Warum Entfernung ein Signal ruiniert

Ein langer Draht ist kein perfekter Leiter. Jeder Meter bringt Widerstand hinzu, der das Signal abschwächt, und der Draht bildet zusammen mit seinem Rückweg einen Kondensator, der Ladung speichert. Zusammen wirken sie wie ein Widerstand und ein Kondensator in Reihe, und dieses Paar rundet die scharfen Flanken deiner Rechteckwelle ab.

Die Kapazität ist der Grund, warum Länge stärker schadet, als der Widerstand allein vermuten ließe. Das Kabel muss auf- und entladen werden, bevor sich seine Spannung ändern kann, deshalb kommt eine schnelle Flanke verspätet und abgerundet an. Rundet man ein Bit stark genug ab, verschmilzt es mit dem nächsten, und genau deshalb fangen Empfänger an zu raten. Dieses Verschmelzen nennt man Intersymbolinterferenz.

# Warum ein langes Kabel eine saubere Rechteckwelle verschmiert. # Der Widerstand verteilt sich über die ganze Leitung. # Die Kapazität zwischen der Signalleitung und dem Rückweg speichert Ladung. # Zusammen verhalten sie sich wie ein Widerstand und ein Kondensator in Reihe: # kurzes Kabel -> die Flanke kommt schnell an, das Rechteck bleibt rechteckig # langes Kabel -> die gespeicherte Ladung muss erst aufgefüllt werden, # dadurch werden Flanken abgerundet und ankommende Bits verschmelzen (Intersymbolinterferenz) # Mehr Widerstand im Weg = langsameres Ansteigen und Abfallen = weniger Bits pro Sekunde.

Zwei Drähte, die nebeneinander verlaufen, reden auch miteinander. Ein sich änderndes Signal im einen erzeugt eine kleine Spannung im Nachbarn — das Übersprechen. Verdrillen oder Abschirmen des Paares hält das im Griff; sie über Meter hinweg parallel zu führen nicht.