چرا کابل LMR600 برای انتقال RF با توان بالا بهتر از LMR400 است؟

تفاوت‌های اصلی فیزیکی و الکتریکی بین LMR600 و LMR400

قطر و ساختار کابل: نحوه تأثیر اندازه بر عملکرد RF

کابل LMR600 قطر بیشتری به اندازه 0.590 اینچ نسبت به LMR400 دارد که تنها 0.405 اینچ اندازه دارد. این اندازه بزرگتر به آن 72٪ مساحت هادی بیشتری می‌دهد، بدین معنی که مقاومت کمتری در هنگام انتقال توان دارد و عملکرد کلی بهتری ارائه می‌دهد. چیزی که این کابل را متمایز می‌کند، ساختار درونی آن است. در مرکز آن یک هسته فولادی با پوشش مسی قرار دارد که با دو لایه فویل آلومینیومی پوشانده شده است. این ساختار خاص باعث کاهش اتلاف ناشی از اثر پوستی مزاحم در فرکانس‌های بالای 1 گیگاهرتز می‌شود. مشخصه دیگری که باید به آن اشاره کرد، سرعت انتشار است. این کابل با 98٪ به طور قابل توجهی از رتبه 94٪ کابل LMR400 پیشی می‌گیرد. این عدد بالاتر در عملیات‌های RF که دقت فاز اهمیت دارد، به حفظ همزمانی سیگنال‌ها کمک می‌کند.

نرخ تضعیف در فرکانس‌های بالا: LMR600 در مقابل LMR400

در 2.4 گیگاهرتز، تضعیف کابل LMR600 برابر با 1.9 دسی‌بل در 100 فوت است در حالی که این مقدار در کابل LMR400 برابر با 3.1 دسی‌بل در 100 فوت می‌باشد که بهبودی معادل 38% را نشان می‌دهد و در مسافت‌های طولانی‌تر مفید است. عایق فومی حاوی نیتروژن در کابل LMR600 باعث کاهش 27% بیشتر در راکتانس خازنی نسبت به پلی‌اتیلن جامد کابل LMR400 می‌شود و این امر باعث بهبود روشنی سیگنال در فرکانس‌های بالاتر از 5 گیگاهرتز می‌گردد که در آن اتلاف ماده بیشتر است.

نسبت موج ایستاده ولتاژ (VSWR) و خصوصیات بازتاب سیگنال

کابل LMR600 دارای ضریب VSWR استاندارد حدود 1.15:1 است که به‌مراتب بهتر از نسبت 1.25:1 کابل LMR400 می‌باشد. این موضوع به چه معناست در عمل؟ این موضوع به این معناست که حدود 64% انرژی کمتری به عقب بازتابیده می‌شود وقتی با سیستم‌های 50 اهم کار می‌شود. دلیل این عملکرد، طراحی خاص هسته دی‌الکتریک مارپیچ هوایی منحصربه‌فرد درون کابل است. این طراحی خاص امپدانس را در محدوده ±0.7 اهم پایدار نگه می‌دارد حتی زمانی که دما بین 40- درجه سانتی‌گراد تا 85+ درجه سانتی‌گراد تغییر کند. وقتی این کابل در آزمایش‌های دنیای واقعی برای کاربردهای پخش FM با توان بالا قرار گرفت، بهبودی حدود 4.3 دسی‌بلی در ارقام تلف کرد بازگشت مشاهده شد. این تفاوت بزرگ تأثیر قابل‌توجهی بر طول عمر تجهیزات دارد زیرا از آسیب‌های احتمالی ناشی از مشکلات موج ایستاده که بسیاری از سیستم‌های انتقال را تحت تأثیر قرار می‌دهد، کاسته می‌شود.

