مدونة

المعايير الدولية الأساسية التي تحكم الامتثال للموصلات الراديوية

سلسلة IEC 61169: تحديد التوافق التشغيلي، والأبعاد، والأداء الكهربائي

أصبحت سلسلة IEC 61169 مرجعًا عالميًا معتمدًا عند الحديث عن وصلات الترددات الراديوية (RF). تضمن هذه المواصفات أن تكون جميع الوصلات ذات أبعاد متسقة، وأداء كهربائي موثوق، وقابلية للعمل بين منتجات مختلف المصنّعين دون مشاكل. وتغطي المواصفات عدة عوامل مهمة مثل استقرار المعاوقة (عادةً حوالي 50 أوم)، ونسبة الموجة الثابتة للجهد (VSWR)، وخسائر الإدخال، وحتى الترددات التي تصل إلى 40 جيجاهرتز. وعند الحديث عن الاتصالات السلكية واللاسلكية بشكل خاص، فإن هذه المواصفات تكون بالغة الأهمية لأنها تؤثر على جودة الإشارات المنقولة وكفاءة تشغيل الأنظمة. فعلى سبيل المثال، تعتبر الوصلات المتوافقة مع المواصفة IEC 61169-4 قادرة على الحفاظ على قيمة VSWR أقل من 1.25 حتى 11 جيجاهرتز، مما يجعلها مثالية للعمليات الموثوقة ضمن نطاق 5G دون 6 جيجاهرتز. ويُخضع المصنعون المكونات لاختبارات صارمة وفقًا لهذه المواصفات كي يتأكدوا من أدائها في الظروف الفعلية. ولذلك فإن الالتزام بهذه الإرشادات ليس فقط ممارسة جيدة، بل ضرورة عملية إذا رغبت الشركات في قبول معداتها على المستوى الدولي.

ETSI EN 300 019 & GR-3108: التصلب البيئي لنشر موصلات RF من فئة الاتصالات

يُعَدّ معيار ETSI EN 300 019 المتعلق بالظروف البيئية لمعدات الاتصالات السلكية واللاسلكية، إلى جانب Telcordia GR-3108 الذي يركز تحديدًا على موثوقية وصلات الترددات الراديوية (RF)، من الأسس التي تحدد متطلبات مقاومة البنية التحتية للاتصالات الخارجية. تتطلب هذه المعايير أن تعمل المعدات بشكل موثوق حتى في ظل تقلبات درجات الحرارة من ناقص 40 درجة مئوية وحتى زائد 85 درجة مئوية. كما يجب أن تكون قادرة على تحمل مستويات الرطوبة العالية، والتعرض للضباب المالح، والاهتزازات الميكانيكية الناتجة عن الرياح والمرور، إضافة إلى الحماية من دخول الغبار والماء بتصنيف لا يقل عن IP67. بالنسبة للوصلات، يجب على المصنّعين إثبات قدرتها على تحمل ما لا يقل عن عشرة آلاف دورة وصل وفصل دون أن تظهر عليها أي علامات تآكل، مع الحفاظ على أداء كهربائي ثابت بعد الخضوع لاختبارات الشيخوخة المتسارعة. إن هذا النوع من التدعيم لا يُعد مجرد خيار مرغوب فيه، بل ضرورة مطلقة. فبدونه، سنواجه زيادة في حالات الأعطال الميدانية التي تؤدي إلى تعطيل الشبكات، وارتفاع تكاليف الإصلاح على المدى الطويل، وصعوبة في تلبية التوقعات الصناعية المتعلقة ببقاء أجهزة المحطات الأساسية (macrocell) فعالة لأكثر من عقدين من الزمن.

أفضل عائلات الموصلات الراديوية المتوافقة مع معايير الاتصالات وتطبيقاتها

موصلات نوع N: معتمدة وفق IEC 61169-4 لأنظمة المحطات الأساسية ماكرو سيل (من تيار مستمر إلى 11 جيجاهرتز، بإصدارات ذات تصنيف IP67)

أصبحت موصلات نوع N المعتمدة وفق معايير IEC 61169-4 مكونات أساسية في تركيبات المحطات الأساسية ماكرو سيل. ويُعد التصميم المزود بخيوط لولبية ضماناً لاستقرار ميكانيكي ممتاز، وهو أمر بالغ الأهمية عند التعامل مع ظروف الاهتزاز العالية التي نجدها على أسطح المباني والأبراج حيث يتم تركيب وحدات الإرسال اللاسلكية. وتتعامل هذه الموصلات مع ترددات تتراوح من التيار المستمر DC حتى 11 جيجاهرتز، كما تأتي مع ختم مقاوم للماء والغبار حسب تصنيف IP67 يحافظ على قوة الإشارة حتى في ظل الظروف الجوية القاسية وأثناء عمليات النشر الطويلة الأمد. وتُظهر الاختبارات الواقعية أن نسبة الموجة الثابتة للجهد تبقى دون مستوى 1.25 بعد نحو 5000 دورة وصل وفصل. وهذا أمر مهم، لأن الحفاظ على مستويات منخفضة من الضوضاء الداخلية (PIM) يكتسب أهمية متزايدة مع ازدياد كثافة الشبكات في أنظمة 4G/LTE والأنظمة الناشئة من 5G ضمن نطاق الترددات دون 6 جيجاهرتز.

