und durch Variation des Aufschäumungsgrades minimiert werden. GHMT AG, Bexbach/Germany Seite 13 von 29

14 Einflußgrößen (Fortsetzung) Nicht zu vernachlässigen ist der Einfluß der Farbstoffbeimengung auf den NVP-Wert, da die Farbstoffe sehr unterschiedliche Permittivitäten aufweisen, die deutlich höher sind als beim Basiscompound. Die Ausbreitungsgeschwindigkeit ist unabhängig von der Kabellänge und kann aus der Messung der längenabhängigen Gruppenlaufzeit berechnet werden. Bezugslänge für die Berechnung ist die Kabellänge, nicht die Verseillänge der getwisteten Paare. Unterschiedliche Schlaglängen innerhalb der vier Paare eines Datenkabels führen auf NVP-Wert Differenzen. Bedeutung Für eine verzerrungsfreie Signalübertragung darf die Ausbreitungsgeschwindigkeit einen unteren Grenzwert, der durch die Systemanforderungen bedingt ist, nicht unterschreiten. Innerhalb der Signalbandbreite muß die Ausbreitungsgeschwindigkeit nahezu frequenzunabhängig sein, um eine Divergenz der spektralen Signalanteile zu verhindern. Hochbitratige Netzwerkprotokolle, die eine parallele Datenübertragung auf den vier Paaren nutzen, erfordern darüber-hinaus sehr gleichmäßige Ausbreitungsgeschwindigkeiten, um Synchronisationsfehler am Empfänger zu vermeiden. In zukünftigen normativen Standards wird dieser sogenannte Delay-skew definiert sein Laufzeitunterschied Definition Die Laufzeitdifferenz kennzeichnet bei Kabeln der Länge l den zeitlichen Unterschied, den die Signale mit den Ausbreitungsgeschwindigkeiten vi,j in den einzelnen Übertragungswegen zueinander aufweisen. = l vi v v v i j j Einflußgrößen Bei Kabeln wird die Laufzeitdifferenz maßgeblich durch die dielektrischen Verluste des Aderisolationsmaterials und durch die unterschiedlichen Schlaglängen bestimmt. Bedeutung Die Laufzeitdifferenz wird in Hinblick auf zukünftige Netzwerkprotokolle ein wichtiger Parameter bei symmetrischen Kabeln für eine verzerrungsfreie Datenübertragung sein. GHMT AG, Bexbach/Germany Seite 14 von 29

15 4.2.8 Reflexionsdämpfung Transmitter Receiver Differential-mode termination Balun SMZ R = Z Return loss measuring bridge Pair of Cores Definition Die Reflexionsdämpfung stellt das Verhältnis der in den Prüfling eingespeisten Leistung zu der vom Prüfling reflektierten Leistung dar. a R P [db] = 10 log P input output Das Prüflingsende wird dabei mit dem Wellenwiderstand abgeschlossen, um die nicht reflektierte Leistung zu absorbieren. Prüfling und Meßübertrager müssen breitbandig die gleiche Nennimpedanz besitzen. Einflußgrößen Bei Kabeln wird die Reflexionsdämpfung maßgeblich durch die Homogenität der Adern und der Kabelseele bestimmt. Mechanische Belastungen während der Kabelproduktion oder während der Installation können die Reflexionsdämpfung verschlechtern. Reflexionsdämpfung und Wellenwiderstand sind korrelierte Parameter. Bedeutung Eine hohe Reflexionsdämpfung verbessert die Übertragungssicherheit. Bei geringer Reflexionsdämpfung können sich rücklaufende Signalanteile störend überlagern. GHMT AG, Bexbach/Germany Seite 15 von 29

16 4.2.9 Kopplungsdämpfung Definition Die Kopplungsdämpfung ist das Verhältnis zwischen der in den Innenleiter gespeisten Leistung P1 und der maximal abgestrahlten Leistung P2. Die maximale Leistung wird durch eine Messung, jeweils am nahen und am fernen Ende an dem bewerteten Messabschnitt ermittelt. Die Abstrahlung eines Kabels ist umso niedriger, je höher die Kopplungsdämpfung ist. Je höher die Kopplungsdämpfung, umso niedriger ist die Einstrahlung in das Kabel. Einflußgrößen Die Kopplungsdämpfung ist durch die Symmetrie des Kabels bestimmt. Bedeutung Je höher die Kopplungsdämpfung eines Kabels ist, desto kleiner ist die Gefahr der Geräuschstörung in Datennetzwerken mit hohen Datenraten. Besonders in einer elektromagnetisch belasteten Umgebung werden Kabel mit hoher Kopplungsdämpfung empfohlen. GHMT AG, Bexbach/Germany Seite 16 von 29

