Schnittstellen: Leitungslänge und Steckverbindungen

Die maximale Leitungs- bzw. Kabellänge einer Schnittstelle ist für Anwender oft ein entscheidendes Kriterium für die Wahl des richtigen Kabels. Doch leider wird die maximale Kabellänge für Schnittstellen schon lange nicht mehr spezifiziert. Das gilt zum Beispiel für Twisted-Pair-Kabel, USB, HDMI und DisplayPort. Es gibt zwar Empfehlungen, die aber nicht in Stein gemeißelt sind.

In Bezug auf die maximale Kabellänge, sind Schirmung, Kupferqualität und Adernquerschnitt die entscheidenden Kriterien. Und hier ist die Frage, was die Hersteller von Kabeln und Endgeräten in der Lage sind zu realisieren. Denn die müssen die Umgebungsbedingungen schaffen, bei denen ein Kabel funktionieren kann.

Warum ist es so schwierig, die Leitungslänge festzulegen?

Das Problem ist, dass die moderne Signalübertragung adaptiv arbeitet. Das bedeutet, die Gegenstellen an den Kabelenden passen ihre Sendeleistung automatisch und dynamisch an. Das ist deshalb notwendig, weil die Qualität und Länge unterschiedlicher Kabel und Steckverbindungen stark schwankt. Dazu zählen auch die signalverarbeitenden Schaltungen.
So kann auch bei hochwertigen Kabeln und Komponenten die Steckverbindung durch Ziehen und Stecken mit der Zeit verschleißt. Auch werden deren Eigenschaften durch Luftfeuchtigkeit, Temperatur und elektromagnetische Störsignale beeinflusst. Das muss alles bei der Signalverarbeitung berücksichtigt werden.

Aber, der Umgang mit den unterschiedlichen Einflüssen auf die hochfrequenten Signale ist nicht einfach. Und deshalb neigt man dazu, möglichst kurze Kabel zu empfehlen und auch zu verwenden. Böse Zungen behaupten, dass insbesondere Consumer-Produkte mit kurzen Kabeln vom Hersteller geliefert werden, um Kosten zu sparen. Das mag so sein, aber dabei geht es weniger um die Materialkosten, sondern eher um das vermeiden von Support- und Garantie-Leistungen, aufgrund verschleißender Kabel. Der Anwender kann ja, ein längeres Kabel verwenden. Wenn das Gerät dann streikt oder Probleme macht, kann der Hersteller auf den Einsatz des kürzeren Original-Kabels bestehen.

Die Grenzen der Physik

Die Grenzen der Physik sind praktisch ausgereizt. So lässt sich die Schirmung von Kabeln kaum verbessern. Sie ist bereits nahezu perfekt. Auch der Adern-Querschnitt lässt sich kaum erhöhen, weil die Pins in den Steckern schon so klein sind. Und eine reinere Kupfersorte mit einem noch geringeren Widerstand geht nicht mehr, weil bei qualitativ hochwertigen Kabeln nahezu oder bereits 100% Kupfer verwendet wird.

Ein Umstieg auf optische Verbindungen ist der zukünftige Weg. Leider bedarf es dann auch einer optischen Signalverarbeitung, was aber nicht in dem Maße möglich ist, wie die elektrische Signalverarbeitung fortgeschritten ist.

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