قدرت تحمل بیشتر و عملکرد حرارتی بالاتر در LMR600

ظرفیت توان: چرا LMR600 به‌صورت ایمن ولت بالاتری را پشتیبانی می‌کند

LMR600 دارای قطر خارجی 0.875 اینچ است و از پلی اتیلن فومی به عنوان ماده دی الکتریک خود استفاده می‌کند. در فرکانس 100 مگاهرتز، این کابل می‌تواند توان را تا 2.7 کیلووات تحمل کند که حدود 39 درصد بیشتر از توان قابل تحمل LMR400 با ظرفیت 1.94 کیلووات است، طبق استانداردهای انتقال RF در سال 2023. چه چیزی این امر را ممکن می‌کند؟ خب، هادی مرکزی بزرگتر با سایز 14 AWG نسبت به سایز 19 AWG در LMR400 در واقع چگالی جریان را حدود 62 درصد کاهش می‌دهد، زمانی که دما به 50 درجه سانتی‌گراد می‌رسد. این موضوع به معنای کاهش قابل توجه خطرات گرمایش مقاومتی در حین عملکرد است. و نکته دیگری که باید به آن توجه کنید این است که این مزایای عملکردی محدود به یک محدوده خاص از فرکانس نیستند و در تمام محدوده‌های فرکانسی به طور یکنواخت و خوب عمل می‌کنند.

پراکندگی حرارتی و استقامت دی الکتریک تحت بار پیوسته

دی‌الکتریک هیبریدی LMR600 باعث انتقال گرما 82% سریع‌تر از LMR400 در حین کارکرد مداوم می‌شود (گزارش مهندسی بی‌سیم 2023). این کارایی گرمایی این موارد را پشتیبانی می‌کند:

• کارکرد مداوم در 85% توان اوج (در مقایسه با 65% برای LMR400)
• افزایش دمای رسانای 43% کمتر (22°C در مقابل 39°C) در توان 500W/100MHz
• ولتاژ تحمل دی‌الکتریک 5.5 کیلوولت، تقریباً دو برابر 3.0 کیلوولت LMR400

این ویژگی‌ها LMR600 را برای نصب‌های دائمی و با توان بالا که در آن‌ها قابلیت اطمینان و صحت سیگنال اهمیت زیادی دارد، مناسب می‌کند.

صحت سیگنال بهتر و اتلاف کمتر در طول مسافت

اتلاف درونی کمتر در هر 100 فوت کابل LMR600 در فرکانس‌های 900 مگاهرتز و 2.4 گیگاهرتز

با توجه به عملکرد فرکانسی، کابل LMR600 بهبودهای قابل توجهی نسبت به کابل‌های استاندارد ایجاد می‌کند. در فرکانس‌های حدود 900 مگاهرتز، افت درونی را تا حدود 20 درصد کاهش می‌دهد، از 0.35 دسی‌بل به 0.28 دسی‌بل در هر 100 فوت می‌رسد. وقتی به فرکانس 2.4 گیگاهرتز می‌رویم، این کابل همچنان دارای 18 درصد برتری است، به طوری که مقدار افت درونی از 0.77 دسی‌بل به 0.63 دسی‌بل می‌رسد، مطابق آزمایش‌های اخیر منتشر شده در نشریه بین‌المللی مهندسی RF (2023). چه چیزی این امر را ممکن می‌کند؟ قطر بزرگتر ترکیب شده با فوم تزریق شده با نیتروژن درون کابل به بهتر شدن حفظ سیگنال‌های الکترومغناطیسی کمک می‌کند و در عین حال اعوجاج فازی ناخواسته را به حداقل می‌رساند. برای کسانی که در شبکه‌های بازگشت سلولی یا نصب‌های راداری کار می‌کنند و وضوح سیگنال اهمیت بسیاری دارد، به خصوص در مواردی که خروجی‌های توان بالا تا 10 کیلووات نیز دارند، LMR600 به یک انتخاب اصلی تبدیل می‌شود.

