Blog

Základní mezinárodní normy řídící shodu RF konektorů

IEC 61169 řada: Definování interoperability, rozměrů a elektrických vlastností

Série IEC 61169 se stala celosvětově preferovaným referenčním bodem, pokud jde o RF konektory. Tyto normy zajišťují, že všechny konektory mají konzistentní rozměry, spolehlivé elektrické vlastnosti a fungují bez problémů napříč produkty různých výrobců. Specifikace zahrnují několik důležitých faktorů, jako je stabilita impedance (obvykle kolem 50 ohmů), hodnota koeficientu stojatého vlnění napětí, ztráty při vložení a dosahují i frekvencí až 40 GHz. Pokud hovoříme konkrétně o telekomunikacích, jsou tyto specifikace velmi důležité, protože ovlivňují jak kvalitu přenášených signálů, tak efektivitu provozu systémů. Vezměme si například konektory vyhovující normě IEC 61169-4. Ty dokážou udržet SVV pod hodnotou 1,25 až do frekvence 11 GHz, což je činí ideálními pro spolehlivý provoz v pásmech 5G pod 6 GHz. Výrobci podrobují komponenty přísným zkouškám podle těchto norem, aby zajistili jejich funkčnost za reálných podmínek. Proto dodržování těchto směrnic není pouze dobrým zvykem, ale prakticky nezbytné, pokud chtějí firmy, aby jejich zařízení byla mezinárodně přijata.

ETSI EN 300 019 & GR-3108: Provozní odolnost pro nasazení RF konektorů telekomunikační třídy

Standard ETSI EN 300 019, který se zabývá provozními podmínkami pro telekomunikační zařízení, a standard Telcordia GR-3108, který se zaměřuje konkrétně na spolehlivost RF konektorů, dohromady stanovují požadavky, kterým musí venkovná telekomunikační infrastruktura odolávat. Tyto normy vyžadují, aby zařízení spolehlivě fungovala i při teplotách v rozmezí od minus 40 stupňů Celsia až po plus 85 stupňů Celsia. Musí také odolávat vysoké vlhkosti, působení mořské mlhy, mechanickým vibracím způsobeným větrem a provozem, a mít ochranu proti průniku prachu a vody minimálně v krytí IP67. U konektorů musí výrobci prokázat, že vydrží alespoň deset tisíc spojovacích cyklů bez známek opotřebení a zachovají přitom stálý elektrický výkon i po absolvování testů urychleného stárnutí. Taková robustnost není jen výhodou – je naprosto nezbytná. Bez ní bychom čelili častějším poruchám na místě, což by vedlo k výpadkům sítí, vyšším nákladům na opravy v průběhu času a obtížím splnit očekávání odvětví, podle kterých mají makrobuněčná zařízení vydržet ve službě více než dvě desetiletí.

Nejlepší rodiny RF konektorů vyhovující normám pro telekomunikace a jejich oblasti použití

Konektory typu N: certifikované podle IEC 61169-4 pro makrobuněčné základnové stanice (DC–11 GHz, verze s ochranou IP67)

Konektory typu N certifikované podle norem IEC 61169-4 se staly nezbytnou součástí instalací makrobuněčných základnových stanic. Závitový design zajišťuje vynikající mechanickou stabilitu, což je velmi důležité při práci s vysokou vibrací, jaká se vyskytuje na střechách a věžích, kde jsou rádiové jednotky umístěny. Tyto konektory pokrývají frekvence od DC až do 11 GHz a jsou vybaveny těsněním dle IP67, které zajišťuje stabilní signál i za nepříznivých povětrnostních podmínek a při dlouhodobém nasazení. Reálné testy ukazují, že poměr stojatého vlnění napětí zůstává pod hodnotou 1,25 po přibližně 5 000 cyklech připojování. To je důležité, protože udržování nízkých úrovní PIM je kritické se zvyšující se hustotou sítí jak ve 4G/LTE, tak v nově vznikajících 5G systémech s frekvencí do 6 GHz.

7/16 DIN konektory: Kompatibilní s normou IEC 61169-12 pro vysokovýkonové napájení 5G věží (VSWR <1,22, >10 000 cyklů spojování)

Konektor 7/16 DIN byl speciálně vyvinut pro přenos vysokého výkonu prostřednictvím makrotower napájecích systémů. Tyto konektory splňují normu IEC 61169-12 a jsou schopny trvale odolat více než 150 wattům, přičemž udržují velmi nízkou hodnotu stojatého vlnění napětí pod 1,22 i při frekvencích blízkých mmWave pásům. Tím, co tyto konektory odlišuje, je jejich velká kontaktní plocha kombinovaná s odolnou konstrukcí ze nerezové oceli. Tento design odolává korozí podle požadavků ETSI EN 300 019 třídy 3.1 a umožňuje více než 10 000 propojovacích cyklů před nutností výměny, což znamená, že věže vyžadují údržbu až třikrát méně často než obvykle. Kvůli těmto vlastnostem se inženýři v celém průmyslu začali upínat k používání konektorů 7/16 DIN v konfiguracích optika-k-anténě a masivních MIMO systémech, kde je nejdůležitější udržet komponenty chladné a zajistit jejich funkčnost po mnoho let bez poruch.