17 Kopplungswiderstand K M U 2 Definition Trifft eine elektromagnetische Welle auf einen Schirm, induziert sie einen Strom IStör. Dieser Strom ruft in dem Primärkreis eine Spannung UStör hervor. Der Koppelfaktor Z T U I Disturbance Disturbance hat die Dimension eines komplexen Widerstandes und heißt Transferimpedanz ZT. Die Transferimpedanz setzt sich aus dem reellen Anteil dem Kopplungswiderstand RK - und einem imaginären Anteil zusammen. Für die Bewertung der Schirmwirkung ist häufig nur der Kopplungswiderstand von praktischer Bedeutung. Der Kopplungswiderstand hat die Dimension m Einflußgrößen Bei Komponenten wird der Kopplungswiderstand maßgeblich durch den konstruktiven Aufbau der Schirmung bestimmt. Der Kopplungswiderstand ist stark frequenzabhängig. Bei tiefen Frequenzen geht der Kopplungswiderstand allgemein in den Gleichstromwiderstand der Schirmung über. Bei hohen Frequenzen erfolgt bei Komponenten eine stetige Zunahme des Kopplungswiderstandes. Bedeutung Die Wirkung eines Schirmes ist umso besser, je kleiner der Wert des Kopplungswiderstandes ist. GHMT AG, Bexbach/Germany Seite 17 von 29

18 5 Vorschriften und Grenzwerte 5.1 Angewendete Vorschriften ISO/IEC Ed. 2.2: Information technology Generic cabling for customer premises IEC ( ) Ed. 1.0 Connectors for electronic equipment- Part 7-51: Detail specification for 8-way, shielded, free and fixed connectors, for data transmissions with frequencies up to 500 MHz (Cat.6A) 5.2 Abweichungen Keine. 5.3 Nicht genormte Prüfverfahren Keine. GHMT AG, Bexbach/Germany Seite 18 von 29

19 6 Prüfmittel Folgende Prüfmittel wurden von der GHMT AG verwendet: Gerät Hersteller Geräte ID Network Analyzer I Rohde & Schwarz GHMTA0002 Network Analyzer II Agilent GHMTA0018 LCR-Meter Agilent GHMTA0034 HV-Tester ETL-Prüftechnik GHMTA0031 Time-Domain-Reflectometer Tektronix GHMTA0004 Triaxial tube Bedea / Rosenberger GHMTB0314 Reference clamp GHMT GHMTA0047 Absorbing Clamp Lüthi GHMTA0070 Decoupling Clamp Lüthi GHMTA0071 Switch unit I Novotronic GHMTA0028 Re-Embedded Testsetup OCC GHMTA0096 Tabelle 1: Verwendete Messmittel GHMT AG, Bexbach/Germany Seite 19 von 29

20 7 Zusammenfassung des Prüfberichtes Auftraggeber: J.W. Zander GmbH & Co. KG Nünningstraße Essen-Frillendorf, Deutschland Prüfling: ZA-TEC SafetyLan Cat.6A Modul Art.-Nr.: Bewertungsstandards: ISO/IEC Ed. 2.2: Information technology Generic cabling for customer premises IEC ( ) Ed. 1.0 Connectors for electronic equipment- Part 7-51: Detail specification for 8-way, shielded, free and fixed connectors, for data transmissions with frequencies up to 500 MHz (Cat.6A) Resultat: Der Prüfling hält bei den im Prüfbericht genannten Prüfparametern die Grenzwerte der besagten Vorgabedokumente ein. Die bei der Prüfung ermittelten Ergebnisse beziehen sich auf die beschriebenen und vom Auftraggeber vorgelegten Prüflinge. Bexbach, 18. Februar 2016 i.a. Dipl.-Ing. Stefan Grüner (Leiter akkreditiertes Prüflabor) GHMT AG In der Kolling 13 D Bexbach info@ghmt.de GHMT AG, Bexbach/Germany Seite 20 von 29

