Doppeldrossel
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Die DSL Doppeldrossel
Die schnelle DSL-Technik ist so lange spitze, bis unerklärliche Modemresyncs (resync: DSL wird unterbrochen und neu synchronisiert) zu beklagen sind oder die bestellte Bandbreite nicht erreicht wird. Gründe dafür gibt es viele, der Hauptgrund ist ein schlechte und lange Verbindung (TAL) zum Gegenmodem (DSLAM) in der Vermittlungsstelle.
Eine lange TAL dämpft das DSL-Nutzsignal stark, so dass nur noch DSL-Datenträger mit einer Signalstärke so niedrig wie die eines Mikrofons (mV) ankommen. Solche kleinen Spannungen sind grundsätzlich äußerst leicht störbar, zumal im DSL-Frequenzbereich etliche andere Anwendungen vorhanden sind, die stören können.
Die DSL-Technik setzt auf ein symmetrisches Adernpaar. Nur so sind kleine Spannungen bei großen Störungen überhaupt erst beherrschbar. Das A und O ist also eine vollständige Symmetrie der Leitung (TAL) und des Signalweges im Modem. In der Regel streuen Störungen in die TAL im Gleichtakt ein. Das bedeutet, dass beide Adern identisch mit dem Störsignal beaufschlagt werden. Die Differenz der beiden Adern ändert sich dadurch nicht. Deswegen spricht man auch von einem Differenznutzsignal und einer Gleichtaktstörung. Das Modem muß daher eine möglichst große Gleichtaktunterdrückung besitzen.
Und hier setzt die Doppeldrossel an. Die DSL-Modems sind eben nicht perfekt, sondern nur so gut wie es dem Hersteller nötig erscheint. Eine stromkompensierte Doppeldrossel vor dem DSL-Eingang des Modems verbessert die Gleichtaktunterdrückung (falls die Probleme nicht durch Gleichtaktstörungen verursacht werden, hilft allerdings auch eine Doppeldrossel nicht viel).
Störungen
Es treten Störungen durch Einstreuungen in die TAL und die Modemanschlüsse auf. Die Telefonleitung und die Kabel vor dem Modem können wie eine Antenne wirken. Störer sind z.B.: KW Amateurfunker, Schaltnetzteile aller Art, Phasenanschnittssteuerungen (Dimmer) und viele nicht bestimmbare weitere Störquellen. Auch die PC-eigene Netzwerkkarte, ein Switch oder Monitor bzw. PC-Netzteile stören das DSL-Signal. Viele Störungen werden über die Steckdose in das Modemnetzteil eingekoppelt.
Auswirkungen
Das Modem synchronisiert ungewöhnlich niedrig, verliert öfters den Sync oder synct gar nicht mehr. Treten diese Fehler nur zeitweise auf, ist eine Störung auf der Leitung anzunehmen. Hier könnte eine Doppeldrossel eine Verbesserung erreichen.
Aufbau der Doppeldrossel
Ein Ringkern wird mit zwei Adern bifilar bewickelt. Durch den entgegengesetzten Stromfluß der beiden Adern hebt sich das Magnetfeld des Nutzsignals auf. Eine Gleichtaktstörung jedoch wird abgeblockt. Eine Doppeldrossel hat immer zwei Eingänge und zwei Ausgänge.
Anwendung der Doppeldrossel
Die Doppeldrossel wird am besten direkt vor den DSL-Eingang des Modems geschaltet. Wichtig ist die paarweise Leiterführung, zwei rein, zwei raus.
Besondere Eigenschaften der DSL-Doppeldrossel
Die DSL-Doppeldrossel ist eine reine Signaldoppeldrossel. Das bedeutet, dass sie das Nutzsignal so wenig wie möglich bedämpft. Diese Eigenschaft wird durch einen speziellen Aufbau erreicht. Es muß zwingend eine doppeladrige Leitung (Zwillingslitze) verwendet werden. Nur so ist sichergestellt, dass sich die Einzeladern nicht zu weit voneinander entfernt auf dem Ringkern befinden.
