Die Leitungsdämpfung ist die konkrete Dämpfung, die ein bestimmtes Kabel oder Übertragungsmedium pro Länge verursacht. Sie wird als Dämpfungsbelag in Dezibel pro 100 Meter (Kupfer) oder Dezibel pro Kilometer (Glasfaser) angegeben und hängt stark von der Frequenz des Signals ab.
Kupferkabel (Twisted Pair, Koaxial)
Bei Kupfer-Twisted-Pair-Kabeln, wie sie Ethernet nutzt, dominiert bei höheren Frequenzen der Skin-Effekt: Der Strom fließt nur noch in einer dünnen Randschicht, der wirksame Leiterquerschnitt sinkt und die Dämpfung steigt etwa mit der Wurzel aus der Frequenz. Typisch sind bei 100 MHz rund 20 dB pro 100 Meter – ein Signal verliert auf einer 100-Meter-Strecke also 99 Prozent seiner Leistung. Deshalb begrenzt der Ethernet-Standard Kupfersegmente auf 100 Meter und schreibt für höhere Frequenzen besser spezifizierte Kategorien vor. Koaxialkabel sind durch ihre Schirmung und den dickeren Innenleiter hochfrequenter übertragungsfähig, haben aber ebenfalls eine frequenzabhängige Dämpfung.
Glasfaserkabel
Lichtwellenleiter haben eine enorm geringe Leitungsdämpfung: Singlemode-Glasfasern erreichen bei den typischen Wellenlängen 1310 und 1550 Nanometer nur etwa 0,2 bis 0,4 dB pro Kilometer. Ursachen sind vor allem die Rayleigh-Streuung an mikroskopischen Dichte-Schwankungen im Glas und Absorption durch Verunreinigungen. Dadurch sind Glasfaserstrecken über viele Kilometer ohne Repeater möglich – ein Grund, warum die Kanalkapazität moderner Weitverkehrsnetze auf Glasfaser beruht.
Messung und Bedeutung
Gemessen wird die Leitungsdämpfung mit einem Messsender und Empfänger oder bei Glasfaser mit einem OTDR (Optical Time Domain Reflectometer), das Reflexionen entlang der Faser auswertet. Zu hohe Werte verschlechtern das Signal-Rausch-Verhältnis und erhöhen die Bitfehlerrate; die Verkabelungsnormen legen maximale Einfügungsdämpfungen (Insertion Loss) für jede Verbindung fest. Der physikalische Hintergrund ist die Dämpfung, gemessen wird sie als Dämpfungsmaß in Dezibel.
Verwandte Grundlagen: Rauschen, Bandbreite, Netzwerkpaket.