21 8 Anhang: Meßprotokolle Nachfolgend werden die Messergebnisse für die unter Abschnitt 4.2 aufgeführten Prüfparameter aufgeführt. GHMT AG, Bexbach/Germany Seite 21 von 29

22 8.1 SETUP HF Parameter EMV Parameter S11 S21 Coupling attenuation Transfer impedance Speiseleistung 0 dbm 0 dbm 7 dbm 7 dbm Frequenzbereich MHz MHz MHz 0,1-100 MHz IF Filter 100 Hz 100 Hz 30 Hz 30 Hz Meßpunktdichte Mittelwertbildung Glättung 0,3% 0,3% 0,3% 0,3% GHMT AG, Bexbach/Germany Seite 22 von 29

23 Attenuation [db] GHMT Type Approval 8.2 Zusammenstellung der gemessenen HF-Parameter Einfügedämpfung 0,0-0,1-0,2-0,3-0,4-0,5-0,6-0,7-0,8 Pair 12 Pair 36 Pair 45 Pair 78 Limit Cat.6a (ISO/IEC AMD 2) Frequency [MHz] GHMT AG, Bexbach/Germany Seite 23 von 29

24 NEXT [db] NEXT [db] GHMT Type Approval NEXT Pairs Low Pairs High -80 Pairs Low Pairs High Pairs Low Pairs High Pairs Low Pairs High Pairs Low Pairs High Limit Cat.6a (ISO/IEC AMD 2) Frequency [MHz] NEXT (low, high) Pairs Low Pairs High Limit Cat.6a (ISO/IEC AMD 2) Frequency [MHz] GHMT AG, Bexbach/Germany Seite 24 von 29

25 PS NEXT [db] NEXT [db] GHMT Type Approval NEXT (center low, center high) Pairs Center Low Pairs Center High Limit Cat.6a (ISO/IEC AMD 2) Frequency [MHz] PS NEXT Pair 12 Pair Pair 45 Pair 78 Limit Cat.6a (ISO/IEC AMD 2) Frequency [MHz] GHMT AG, Bexbach/Germany Seite 25 von 29

26 PS FEXT [db] FEXT [db] GHMT Type Approval FEXT Pairs Pairs Pairs Pairs Pairs Pairs Limit Cat.6a (ISO/IEC AMD 2) Frequency [MHz] PS FEXT Pair 12 Pair Pair 45 Pair 78 Limit Cat.6a (ISO/IEC AMD 2) Frequency [MHz] GHMT AG, Bexbach/Germany Seite 26 von 29

27 Delay skew [ns] Delay [ns] GHMT Type Approval Laufzeit 5,0 4,0 3,0 2,0 1,0 0,0-1,0-2,0-3,0-4,0-5,0 Pair 12 Pair 36 Pair 45 Pair 78 Limit Cat.6a (ISO/IEC AMD 2) Frequency [MHz] Laufzeitunterschied 1,5 1,4 1,3 1,2 1,1 1,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0,0-0,1-0,2-0,3-0,4-0, Frequency [MHz] Pairs Pairs Pairs Pairs Pairs Pairs Limit Cat.6a (ISO/IEC AMD 2) GHMT AG, Bexbach/Germany Seite 27 von 29

28 Return Loss [db] GHMT Type Approval Rückflußdämpfung Frequency [MHz] Pair 12 Pair 36 Pair 45 Pair 78 Limit Cat.6a (ISO/IEC AMD 2) GHMT AG, Bexbach/Germany Seite 28 von 29

29 Transfer impedance [mω/m] Coupling Attenuation [db] GHMT Type Approval 8.3 Zusammenstellung der gemessenen EMV-Parameter Kopplungsdämpfung 20 Coupling attenuation (All in One) blue near end orange near end green near end brown near end blue far end orange far end green far end brown far end Evaluation Envelope (CA= 63 db) ISO/IEC Ed Frequency [MHz] Kopplungswiderstand ,00 triaxial set-up (Short-Matched) , , ,00 100,00 10,00 1,00 Transfer impedance Limit: Cat6A 0,10 0,10 1,00 10,00 100,00 Frequency [MHz] GHMT AG, Bexbach/Germany Seite 29 von 29