تضعف الإشارات الراديوية ذات الترددات العالية بشكل طبيعي أثناء انتقالها عبر الكابلات المحورية، خاصة عندما تتجاوز علامة 1 جيجاهرتز. الأسباب الرئيسية وراء هذا التدهور في الإشارة هي المقاومة في الموصلات (تلك الفاقد الناتج عن تربيع التيار والتي يُشار إليها بفقد I²R) بالإضافة إلى امتصاص مواد العزل داخل الكابل. انظر ما يحدث عند ترددات 6 جيجاهرتز. تبدأ كابلات سلسلة RG القياسية بفقدان أكثر من نصف قدرتها بعد مسافة 100 قدم فقط. وهذا يسبب مشكلات كبيرة في تطبيقات مثل بنية شبكات الجيل الخامس (5G) حيث تكون الاتصالات الطويلة المدى الموثوقة مهمة، ناهيك عن أنظمة الرادار التي تتطلب سلامة إشارة ثابتة على مسافات طويلة.
يواجه كابل LMR400 فقد الإشارة من خلال ثلاث ابتكارات أساسية:
تعمل هذه العناصر التصميمية بشكل تآزري للحفاظ على سلامة الإشارة على مسافات طويلة وعند الترددات العالية.
يحافظ LMR400 على توهين منخفض عبر الطيف الراديوي، وهو ما يفوق أداء الكابلات المحورية القياسية:
| التردد | الفقد لكل 100 قدم (ديسيبل) | فقد RG213 المكافئ |
|---|---|---|
| 100 ميغاهرتز | 0.6 | 0.9 (+50%) |
| 900 ميغاهرتز | 1.8 | 2.7 (+50%) |
| 2.4 جيجاهرتز | 3.0 | 4.5 (+50%) |
| 6 جيجاهرتز | 5.2 | 7.8 (+50%) |
تجعل هذه الكفاءة المستمرة من LMR400 مثاليًا للتطبيقات التي تمتد من روابط الراديو FM إلى الاتصالات الخلفية ذات الموجات الملليمترية.
في نشر خاضع للتحكم لتقنية Wi-Fi 6، أظهر كابل LMR400 فقدانًا بقيمة 1.5 ديسيبل فقط على مسافة 50 قدمًا عند تردد 2.4 جيجاهرتز، أي أقل بنسبة 40% من فقدان RG213 البالغ 2.5 ديسيبل. وهذا يعني إشارة مستلمة أقوى بنسبة 32%، مما يتيح استخدام تعديل 256-QAM بشكل مستقر في حين يواجه RG213 صعوبات في تجاوز تعديل 64-QAM تحت نفس الظروف.
في 2.4 جيجاهرتز ، a مسار بطول 50 قدمًا من LMR400 يتسبب فقط في خسارة 1.2 ديسيبل ، نصف خسارة RG213 2.4 ديسيبل . تنشأ هذه الميزة من:
| المتر | LMR400 | RG213 |
|---|---|---|
| الخسارة عند 2.4 جيجا هرتز/50 قدم | 1.2 ديسيبل | 2.4 ديسيبل |
| فعالية التدريع | 90 ديسيبل | 75 ديسيبل |
| تباين المعاوقة | ±1.5σ | ±3σ |
والنتيجة هي انتقال طاقة متفوق وتقليل في معدلات خطأ البت في الأنظمة العالية لمعدل نقل البيانات.
عندما يتعلق الأمر بتطبيقات الاتصال اللاسلكي الحضرية، فإن كابلات RG213 تحتاج عادةً إلى مكبرات إشارة بعد حوالي 80 قدمًا بسبب خصائص فقدان الإشارة المتأصلة فيها، مما يؤدي إلى مشكلات في الضوضاء وزيادة تعقيد النظام. وقد كشفت اختبارات عملية في مختلف نشرات خلايا الجيل الخامس الصغيرة عن أمر مثير للاهتمام أيضًا: إن تركيبات كابلات RG213 تتعرض لمعدلات فقدان حزم تزيد بنحو 18 بالمئة في المناطق التي تعاني من تداخل كهرومغناطيسي شديد، وذلك ببساطة لأنها لا تحجب الإشارات بكفاءة كافية. أما من حيث موثوقية الموصلات، فثمة فرق آخر دال بين أنواع الكابلات. إذ تحافظ كابلات LMR400 باستمرار على عدم تطابق للمعاوقة أقل من نصف ديسيبل، حتى عند لفها بإحكام حول الزوايا مع انحناءات بنصف قطر ثلاث بوصات فقط. أما كابلات RG213، فهي لا تتمتع بهذه الميزة؛ إذ تميل إلى التدهور بشكل متكرر في ظروف مماثلة على أبراج الاتصالات حيث تكون المساحة محدودة والانحناء غير قابل للتجنب أثناء التركيب.
