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Come lo jodel di un alpinista si sente a malapena nella valle, i segnali elettrici possono svanire lungo lunghi percorsi di trasmissione o perdersi. Se avete mai steso un cavo d’antenna a casa, saprete che la distanza tra la presa dell’antenna e il dispositivo ricevente non dovrebbe essere troppo grande. I cavi economici tendono a perdere il segnale a partire da una lunghezza di dieci o venti metri. La ragione di ciò è l’attenuazione, un valore fisico che è la differenza tra la forza del segnale indotto e ricevuto. È specificato in decibel (Db).
Calcolo del valore di attenuazione
L’attenuazione (A) dipende non solo dalla lunghezza del percorso di trasmissione, ma anche dalla frequenza di trasmissione, dal materiale del mezzo di trasferimento e dalle condizioni fisiche ambientali. Il grado di attenuazione può essere calcolato sia per le tensioni di segnale (U) che per le correnti di segnale (I). Le formule sono:
- D = 20 x log(U1/U2)
D = 20 x log(I1/I2)
(dove: 1 è per indotto e 2 per ricevuto.)
Siccome i valori diventano logaritmici, si noti che ci sono relazioni non lineari tra loro. Esempio: Un’attenuazione di 6 dB può ridurre la tensione del segnale del 50%, mentre un’attenuazione di 0,5 dB riduce la tensione del segnale solo dell’11%. Per fare delle stime qualitative usando la dimensione dell’attenuazione, i valori devono essere impostati in relazione alla lunghezza del percorso di trasmissione. Ecco perché la specificazione “decibel per unità di lunghezza” è comune.
Lunghezze di linea e perdita di inserzione nel PROFINET 
Crosstalk finale e lunghezze di linea nel PROFINET
Correlazione tra attenuazione e lunghezza di linea
Nelle specifiche internazionali dei cavi dell’International Standards Organization (ISO) e dello standard industriale europeo (EN), la correlazione tra attenuazione e lunghezza sfuma sullo sfondo a vantaggio della frequenza di trasmissione. Così un’attenuazione massima di 24 dB è specificata a 100 MHz per i cavi a doppino intrecciato della categoria 5e – indipendentemente dal fatto che la lunghezza della linea sia 1 m o 100 m. Nell’applicazione pratica, si è dimostrato che il valore limite fisso tende a far trascurare le carenze di qualità sulle linee più corte. Per questo Indu-Sol raccomanda di prendere in considerazione solo i valori limite dipendenti dalla lunghezza per la valutazione qualitativa dei cavi di rete.
Per controllare l’attenuazione dei cavi di rete PROFINET ed Ethernet, la cosa migliore è utilizzare lo strumento di misura ETHERtest V5. Con il suo aiuto potete anche registrare e valutare strumentalmente la resistenza, la schermatura, eventuali ritardi e il corretto contatto. Se si dota l’apparecchio di adattatori aggiuntivi, è anche in grado di eseguire misure di attenuazione e OTDR di cavi in fibra di vetro multi e monomodali. Le misure registrate vengono salvate automaticamente dall’ETHERtest V5 e visualizzate graficamente in modo da poter localizzare la fonte del guasto entro un decimetro. Il software per PC in dotazione compila i valori misurati sotto forma di un protocollo di misurazione.
Nota bene: sulle fibre ottiche e di rame utilizzate nelle reti di comunicazione industriale, oltre all’attenuazione ci sono altri effetti che non devono essere trascurati quando si valuta la qualità del segnale e della trasmissione. Questi includono l’attenuazione di ritorno e il cross talk.
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