Würde mit zwei getrennten Adern gewickelt werden, ist die magnetische Stromkompensation ungenau. Die Folge wäre ein Anstieg der Streuinduktivität. Diese wiederrum führt zu einer Dämpfung des DSL-Signals. Eine gewöhnliche Netzdoppeldrossel hat aus Isolationsgründen zwei voneinander getrennte Einzelwicklungen. Dadurch wird die Streuinduktivität sehr groß (einige hunder µH). Eine DSL-Signaldoppeldrossel darf nur wenige µH Streuinduktivität aufweisen.
Wieviele mH brauche ich überhaupt ?
Das ist einfach : so viel wie möglich.... Aber die Physik setzt Grenzen. Es zeigte sich das bei Verwendung von nur einer Doppeldrossel ein Induktivitätswert von 20-50mH brauchbare Ergebnisse erzielt.
Was ist die ideale Doppeldrossel ?
1H und einen Frequenzgang von 1kHz bis 2,2Mhz. Gibt es aber leider nicht. Die Doppeldrosseln haben immer nur einen bestimmten Wirkungsfrequenzgang.
Ich will das beste für mein Modem. Was wäre das ?
Das Ideale wäre eine Reihenschaltung von mehreren Doppeldrosseln verschiedener Aufbauten. Zum Beispiel eine ganz Große, 100 Windungen / 600 mH + eine Mittlere 25 Wdg. / 40 mH + eine Kleine mit 5 mH. Diese Kombination würde einen ausreichend großen Frequenzbereich abdecken.
Beispiele
A = Industrielle Signaldoppeldrossel von Epcos , 1-10mH , leider nur max. 80V Dauergleichspannung.(Bei ISDN zu berücksichtigen)
B = Auch eine gekaufte Doppeldrossel - für DSL geeignet. Ein paar mH.
C = Netzdoppeldrossel. Zu erkennen an den getrennten Wicklungen. Nicht für DSL geeignet.
D = Zwillingslitze über einem hochpermablen Ringkern. Davon 30-40 Wdg. um den Kern und prima Drossel ist fertig.
E = Einfacher Nachbau für Nichtlöter. Fertiges DSL-Anschlußkabel so oft es geht durch den Kern ziehen. Fertig.
Praktischer Nachbau
Zum Beispiel wie hier : ein paar gekaufte Drosseln zusammengeschaltet und in das DSL-Kabel eingelötet.
Ansonsten ist das größte Problem, den passenden Ringkern zu finden. Er muß hochpermeabel sein, das bedeutet, ein große Induktivität schon bei wenigen Windungen. Solche Kerne haben bereits bei einer Windung eine Induktivität von 10-100µH (AL-Wert). Die Gesamtinduktivität errechnet sich aus dem Quadrat der Windungszahl multipliziert mit dem AL-Wert. Ein Ferritringkern aus einem PC, durch diesen sich die Drähte zu den Tastern, LEDs etc. befanden ist schonmal für den Anfang geeignet. Der nackte Ringkern einer Netzdoppeldrossel auch. Die Originalwicklungen nicht. Es gibt auch Klappferrite zum nachträglichen Anbringen an Leitungen. Diese kann man auch nehmen, allerdings nur mit entsprechender Windungszahl. Hat man einen Ringkern mit großem Innendurchmesser, kann man sein fertiges DSL-Anschlußkabel bis zu 30mal da durchwickeln. Fertig.
Gute herkömmliche Ringkerne sind gerne blau, andere rötlich oder rot. Aber eher nicht braun oder grau.
Nanokristalline, hochpermeable Ringkerne mit hervorragenden Eigenschaften gibt es von VAC Vacuumschmelze und Magnetec.
Totale Störungsabblockung
Modemnetzteil mit Doppeldrossel (durch das Niederspannungskabel) oder Netzfilter abblocken. Netzwerkkabel abblocken - hier an der oberen Doppeldrossel mit grauem Kabel zu sehen. TAL abblocken : Hier mit der rechten Doppeldrossel realisiert. ISDN/Telefonleitung abblocken : Mit schwarz/weißem Kabel auf linker Doppeldrossel realisiert.
Die eigentliche, und in der Regel ausreichende DSL-Doppeldrossel, ist auf diesem Foto nicht zu sehen.