بالنسبة لمحطات القاعدة الخاصة بالأقمار الصناعية، فإن ميزة كابل LMR400 البالغة 0.7 ديسيبل/100 قدم عند تردد 3.5 جيجاهرتز تُنتج إشارات استطلاع أوضح بنسبة 12%. وتُصبح هذه الفروقات حاسمة في التطبيقات التي تمتد لمسافات تصل إلى مئات الأقدام، وهي شائعة في البنية التحتية الحديثة للترددات الراديوية.
تم تصنيع كابل LMR400 لمسافات طويلة لأنه يفقد حوالي 2.8 ديسيبل فقط كل 100 قدم عند العمل بترددات 2.4 جيجا هرتز. ما الذي يجعل ذلك ممكناً؟ حسناً، يتميز الكابل بمادة عازلة رغوية محقونة بالغاز من الداخل، إلى جانب درع متكامل تمامًا وخالي من الفواصل، مما يساعد على احتواء الإشارات ومنع تسربها خارجًا. وفي الخارج، يوجد طبقة خاصة من البولي إيثيلين تقاوم التعرض للأشعة فوق البنفسجية، وبالتالي يمكن لهذه الكابلات تحمل أي ظروف تفرضها الطبيعة أثناء التركيبات الخارجية. في الواقع، أجرينا اختبارات ميدانية على هذه الكابلات، وقد أثبتت الحفاظ على مقاومتها البالغة 50 أوم حتى على مسافات تصل إلى حوالي 150 قدمًا. إن هذه الاستقرار مهم جدًا لإنشاء اتصالات لاسلكية موثوقة في البيئات الخارجية، لأن الكابلات القياسية من نوع RG213 تميل إلى فقدان أدائها بسرعة كبيرة في ظروف مماثلة.
قيّم مشروع بنية تحتية لعام 2023 سلامة الإشارة في رابط لاسلكي خارجي نقطة إلى نقطة بطول 150 قدمًا:
| نوع الكابل | التردد | الطول | التوهين | درجة سلامة الإشارة* |
|---|---|---|---|---|
| LMR400 | 2.4 جيجاهرتز | 150 قدم | 4.2 ديسيبل | 97/100 |
| RG213 | 2.4 جيجاهرتز | 150 قدم | 6.0 dB | 82/100 |
* استناداً إلى مقاييس استقرار الطاقة المستلمة ومعدل الخطأ (دراسة ميدانية مدتها 6 أشهر).
خفضت فعالية LMR400 في الحماية (≥98 ديسيبل) إيمي بنسبة 28٪ ، مما يؤكد استخدامها في البيئات الخلوية والواي فاي 6.
يمكن للمهندسين تحديد أقصى طول تشغيل باستخدام هذه الصيغة:
يتيح هذا للكابل LMR400 دعم مسافات تصل إلى 37٪ أطول من كابل RG213 ضمن عتبات فقدان مكافئة، مما يقلل من الحاجة إلى أجهزة التكرار وتكاليف الصيانة.
تحافظ كابلات LMR400 على مقاومة ثابتة تبلغ 50 أوم من التيار المستمر وحتى ترددات تصل إلى 6 جيجاهرتز. وهذا يعني أنها تعمل بكفاءة عالية عند توصيلها بالجهاز الإرسالي والاستقبال دون التسبب في مشكلات إشارة. ما يميز هذا الكابل هو عامل السرعة المثير للإعجاب بنسبة 85%، مما يجعله من بين الأفضل في هذه الفئة. ويساعد العامل العالي للسرعة في تقليل تأخير الطور، وهو أمر مهم جدًا في التطبيقات التي تتطلب توقيتًا دقيقًا مثل مزامنة شبكات 5G. بالإضافة إلى ذلك، وبفضل هيكله المدرع المزدوج، فإن الكابل يحجب التداخل الكهرومغناطيسي بكفاءة تبلغ حوالي 97%. وتلك المستوى من الحماية يُحدث فرقًا كبيرًا في الأماكن التي يوجد بها ضوضاء كهربائية كثيرة ناتجة عن معدات أخرى قريبة.
