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Les bases du test de câblage 101 : Mesurer l’affaiblissement d’insertion pour les liaisons fibre optique et cuivre

Mark Mullins

La quantité d’énergie qu’un signal perd à mesure qu’il se déplace le long d’une liaison câblée est considérée comme une atténuation, le verbe atténuer étant défini comme « une réduction de la force, de l’effet ou de la valeur de quelque chose ».

Cette perte de signal se produit le long de n’importe quel câble, il s’agit d’un phénomène naturel qui se produit pour tout type de transmission--qu’elle soit électrique ou de données. Plus le câble est long, plus l’affaiblissement est important.

Étant donné que l’affaiblissement est directement lié à la longueur d’une liaison, cela expliquerait pourquoi il y a des limites de distance spécifiques à respecter dans les normes de l’industrie. La clé de ces spécifications est d’assurer que l’affaiblissement d’insertion n’est pas trop élevé et qu’il ne vient pas empêcher le signal ou la puissance d’atteindre correctement l’extrémité.

Pour le câblage réseau, les normes se réfèrent maintenant à un « affaiblissement d’insertion » qui équivaut à une perte de puissance du signal à l’extrémité d’une liaison et inclut les pertes causées par le câble et les points de raccordement le long du chemin (c’est-à-dire, les connecteurs et les épissures) mais également n’importe quel signal perdu en raison des réflexions du signal. Même si la terminologie a été corrigée, les limites, les procédures d’essai et les exigences n’ont pas changé.

Mesuré en décibels (dB), l’affaiblissement d’insertion est l’un des paramètres du rendement qui est de fait mesuré lors des tests de certification de la liaison cuivre et fibre optique , mais il y a des différences majeures entre les deux.

Nous allons y jeter un coup d’œil.

Quelles sont les différences ?

La fibre optique présente beaucoup moins d’affaiblissement d’insertion que le cuivre, c’est pourquoi elle est utilisée pour les applications backbone à longue distance et de plus grandes distances. Par exemple, la fibre multimode perd seulement environ 3 % de sa force de signal original sur une distance de 100 mètres, alors qu’un câble de catégorie 6A en cuivre perd environ 94 % de sa force de signal sur la même distance.

Une autre différence essentielle est que l’affaiblissement d’insertion sur les changeurs de cuivre avec la fréquence du signal--les liaisons cuivre présentent plus d’affaiblissement d’insertion pour des signaux de fréquence plus élevées. Par exemple, le maximum autorisé d’affaiblissement d’insertion de catégorie 5e spécifié à 100MHz est d’environ 22 dB à 100 MHz tandis que la catégorie 6 spécifiée à 250MHz est d’un peu plus de 32 dB.

Pour le câblage cuivre, l’affaiblissement d’insertion dépend aussi en grande partie du calibre des fils--les fils 23 AWG auront moins d’affaiblissement d’insertion que la même longueur de fils de calibre 24 AWG (plus fins). Les calibres de fils ont donc augmenté pour des applications de fréquence supérieure et la catégorie 5e est généralement à 24AWG et la catégorie 6A à 22 ou 23AWG. Voilà aussi pourquoi les nouveaux câbles plus fins 28AWG qui sont très populaires nécessitent des distances plus courtes pour compenser l’augmentation de la perte.

De la même manière, du câblage torsadé présente 20 à 50 % plus d’affaiblissement d’insertion que des conducteurs en cuivre massif, c’est pourquoi des conducteurs rigides sont utilisés pour la portion la plus longue de la liaison permanente d’un canal cuivre et les conducteurs isolés sont limités aux cordons de raccordement plus courts.  

Pour un câblage en cuivre, l’affaiblissement d’insertion peut également être lié à la température. Des températures plus élevées provoquent plus d’affaiblissement dans certains câbles, ce qui explique pourquoi les normes spécifient des températures de fonctionnement maximales pour un câblage en cuivre ou exigent des déclassements de longueur pour des environnements d’exploitation plus chauds.  

Quelles sont les similitudes ?

Bien que différents facteurs aient une incidence sur l’affaiblissement d’insertion pour le cuivre et la fibre optique, quel que soit le support, des longueurs excessives et de mauvaises connexions sont les deux causes principales. Cela illustre la nécessité de respecter les exigences en matière de longueur des normes et d’assurer une bonne qualité de fabrication pour les raccordements cuivre et fibre optique.

Pour le cuivre, ce qui peut indiquer une mauvaise connexion est quand l’affaiblissement d’insertion est plus élevé sur une seule ou deux paires d’une connexion à 4 paires. Fluke Networks DSX-5000 CableAnalyzer montre les traces d’affaiblissement d’insertion pour les quatre paires de câbles et chacune doit être au-dessous de la ligne de démarcation. Si toutes les paires sont pratiquement au même niveau, vérifiez que les longueurs de câble ne sont pas excessives.

Pour la fibre optique, un mauvais alignement de l’âme de la fibre optique dans les connecteurs ou des épissures peut entraîner un affaiblissement d’insertion, ainsi que des lames d’air et une contamination de l’extrémité. Encore une fois, un problème qui est directement lié à la main-d’oeuvre au cours du processus de raccordement.

Les tests de la fibre optique de base ou une certification de niveau 1, mesurent la perte à l’insertion de la liaison dans son ensemble. Si la liaison échoue lors des tests d’affaiblissement d’insertion, l’utilisation d’un réflectomètre optique dans le domaine temporel (OTDR), connu comme une certification de niveau 2, donne un aperçu de la perte de points de connexion spécifiques et de la longueur du câble.  

 


 
 
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