Ein Patchkabel (engl. to patch – zusammenschalten), auch Rangierkabel ist ein Kabeltyp der Netztechnik und der Telekommunikation. Patchkabel sind vorkonfektioniert.

Der Begriff Patchkabel bezieht sich jedoch auf keine bestimmte Kabelnormung, sondern auf variable, nicht fest verlegte Kabelverbindungen.

Patchkabel oder Anschlusskabel gibt es sowohl in Glasfaser- als auch Kupfer-Ausführung. Weitere Ausführungen sind zum Beispiel Twinax (Koaxial) Patchkabel wie sie für z. B. InfiniBand genutzt werden.

Bei Kupferpatchkabeln bestehen die Adern im Kabel aus flexiblen Kupferlitzen im Gegensatz zu fest verlegten Kabeln, welche aus massiven Drähten bestehen. Bei Glasfaser-Patchkabeln wird auf einen komplexen Kabelaufbau verzichtet und in der Regel auf flexiblere Zipcord-Varianten zurück gegriffen. Die Länge von Patchkabeln ist gewöhnlich etwa 0,3 bis 25 m, für längere Strecken werden meist fest installierte Verbindungen genutzt.

Kupferpatchkabel können entweder 1:1 verdrahtet sein, was auch straight through genannt wird, oder gekreuzt sein, worunter die Crosskabel fallen.

Verwendung

Ein Patchkabel dient

• zur Verbindung von Anschlüssen (Ports) eines Patchfelds (auch Rangierfeld genannt) mit Ports eines anderen Patchfelds; diese Verbindung nennt man Patch oder Rangierung
• zur Verbindung von Anschlüssen (Ports) eines Patchfelds mit einem Netzwerkverteilergerät (zum Beispiel Switch, Hub oder Router)
• der Anbindung von Endgeräten (zum Beispiel PC mit Netzwerkkarte) an eine Netzanschlussdose.

Typen

Patchkabel werden bei verschiedenen Netztypen eingesetzt, zum Beispiel bei

• Ethernet-Netzen definiert nach dem internationalen Standard TIA/EIA-568A/B
• Strukturierten Verkabelungen
• Telefonverteilungen von Telefonanlagen

Häufig anzutreffende Kabeltypen sind dabei vor allem Twisted-Pair-Kabel, aber auch Koaxialkabel und Lichtwellenleiter.

Herstellung Kupferpatchkabel

Theoretisch können Patchkabel für Twisted-Pair-Kupferanwendungen relativ einfach selbst hergestellt werden. Jedoch ist zu berücksichtigen, dass die Qualität und Güte eines Patchkabels maßgeblichen Einfluss auf die Performance und Güte der Datenübertragung nimmt. Aderdurchmesser und Qualität der Meterware spielt hier ebenso eine Rolle wie der Stecker und die Qualität der Konfektion. Auch Faktoren wie „Power over Ethernet“ und die damit verbundenen Probleme der Steckverbindung sollten hierbei nicht außer acht gelassen werden und es empfiehlt sich, durchgängig zertifizierte und geprüfte fertig konfektionierte Patchkabel einzusetzen.

Stellt man Patchkabel für Ethernet nach dem 100BASE-TX-Standard her, so ist neben der falschen Kabelgüte (Cat 5 oder besser ist erforderlich) die Verdrillung eine häufige Fehlerquelle. Ist die Verdrillung bei ISDN oder 10BASE-T auf Grund der relativ niederen Signal-Frequenzen noch fast ohne Einfluss, so kommt ihr bei 100 MBit eine wesentliche Bedeutung zu.

Fast-Ethernet benutzt symmetrische differenzielle Signale zur Minimierung der elektromagnetischen Ein- und Abstrahlung. Daher ist es wichtig, welche Adernpaare miteinander verdrillt sind. Das funktioniert wie folgt: Liegt auf einem Draht des Adernpaars eine positive Spannung, so liegt gleichzeitig auf dem anderen Draht eine gleich hohe negative Spannung und die entstehenden elektromagnetischen Felder löschen sich gegenseitig aus. In jedem Fall müssen daher bei 100BASE-TX Pin 1 und 2 ein verdrilltes Adernpaar bilden, gleiches gilt für das Adernpaar auf Pin 3 und 6 (bei 100BASE-T4-Kabeln bilden auch Pin 4-5 und 7-8 verdrillte Paare). Weiter sollten alle Drähte eines Adernpaars exakt gleich lang sein, auch die Verdrillung darf nur auf einem kurzen Kabelstück (max. ca 1,5 cm) fehlen bzw. entfernt werden.

Diese Art von Fehlern können nur teure Hochfrequenz-Kabeltester aufspüren (aber auch einige Gigabit-Ethernet-Netzwerkkarten). Die einfachen LED-Tester hingegen arbeiten mit Gleichstrom und zeigen daher nicht, welche Adernpaare verdrillt sind. Das alles gilt natürlich auch sinngemäß für 10BASE-T-Verkabelungen, wobei falsch aufgelegte Adernpaare hier bei weitem weniger stören.

Herstellung Glasfaserpatchkabel

Bei der Herstellung von Glasfaserpatchkabeln werden die benötigten zwei Fasern (TX-tranceive und RX-receive) mit Spezialwerkzeug abgesetzt und in die Ferrulle eines LWL-Steckers eingeklebt. Der Faserüberstand wird danach angeritzt und definiert gebrochen. Als nächster Schritt wird danach die Stirnfläche des Steckers mit einem Polierset plan geschliffen. Die Zugenentlastung des Patchkabels wird mittels einer Crimphülse am Steckerkörper, unter den das für die Entlastung zuständige Kevlargarn eingeklemmt wird, realisiert. Zusätzlichen mechanischen Schutz bietet der Kabelmantel und die am Stecker/Kabelübergang aufzubringende Knickschutztülle.

Die Güte und Qualität eines Patchkabels wird von Faktoren wie Genauigkeit der Kernbohrung in der Ferrulle, Kernexentrizität und Rundheit der verwendeten Glasfaser und Qualität der Polierung maßgeblich bestimmt. Kleinste Riefen und Verunreinigungen auf der Faser/Faserkern können je nach Leistungsdichte der Laserübertragung zu massiven Zerstörungen am Stecksystem und Komponenten führen. Abgesehen davon führen Verunreinigungen und schlechte Konfektionsqualität schnell zu einer Erhöhung der Systemdämpfung und erhöhen die Bitfehlerrate. Umso wichtiger ist, das die Stirnflächen bei der Fertigung durch ein Interferometer einzeln begutachtet und kontrolliert werden und die Qualität der verwendeten Rohmaterialen kontinuierlich hoch ist.

Literatur

• Hans Joachim Geist: Großes Praxisbuch der Kommunikationstechnik. 1. Auflage, Elektor-Verlag, Aachen, 2001, ISBN 3-89576-109-5
• Rudolf Huttary: Haushaltselektrik und Elektronik. 3. Auflage, Franzis Verlag GmbH, Poing, 2001, ISBN 3-7723-4803-3

Twisted-Pair-Patchkabel nach EIA/TIA-568B selbst bauen

Kabel-Belegungen

Spezifikationen und Bilder verschiedener LWL Kabel

Steckertypen für Glasfaserkabel

Kategorien: Netzwerkgerät | Kabel