يؤكد تحليل الموجة أن توهين LMR400 يظل أقل من 0.7 ديسيبل/100 قدم عند 2 جيجاهرتز مع الحفاظ على سلامة التدريع. يناسب هذا المزيج التطبيقات المطلوبة مثل:
تم تصميم كابل LMR400 للعمل في البيئات القاسية، وهو مزود بغمد خاص من البولي إيثيلين الرغوي المقاوم لأشعة الشمس فوق البنفسجية، ويُستخدم بشكل موثوق في درجات حرارة تتراوح بين ناقص 55 درجة مئوية وصولاً إلى موجب 85 درجة مئوية. ما يميز هذا الكابل هو مدى مرونته التي يحتفظ بها رغم الظروف القاسية. حيث لا يتجاوز نصف قطر الانحناء الأدنى بوصة واحدة، مما يعني أنه يمكنه التكيف مع المساحات الضيقة بنسبة تزيد عن الكابلات القياسية من نوع RG213 بنحو ربع القيمة. وقد أظهرت الاختبارات الميدانية على طول السواحل نتائج مثيرة للإعجاب أيضًا. عند التركيب الصحيح باستخدام تقنيات إنهاء مناسبة، استمر عمر هذه الكابلات لأكثر من عشر سنوات في الخدمة. إن الموصلات المغلقة تؤدي وظيفتها فعلاً، حيث تمنع دخول الماء حتى عندما تصل مستويات الرطوبة إلى ما يقارب 100%. إن هذا النوع من الأداء مهم جدًا في الأماكن التي تكون فيها الظروف الجوية تتحدى باستمرار متانة المعدات.
بفضل توهينه المنخفض جدًا (يصل إلى 0.65 ديسيبل/100 قدم عند تردد 2.4 جيجاهرتز)، يُعتمد على كابل LMR400 على نطاق واسع في الأنظمة اللاسلكية عالية الأداء. ويضمن درعه القوي نقل إشارة نظيف في نشر شبكات 5G الصغيرة الكثيفة وتقنيات Wi-Fi 6. تعتمد شبكات 5G الحضرية على مقاومته للظروف البيئية واستقرار عرقلته للحفاظ على التزامن عبر روابط الموجات الملليمترية.
وفقًا لتحليل صناعي عام 2023، يفضّل أكثر من 62% من مشغلي الاتصالات استخدام كابل LMR400 في الروابط من الأسطح إلى محطات القاعدة، وذلك بسبب توافقه المستمر البالغ 50 أوم ومعامل تفاعل الموجة الثابتة (<1.3 VSWR) حتى تردد 6 جيجاهرتز. ويدعم هذا التوافق دمج الكابل مع مصفوفات MIMO الضخمة وأنظمة الهوائيات الموزعة في هياكل المدن الذكية.
تستفيد محطات الأقمار الصناعية الأرضية من عامل السرعة البالغ 88٪ في الكابل LMR400، والنواة المصنوعة من الألمنيوم المطلي بالنحاس، والتي تضمن دقة التوقيت لتتبع الأقمار الثابتة نسبيًا. كما أن الغلاف المقاوم للأشعة فوق البنفسجية يمنع التدهور في التركيبات المكشوفة، مما يقلل من متطلبات الصيانة لأبراج النقل البعيدة.
أظهرت القياسات الميدانية أن كابل LMR400 يحافظ على سلامة الإشارة بنسبة 95٪ خلال مسافات تشغيل بطول 150 قدمًا في نطاق C-band (3.7—4.2 جيجاهرتز)، وهي زيادة بنسبة 22٪ مقارنة بأنواع الكابلات المحورية التقليدية. هذه الموثوقية ضرورية للعمليات الحساسة للتأخير الزمني مثل استطلاعات المركبات الذاتية القيادة والطائرات المُسيرة، حيث يمكن أن يؤدي فقدان طفيف في الإشارة إلى تعطيل تدفق البيانات الفعلية في الوقت الحقيقي.
يوفر كابل LMR400 توهينًا متفوقًا وفعالية أفضل في التدريع، ما يجعله مثاليًا للتطبيقات عالية التردد التي تتطلب انتقالات موثوقة على مسافات طويلة.
يتميز LMR400 بسترة من البولي إيثيلين المقاوم للأشعة فوق البنفسجية وتصميم مرن يسمح له بالتحمل في الظروف الخارجية القاسية مع الحفاظ على سلامة الإشارة المستقرة.
نعم، وبسبب معدل الفقد المنخفض، يمكن لـ LMR400 دعم مسافات أطول، تصل إلى 37% أكثر من كابلات RG213 القياسية ضمن نفس حدود الفقد، مما يقلل الحاجة إلى أجهزة التقوية.
بالتأكيد، إن فقدانه المنخفض ومقاومته البيئية تجعله مثاليًا للنشر الكثيف لشبكات الجيل الخامس والشبكات اللاسلكية في المناطق الحضرية.
أخبار ساخنة2024-10-17
2024-10-17
2024-10-17
حقوق النشر © 2024 بواسطة شركة زينجيانغ جيووئي للتكنولوجيا الإلكترونية المحدودة - سياسة الخصوصية
EN
