Qualifizierung von Verbindungssystemen gegen Umwelteinflüsse

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Messen von Kopplungswiderstand und Schirmdämpfung

Die Zyklen wurden bei bis zu 93% Restfeuchtigkeit durchlaufen und enthielten Frostphasen, wie sie für den Außeneinsatz typisch sind. Alle ausgelagerten Kabelabschnitte waren 0,5 m lang. Der Test umfasste fünf unterschiedliche Kabel, von denen nun zwei näher vorgestellt werden.

Bei dem 7,0 mm dicken Kabel besteht die Schirmung aus einer Aluminium-Folie, einem Alu-Geflecht und nochmals einer Alu-Folie (Kabel 4 in Bild 4). Das Kabel mit 5,5 mm Außendurchmesser ist durch Alu-Folie, Kupfergeflecht und wiederum einer Alu-Folie geschirmt (Kabel 5 in Bild 5). Nachfolgend wurden die Schirmdämpfung und der Kopplungswiderstand mit des triaxialen Messverfahrens ermittelt.

Schränke

Worauf es in Serverschränken für Rechenzentren ankommt

Keine Korrosionserscheinungen an metallischen Bestandteilen

Verwendet wurde der Messaufbau CoMeT der Firma Bedea. Mit diesem Messaufbau können im Rahmen einer Messung sowohl der Kopplungswiderstand als auch die Schirmwirkungsleistung bestimmt werden. Die durch die Auslagerung entstandenen Materialschädigungen wurden mittels abbildender Verfahren der Lichtmikroskopie und der Rasterelektronenmikroskopie untersucht.

Die Ergebnisse der Bestimmung der Schirmwirkungsleistung sind in Bild 2 dargestellt. Die Schirmwirkung, wie auch der Kopplungswiderstand, sind nach der Auslagerung verändert. Die Schirmwirkungsleistung wurde kleiner, der Kopplungswiderstand größer.

Insbesondere lässt sich dieser Effekt bei Kabel 4 und Kabel 5 beobachten. Dabei zeigt das Kabel 4 eine Abschwächung über den gesamten Frequenzbereich wohingegen beim Kabel 5 über 4 GHz die Schirmwirkungsleistung gegen die des ungealterten Kabels konvergiert.

Bild 2 zeigt die Ergebnisse der Bestimmung der Kopplungsübertragungsfunktion. Die Güte dieser Funktion der gealterten Kabel ist deutlich reduziert gegenüber der ungealterten Proben. Für die Länge der untersuchten Kabel ergibt sich nach Berechnung eine maximale Frequenz von 60 MHz zur Bestimmung des Kopplungswiderstandes.

Ab einer Frequenz von ca. 300 MHz kann die Schirmwirkungsleistung abgelesen werden. Dabei ergibt sich für das Kabel 5 ein Wert zwischen -40 bis -24 dB, wobei der Differenzwert zu höheren Frequenzen kleiner wird. Für das Kabel 4 zeigt sich eine Differenz von ca. –30 dB konstant bis in den Frequenzbereich von 2 GHz. Materialveränderungen als Folge der Auslagerung werden am Beispiel der Kabel 4 und 5 dargestellt.

Industrial Ethernet

Smart Factory braucht eine potente PROFINET-Verkabelung

Keines der untersuchten Kabeltypen zeigte Korrosionserscheinungen an den metallischen Probenbestandteilen (Schirmung). Es wurden ausschließlich Veränderungen an den polymeren Bestandteilen und der Geometrie des Kabels beobachtet, wie Verfärbungen oder Ausbildung von Hohlräumen.

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