موصلات 7/16 DIN: متوافقة مع المعيار IEC 61169-12 لتغذية أبراج 5G عالية القدرة (نسبة الموجة الثابتة <1.22، أكثر من 10 آلاف دورة وصل وإيصال)

تم تصميم موصل 7/16 دين خصيصًا لنقل الطاقة العالية عبر أنظمة التغذية الماكروية لأبراج الاتصالات. تتوافق هذه الموصلات مع المعيار IEC 61169-12 ويمكنها تحمل أكثر من 150 واط باستمرار مع الحفاظ على قياسات منخفضة جدًا لنسبة الموجة الثابتة للجهد أقل من 1.22 حتى عند الترددات القريبة من نطاقات المليمتر الموجية. ما يميز هذه الموصلات هو مساحة التلامس الواسعة التي تأتي بجانب بنية متينة من الفولاذ المقاوم للصدأ. تم تصميم هذا النوع لمكافحة التآكل وفقًا لمتطلبات ETSI EN 300 019 الفئة 3.1، ويتيح أكثر من 10,000 دورة وصل قبل الحاجة إلى الاستبدال، ما يعني أن الأبراج تحتاج إلى صيانة أقل بثلاث مرات من المعتاد. نظرًا لهذه الخصائص، اتجه المهندسون في جميع أنحاء القطاع نحو استخدام موصلات 7/16 دين في إعدادات الألياف الضوئية إلى الهوائيات، وفي تكوينات MIMO الضخمة، حيث يكون الحفاظ على درجات حرارة منخفضة وضمان استمرارية المكونات لسنوات دون فشل أمراً بالغ الأهمية.

لماذا لا تفي الموصلات الراديوية الشائعة مثل BNC وSMA بمتطلبات الامتثال في مجال الاتصالات السلكية واللاسلكية

محددات BNC: سقف نطاق ترددي قدره 4 غيغاهرتز وانعدام شهادة IEC 61169-8 للبنية التحتية للاتصالات الخارجية

موصلات BNC ببساطة لم تعد كافية لتلبية احتياجات بنية الاتصالات الحديثة اليوم. مع الحد الأقصى لتردداتها البالغ 4 جيجاهرتز، فإن هذه الموصلات القديمة لا تستطيع التعامل مع أ bands 5G التي تصل إلى 6 جيجاهرتز وأكثر في الإصدارات الأحدث. كما أن طريقة تثبيتها باستخدام التوصيل الخشري غير متينة بشكل كافٍ أيضًا. فماذا يحدث؟ إنها تميل إلى الترخي عند تعرضها للاهتزازات المستمرة الناتجة عن الرياح، مما يؤدي إلى انقطاعات مزعجة في الإشارة. وهناك مشكلة أخرى لا يحب أحد التحدث عنها لكنها مهمة جدًا: لا تتوافق أي من أنواع موصلات BNC مع المعيار IEC 61169-8 للتطبيقات الخارجية في مجال الاتصالات. ولماذا؟ لأنها ببساطة لا تُغلق بإحكام ضد دخول المياه (فهي أقل من تصنيف IP67) وتفتقر إلى الحماية الكافية ضد الصدأ والتآكل. وقد شهد المهندسون الميدانيون ذلك على أرض الواقع أيضًا. بعد حوالي 18 شهرًا من التشغيل في محطات قاعدية حقيقية، تفشل موصلات BNC بنسبة تزيد بـ 30٪ تقريبًا مقارنة بالموصلات التي تحمل علامات اعتماد رسمية.

قيود SMA: نقص في المتانة البيئية وعدم وجود شهادة ETSI EN 300 019 الفئة 3.1 للنشر الميداني

يمكن لموصلات SMA التعامل مع ترددات تصل إلى 18 جيجاهرتز، ولكن هناك عقبة. يأتي الحجم الصغير على حساب القدرة على تحمل البيئات القاسية. إن إدخال كمية العزم المناسبة عند تركيب هذه الموصلات أمر بالغ الأهمية للحفاظ على الختم بشكل سليم. وغالبًا ما يواجه العمال الميدانيون صعوبة في ذلك، وتُظهر الدراسات أن حوالي 35 بالمئة من الموصلات لا تُشَدّ بشكل كافٍ. وعند حدوث ذلك، تتضاعف احتمالية تسرب الماء بنسبة 40 بالمئة تقريبًا أكثر مما ينبغي. والأمر أسوأ من ذلك، فليس هناك أي من موصلات SMA المعروضة في السوق اليوم قد نجح في اختبارات ETSI EN 300 019 الفئة 3.1 الخاصة بدرجات الحرارة القصوى أو التعرض للمياه المالحة أو التغيرات الحرارية المفاجئة. وهذا يعني أنها ببساطة لن تعمل بشكل موثوق في أماكن مثل الشواطئ أو الصحارى أو أي مكان معرّض لأشعة الشمس الشديدة. وبما أن شركات الاتصالات تحتاج إلى معدات تدوم في جميع أنواع الظروف الجوية وتحافظ على تشغيل شبه مثالي (نتحدث عن توفر بنسبة 99.999%)، فإن موصلات SMA ليست مناسبة للتطبيقات الحيوية في البنية التحتية.