حفظ قدرت سیگنال در کاربردهای با توان بالا و طولانی

برای مسافت‌هایی بیشتر از 500 فوت در محدوده فرکانسی 800 تا 2500 مگاهرتز، LMR600 حدود 92٪ از قدرت سیگنال خود را حفظ می‌کند که در مقایسه با 84٪ برای LMR400 در گزارش فصلی RF Transmission از سال گذشته، عملکرد بهتری دارد. چه چیزی این امکان را فراهم می‌کند؟ کابل دارای دو لایه محافظت است که با آلومینیوم و فویل PET به‌صورت کامل دور آن پیچیده شده است و حفاظت کامل در برابر تداخل الکترومغناطیسی (EMI) فراهم می‌کند. این ساختار باعث کاهش تقریباً 17 دسی‌بلی از تداخل نویز پس‌زمینه می‌شود و سیگنال‌ها را در محیط‌های پر نویز واضح‌تر می‌کند. هنگامی که این کابل تحت آزمایش‌های 24 ساعته با توان مداوم 1.5 کیلووات قرار می‌گیرد، دمای LMR600 کمتری نسبت به سایر کابل‌ها ایجاد می‌کند و تنها افزایش دمای 28 درجه سانتی‌گراد را نشان می‌دهد در حالی که سایر کابل‌ها 32 درجه افزایش دمایی دارند. علاوه بر این، امپدانس 50 اُهمی آن حتی در شرایط سخت عملیاتی نیز پایدار باقی می‌ماند. تمام این مزایا به این معنی است که مهندسان میدانی می‌توانند از خطوط فیدر خود 30٪ بیشتر استفاده کنند قبل از اینکه تقویت‌کننده‌های اضافی مورد نیاز باشد و این امر باعث صرفه‌جویی در زمان و هزینه‌های نصب می‌شود.

کاربردهای واقعی که در آن LMR600 عملکرد بهتری نسبت به LMR400 دارد

ایستگاه‌های پایه‌ای سلولی: کاهش نیاز به تقویت با استفاده از کابل LMR600

کابل LMR600 عملکرد به‌مراتب بهتری در فرکانس‌های 2.4 گیگاهرتز نسبت به LMR400 دارد، به‌طوری‌که افت سیگنال در هر 100 فوت (حدود 30 متر) کابل تنها 2.7 دسی‌بل است، در حالی‌که این مقدار برای مدل قدیمی‌تر 3.9 دسی‌بل می‌باشد. این موضوع به معنای کاهش بیشتر تضعیف سیگنال در طول کابل‌های با فاصله بلند است، بنابراین تکنسین‌ها نیازی به نصب تعداد زیادی تقویت‌کننده سیگنال در اطراف برج‌های مخابراتی ندارند. به‌عنوان‌مثال، در زمان نصب 150 فوت کابل، سیستم مبتنی بر LMR600 حدود 40 درصد توان بیشتری را نسبت به استفاده از کابل معمولی LMR400 حفظ می‌کند. بهره‌برداران شبکه این موضوع را در دیده‌بانی هزینه‌های خود بسیار مؤثر می‌دانند، به‌ویژه در زمان راه‌اندازی زیرساخت‌های جدید 5G و 4G در مناطق شهری و دورافتاده که حفظ سیگنال قوی بدون نیاز به تقویت‌کننده‌های مکرر امری حیاتی است.

سیستم‌های رادیویی امنیت عمومی با بهره‌گیری از قابلیت اطمینان LMR600

ارتباطات مهم و حیاتی نیازمند عملکرد پایدار در شرایط سخت هستند. دو لایه محافظت الکتریکی در کابل LMR600 به مقاومت 30 درصدی بیشتری در برابر تداخل نسبت به یک لایه حفاظتی در کابل LMR400 می‌انجامد و عملکرد قابل اعتمادی را در شرایط اضطراری تضمین می‌کند. ثبات عایق الکتریکی آن از تغییر امپدانس در محدوده دمایی گسترده جلوگیری می‌کند، که این ویژگی یک مزیت کلیدی برای سیستم‌های امنیت عمومی در معرض شرایط آب و هوایی شدید است.

