Cat.-5 UTP-Kabel mit 30 m Länge ohne Übertragungsverluste betreiben

Schaltung Cat.-5 UTP-Kabel mit 30 m Länge ohne Übertragungsverluste betreiben

25.02.2013Autor / Redakteur: Charly El-Khoury arbeitet als Applikationsingenieur bei Analog Devices. / Kristin Rinortner

Dieser Tipp zeigt eine Lösung, die bei Cat.-5-UTP-Kabeln bis zu 30 m Länge und HDTV-Signalen von 75 MHz/1080 p die Übertragungsverluste reduziert.

Die preiswerten Cat.-5-UTP-Kabel offerieren sehr gute Leistungsmerkmale, verlieren aber mit zunehmender Leitungslänge Übertragungsqualität. Dieser Tipp zeigt eine Lösung, die bei Kabeln bis zu 30 m Länge und HDTV-Signalen von 75 MHz/1080 p die Übertragungsverluste reduziert.

Verdrillte Zweidrahtleitungen (UTP, Unshielded Twisted-Pair) der Kategorie 5 erfreuen sich aufgrund ihrer hohen Leistungsfähigkeit und ihrer geringen Kosten großer Beliebtheit. Dieser Kabeltyp wird für KVM-Networking (Keyboard-Video-Mouse) verwendet, wobei drei der vier verdrillten Leitungspaare die RGB-Videosignale übertragen. Mit zunehmender Popularität des hochauflösenden Fernsehens (HDTV) könnten UTP-Kabel der Kategorie 5 eine preiswerte Lösung zur Übertragung von Signalen über große Entfernungen sein.

Auf hohe Wirtschaftlichkeit optimierte Cat.-5-UTP-Kabel verlieren jedoch mit zunehmender Leitungslänge rasch an Übertragungsqualität. Der folgende Tipp zeigt eine Lösung, welche bei Kabeln von bis zu 30 m Länge und HDTV-Signalen von 75 MHz/1080 p Übertragungsverluste reduziert. Die Verluste bei 75 MHz betragen etwa 6 dB. Somit muss eine HF-Verstärkung von 6 dB angelegt werden.

Der Differenzverstärker AD8148 ist intern für eine Verstärkung von 4 (12 dB) eingestellt. Das RC-Netzwerk steuert die Gesamtverstärkung. Diese beginnt bei niedrigen Frequenzen bei 2 und steigt langsam bis auf 4 bei höheren Frequenzen an. Der Empfängerbaustein AD8145 – eingestellt auf eine Verstärkung von 2 – wird auf der Empfängerseite eingesetzt.

Die Frequenzanhebung des Treibers wirkt der Leitungsdämpfung bei höheren Frequenzen entgegen. Durch den Empfänger an der Ausgangsseite der Leitung wird die Bandbreite nicht beeinträchtigt. Dabei wird vorausgesetzt, dass der Empfänger eine Bandbreite von nicht mehr als 100 MHz aufweist. Für den Verstärker AD8145, bei dem eine Verstärkung von 2 eingestellt ist, trifft dies zu. Die Leistungsfähigkeit der gezeigten Schaltung wurde bei Kabellängen von 10, 20 und 30 m getestet. Falls man mit einer kürzeren Leitungslänge von unter 5 m auskommt, kann der Treiber ohne Frequenzanhebung verwendet werden, da er die kürzere Entfernung beherrscht.

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