تحقيق الامتثال للموافقة على وصلات RF: الاختبار، والاعتماد، والتوثيق

الموافقة من جهة خارجية (UL، TÜV SÜD) مقابل الإقرار الذاتي: الآثار المترتبة على المشتريات العالمية في قطاع الاتصالات السلكية واللاسلكية

عندما يتعلق الأمر باقتناء معدات الاتصالات، فإن الامتثال الفعلي أهم من ما يتم الإعلان عنه على الورق. إن الحصول على موافقات نموذجية من جهات خارجية معترف بها مثل UL أو TUV SUD يُعد دليلاً حقيقيًا على أن المنتجات تتماشى مع المعايير مثل IEC 61169 وETSI EN 300 019. ويشمل عملية الشهادة إعداد تقارير اختبار مفصلة تغطي جوانب مثل قدرة المكونات على تحمل درجات الحرارة القصوى التي تتراوح بين ناقص 40 درجة مئوية وصولاً إلى زائد 85 درجة، وقدرتها على الصمود أمام آلاف دورات التوصيل، وأدائها في ظل ظروف نسبة الموجة الثابتة للجهد، ومقاومتها لمختلف الضغوط البيئية بما في ذلك التعرض للضباب المالح واختبارات العزل المائي IP67. بالمقابل، عندما يعلن الموردون عن مطابقتهم بأنفسهم من خلال وثائق SDoC، فإنهم يعتمدون في الأساس على اختبارات داخلية خاصة بهم، والتي لا تحظى بكثير من الوزن لدى الجهات التنظيمية. وأظهرت عمليات تدقيق حديثة في عام 2023 أن الموصلات التي تعتمد فقط على SDoC كانت معدلات فشلها في مواقع التركيب أعلى بثلاث مرات تقريبًا مقارنة بتلك التي تحمل شهادات طرف ثالث صحيحة. ومع تسارع الشركات في تنفيذ عمليات النشر العالمية لشبكات الجيل الخامس (5G)، أصبح وجود وثائق واضحة أمرًا أساسيًا. ويحتاج قسم المشتريات إلى الوصول إلى مواصفات المواد، وملخصات نتائج الاختبارات، ومعلومات تُمكن من تتبع الدفعات التصنيعية المحددة، حتى يتمكنوا من تسريع عمليات الموافقة الدولية وتقليل المخاطر عبر سلاسل التوريد المعقدة.

قسم الأسئلة الشائعة

ما هي سلسلة IEC 61169؟

سلسلة IEC 61169 هي مجموعة من المعايير التي تحدد أبعاد واجهات الاتصال اللاسلكية (RF) وقدرتها على التفاعل المتبادل والأداء الكهربائي لها، وذلك لضمان الاتساق والموثوقية على مستوى العالم.

لماذا تعتبر وصلات النوع N مهمة في تطبيقات الاتصالات؟

تعتبر وصلات النوع N، المعتمدة بموجب IEC 61169-4، ضرورية في تركيبات المحطات الأساسية الكبيرة (macrocell) نظرًا لاستقرارها الميكانيكي الممتاز وختمها المصنف بـ IP67، مما يجعلها مناسبة للظروف القاسية والاهتزازات العالية.

ما الذي يميز وصلات 7/16 DIN؟

تم تصميم وصلات 7/16 DIN خصيصًا لتغذية أبراج 5G عالية الطاقة، وتتميز بمساحات اتصال واسعة وبنيان متين والامتثال للمعيار IEC 61169-12. وهي استثنائية في التعامل مع الطاقة العالية وتتطلب صيانة أقل تكرارًا.

ما هي محدوديات وصلات BNC وSMA في مجال الاتصالات؟

تعتبر وصلات BNC غير مناسبة للاتصالات بسبب سقف النطاق الترددي البالغ 4 غيغاهرتز وحماية بيئية غير كافية، في حين أن وصلات SMA تفتقر إلى المتانة اللازمة للبيئات القاسية ولا تستوفي المعايير الضرورية للنشر الميداني.

كيف تؤثر الموافقة من جهة خارجية على اقتناء معدات الاتصالات؟

توفر الموافقات من جهات خارجية مثل UL أو TUV SUD أدلة على أن وصلات التردد اللاسلكي تستوفي المعايير العالمية، مما يقلل من معدلات الأعطال ويضمن بنية تحتية موثوقة لشبكات الاتصالات مقارنة بالإقرارات الذاتية.