فرستندههای پخش کننده که خروجی RF پایدار را با استفاده از کابل LMR600 تضمین میکنند

LMR600 از مشخصات قابل توجهی برای فرستنده‌های FM و HD Radio با توان بالا برخوردار است، با پهنای باند 2.8 گیگاهرتزی و ظرفیت 5 کیلوواتی که نسبت به LMR400 تقریباً 56% بهتر است. پخش‌کنندگان واقعاً تفاوت را احساس می‌کنند، زیرا می‌توانند VSWR خود را حتی در حالت توان خروجی بیشینه در زیر 1.2:1 حفظ کنند. این موضوع در واقع به معنای عدم وجود شکاف‌های پوشش است که گوش دادن به رادیو را برای مخاطبان با مشکل مواجه کند. یک آزمایش واقعی در سال 2023 نتایج مشهودی نیز نشان داد. یک ایستگاه FM که با توان 1000 وات کار می‌کرد، پس از انتقال از کابل‌های LMR400 به LMR600، حدود 18% کاهش در شکایات مربوط به قطعی سیگنال را تجربه کرد. برای ایستگاه‌هایی که سعی دارند کیفیت پخش را در سراسر منطقه خدمات خود حفظ کنند، این نوع بهبودها تفاوت بسزایی ایجاد می‌کند.

تحلیل هزینه-منفعت: LMR600 در مقابل LMR400 در پیکربندی‌های با توان بالا

هزینه اولیه بالاتر در مقابل صرفه‌جویی در بلندمدت و بهره‌وری بیشتر

اگرچه LMR600 نسبت به LMR400 دارای هزینه اولیه 30 تا 45 درصدی بیشتری است، عملکرد الکتریکی برجسته آن صرفه‌جویی قابل توجهی در بلندمدت در سیستم‌های RF با توان بالا فراهم می‌کند. کاهش تضعیف در فرکانس‌های مهم مانند 900 مگاهرتز و 2.4 گیگاهرتز، نیاز به تقویت‌کننده‌ها را در پیاده‌سازی‌های سلولی تا 40 درصد کاهش می‌دهد و منجر به صرفه‌جویی سالانه در مصرف انرژی به میزان 18 تا 22 درصد می‌شود.

نیاز کمتر به تکرارکننده‌ها، تقویت‌کننده‌ها و نگهداری

برتری‌های عملکردی LMR600 الزامات زیرساختی را بهینه می‌کند:

این بهبودها امکان استفاده از کابل LMR600 در نصب‌های پخش را فراهم می‌کنند تا 32٪ تکرارکننده کمتری نصب شود، در حالی که VSWR در زیر 1.25:1 باقی می‌ماند. علاوه بر این، محافظت درجه صنعتی آن موجب کاهش 60٪‌ای در نگهداری مربوط به خوردگی در طی پنج سال در محیط‌های بیرونی می‌شود و این امر هزینه کلی مالکیت را کاهش می‌دهد.

‫سوالات متداول‬

اصلی‌ترین مزیت استفاده از LMR600 نسبت به LMR400 چیست؟

اصلی‌ترین مزیت LMR600 نسبت به LMR400 عملکرد الکتریکی بهتر آن است که شامل تضعیف کمتر، تحمل توان بالاتر و کاهش اتلاف سیگنال در مسافت‌های طولانی‌تر می‌شود و این کابل را برای کاربردهای RF با توان بالا مناسب می‌کند.

چرا LMR600 عملکرد حرارتی بهتری دارد؟

LMR600 عملکرد حرارتی بهتری دارد چون دارای ساختار دی‌الکتریک هیبریدی است که امکان دفع حرارت سریع‌تر و کاهش افزایش دمای هادی را تحت بارهای پیوسته فراهم می‌کند.

ساختار LMR600 چگونه بر عملکرد آن در فرکانس‌های بالا تأثیر می‌گذارد؟

ساختار LMR600 از جمله دی‌الکتریک فوم تزریق‌شده با نیتروژن آن، به کاهش راکتانس خازنی و اعوجاج سیگنال در فرکانس‌های بالا کمک می‌کند و در نتیجه، وضوح و یکپارچگی بهتر سیگنال را فراهم می‌کند.

آیا صرفه‌جویی‌های طولانی‌مدت LMR600 ارزش هزینه اولیه بالاتر را دارد؟

بله، با وجود هزینه اولیه بالاتر، عملکرد و کارایی برجسته LMR600 می‌تواند به صرفه‌جویی قابل‌توجه در طولانی‌مدت منجر شود و نیاز به زیرساخت‌های اضافی مانند تقویت‌کننده‌ها و رله‌ها را کاهش دهد.