Proč běžné RF konektory, jako jsou BNC a SMA, nesplňují požadavky telekomunikační kompatibility

Omezení BNC: strop šířky pásma 4 GHz a absence certifikace IEC 61169-8 pro venkovní telekomunikační infrastrukturu

BNC konektory prostě nestačí, když jde o požadavky dnešní telekomunikační infrastruktury. S maximálním frekvenčním limitem na 4 GHz tyto staromódní konektory nedokážou zvládnout pásma 5G, která dosahují až ke 6 GHz a více u novějších verzí. Způsob jejich uzamčení pomocí kuželového spojení není příliš pevný ani stabilní. Co se stane? Mají sklon uvolňovat se při neustálém otřesu způsobeném větrem, což vede k nepříjemným výpadkům signálu. A tady je další problém, o kterém nikdo rád nemluví, ale který velmi záleží: žádný z typů BNC ve skutečnosti nesplňuje normu IEC 61169-8 pro venkovní telekomunikační aplikace. Proč? Protože jednoduše nedokážou správně utěsnit proti vnikání vody (nedosahují hodnocení IP67) a postrádají vhodnou ochranu proti rezivění a korozi. To potvrzují i terénní inženýři. Po zhruba 18 měsících provozu v reálných základnových stanicích selhávají BNC spoje přibližně o 30 % častěji ve srovnání s konektory, které mají odpovídající certifikační značky.

Omezení SMA: Nedostatečná odolnost vůči prostředí a absence certifikace ETSI EN 300 019 třída 3.1 pro nasazení v terénu

SMA konektory dokážou zvládnout frekvence až do 18 GHz, ale existuje jedna nevýhoda. Malá velikost má za následek nižší odolnost v extrémních prostředích. Při instalaci těchto konektorů je velmi důležité dosáhnout správného točivého momentu, aby bylo zajištěno správné utěsnění. Pracovníci na místě s tím často zápasí a studie ukazují, že přibližně 35 procent konektorů není dostatečně utaženo. V takovém případě proniká voda o 40 procent častěji, než by měla. Ještě horší je, že žádné SMA konektory dostupné na trhu dnes neprošly testy ETSI EN 300 019 třídy 3.1 pro extrémní teploty, expozici mořské vodě nebo náhlé změny tepla. To znamená, že nebude spolehlivě fungovat v místech jako jsou pláže, pouště nebo jakékoli místo vystavené intenzivnímu slunečnímu záření. Protože telekomunikační společnosti potřebují zařízení, které vydrží ve všech typech povětrnostních podmínek a udrží téměř dokonalý provoz (mluvíme o dostupnosti 99,999 %), SMA konektory prostě nejsou vhodné pro kritické infrastrukturní aplikace.

Dosáhnutí ověřené shody RF konektoru: testování, certifikace a dokumentace

Schválení třetí stranou (UL, TÜV SÜD) vs. samodeklarace: dopady na globální nákup telekomunikačního vybavení

Pokud jde o veřejné zakázky v odvětví telekomunikací, skutečná shoda má větší význam než to, co je uvedeno na papíře. Získání typových schválení od nezávislých organizací, jako jsou UL nebo TUV SUD, poskytuje skutečný důkaz, že výrobky splňují normy jako IEC 61169 a ETSI EN 300 019. Certifikační proces zahrnuje podrobné zkušební protokoly pokrývající například chování komponent při extrémních teplotách od minus 40 stupňů Celsia do plus 85 stupňů, jejich odolnost vůči tisícům spojovacích cyklů, výkon za podmínek napěťového stojatého vlnění a odolnost vůči různým environmentálním zátěžím, včetně expozice solné mlhy a testů vodotěsnosti IP67. Na druhou stranu, když dodavatelé sami prohlašují shodu prostřednictvím dokumentů SDoC, v podstatě spoléhají pouze na vlastní interní testování, které nemá u regulátorů velkou váhu. Nedávné audity z roku 2023 ukázaly, že konektory založené výhradně na SDoC měly přibližně trojnásobně vyšší míru poruch na instalačních místech ve srovnání s těmi, které mají řádné certifikace třetí strany. Vzhledem k tomu, že společnosti posouvají globální nasazení sítí 5G, je nezbytné mít k dispozici jednoznačnou dokumentaci. Odbory zadávající zakázky potřebují přístup ke specifikacím materiálů, shrnutí výsledků testů a informacím umožňujícím stopovat výrobu konkrétních výrobních šarží, aby mohly urychlit mezinárodní schválení a snížit rizika v rámbrdlo složitých dodavatelských řetězců.

Sekce Často kladené otázky

Co je to řada IEC 61169?

Řada IEC 61169 je soubor norem, které definují rozměry, vzájemnou kompatibilitu a elektrický výkon RF konektorů, aby zajistily konzistenci a spolehlivost po celém světě.

Proč jsou konektory typu N důležité pro telekomunikační aplikace?

Konektory typu N, certifikované podle IEC 61169-4, jsou nezbytné pro instalace makrobuněčných základnových stanic, protože nabízejí vynikající mechanickou stabilitu a těsnění s krytím IP67, díky čemuž jsou vhodné pro prostředí s vysokou vibrací a náročnými povětrnostními podmínkami.

Čím jsou jedinečné konektory 7/16 DIN?

konektory 7/16 DIN jsou navrženy pro vysokovýkonové napájení 5G věží, mají široké kontaktní plochy, odolnou konstrukci a splňují normu IEC 61169-12. Vynikají schopností přenášet vysoký výkon a vyžadují méně častou údržbu.

Jaká jsou omezení konektorů BNC a SMA v telekomunikacích?

Konektory BNC nejsou vhodné pro telekomunikace kvůli jejich maximální šířce pásma 4 GHz a nedostatečné ochraně prostředí, zatímco konektory SMA nemají dostatečnou odolnost v náročných podmínkách a nesplňují potřebné standardy pro nasazení v terénu.

Jaký dopad má schválení třetí stranou na pořízení telekomunikačního vybavení?

Schválení třetí stranou od organizací jako UL nebo TUV SUD poskytují důkaz, že RF konektory splňují globální standardy, snižují míru poruch a zajišťují spolehlivou telekomunikační infrastrukturu ve srovnání se samoprohlášenými shodami.