وبلاگ

گزینه‌های سفارشی‌سازی اصلی برای کابل هم‌محور RF در زیرساخت مخابراتی

تنظیمات امپدانس، روکش‌دهی و غلاف‌کشی برای محیط‌های شبکه داخلی، بیرونی و زیرزمینی

اکثر اپراتورهای مخابراتی در شبکه‌های 5G و سایت‌های بزرگ سلولی از استانداردهای امپدانس 50 اهم استفاده می‌کنند، هرچند هنگام کار با سیگنال‌های پخش یا انتقال ویدئویی مبتنی بر فیبر، به 75 اهم تغییر می‌دهند. این امر به کاهش بازتاب‌های آزاردهنده سیگنال کمک می‌کند که در مناطق شلوغ شهری مشکل بزرگی محسوب می‌شود. در مورد مواد روکش، منطق نسبتاً روشنی پشت انتخاب‌ها وجود دارد. مس روکش‌شده با نقره عملکرد بسیار خوبی در سیستم‌های آنتن توزیع‌شده داخلی و اتصالات فرن‌هُل دارد، زیرا اتلاف سیگنال را به‌طور قابل توجهی کاهش می‌دهد. اما در فضای باز که تجهیزات در معرض شرایط جوی قرار دارند، مهندسان به اتصالات برنجی روکش‌شده با نیکل تمایل دارند، چون مقاومت بسیار بهتری در برابر خوردگی از خود نشان می‌دهند. ماده غلاف نیز به همان اندازه مهم است و بسته به محل نصب کابل‌ها متفاوت است. برای نصب‌های هوایی، پلی‌اتیلن مقاوم در برابر UV باعث می‌شود کابل‌ها سال‌ها در معرض تابش خورشید دوام بیاورند. و برای نصب‌های زیرزمینی؟ پوشش‌های فلوروپلیمر مقاوم در برابر جوندگان تفاوت بزرگی ایجاد می‌کنند و از آسیب ناشی از جوندگانی که پلاستیک معمولی را می‌جوندند جلوگیری می‌کنند. این مواد طبق آزمون‌های دوام اخیر در سال 2023 که در پروژه‌های مختلف زیرساخت انجام شده، به تضمین حدود 15 سال عملکرد قابل اعتماد حتی در شرایط سخت کمک می‌کنند.

طراحی کابل هم‌محوری RF غیر مغناطیسی و مقاوم در برابر خوردگی برای استقرار در ایستگاه‌های پایه سخت

هنگامی که در نزدیکی آرایه‌های آنتن حساس قرار می‌گیرند، اتصالات استیل ضدزنگ غیرمغناطیسی به جلوگیری از تداخل مغناطیسی با الکترونیک بیم‌فورمینگ و همچنین کاهش اعوجاج سیگنال کمک می‌کنند. آزمون‌های میدانی برای سیستم‌های 5G NR در سال گذشته بهبودی حدود 27 درصدی را در این زمینه نشان دادند. برای مکان‌های دشوار ساحلی یا مناطق صنعتی شدید که ماکروسل‌ها باید در آن‌ها عمل کنند، روکش سه لایه به خوبی در برابر چالش‌های محیطی عمل می‌کند. این شامل مواردی مانند زره نوار آلومینیومی پیچیده شده دور کابل‌ها و همچنین ژل‌های فوق‌العاده آب‌گریز داخلی است که از نفوذ آب جلوگیری می‌کنند. این اقدامات محافظتی واقعاً در مسائل مربوط به قابلیت اطمینان ثمر بخش هستند. نرخ خرابی‌ها حتی زمانی که دما به شدت از 40- درجه سانتی‌گراد تا 85+ درجه سانتی‌گراد نوسان می‌کند، حدود 40 درصد کاهش می‌یابد. این موضوع باعث می‌شود این اجزا کاملاً حیاتی باشند برای استقرار در محیط‌های سخت مانند مناطق قطبی، بیابان‌های داغ یا هر مکانی که در معرض آب شور دریا باشد.

مبادله مواد دی‌الکتریک: PTFE در مقابل فوم PE برای پایداری فرکانس و کنترل تلفات در موج‌میلی‌متری 5G

در فرکانس‌های موج‌میلی‌متری بالای 24 گیگاهرتز، انتخاب دی‌الکتریک تعیین‌کننده همزمان پایداری فاز و تلفات نفوذ است:

• پلی‌تترافلوئورواتیلن (PTFE) پایداری فاز بسیار عالی (±0.5°) را ارائه می‌دهد که برای کالیبراسیون MIMO مقیاس‌بزرگ و فرن‌هُل حساس به زمان‌بندی ضروری است، هرچند هزینه را حدود 35٪ افزایش می‌دهد
• فوم پلی‌اتیلن (PE) تلفات نفوذ کمتری (0.15 دسی‌بل/متر در 40 گیگاهرتز) دارد اما انبساط حرارتی بیشتری نشان می‌دهد — که نیازمند جبران طول در محیط‌های متغیر دما است

اپراتورها از PTFE در جاهایی استفاده می‌کنند که یکپارچگی سیگنال غیرقابل مذاکره است (مثلاً رابط‌های آنتن فعال)، و از فوم PE در جاهایی که کارایی هزینه‌ای و پایداری متوسط کافی است (مثلاً جامپر لایه دسترسی). دی‌الکتریک‌های هیبریدی بهینه‌شده اکنون بدون هزینه‌های اضافی، 99.7٪ یکنواختی در همگام‌سازی زمان‌بندی 5G NR را فراهم می‌کنند.

بهبود عملکرد ناشی از کابل کواکسیال RF سفارشی در شبکه‌های فرکانس بالا

کاهش تلفات نفوذ و یکنواختی فاز در محدوده‌های 600 مگاهرتز تا 40 گیگاهرتز

کابل‌های هم‌محوری اختصاصی RF به دلیل شکل‌گیری دقیق رساناها، گزینه‌های بهتر محافظتی و مواد عایقی پیشرفته، به کاهش تلفات سیگنال در شبکه‌های 5G و mmWave کمک می‌کنند. بر اساس استانداردهای تعیین‌شده توسط IEC 61196-1 از سال 2023، این بهبودها می‌توانند تلفات القایی را حدود 0.3 دسی‌بل در هر متر در محدوده فرکانسی بین 24 تا 40 گیگاهرتز کاهش دهند. این بدین معناست که ممکن است اپراتورهای شبکه در آینده نیاز به تقویت‌کننده‌ها یا رِپیترهای سیگنال کمتری داشته باشند، در حالی که شکل موج‌ها همچنان حفظ می‌شوند. مهم‌تر اینکه این کابل‌ها ثبات فاز را در حدود نیم درجه در تمامی فرکانس‌ها و دماها حفظ می‌کنند. این سطح از عملکرد، انجام عملیات MIMO همدوس را حتی در محیط‌های شهری متراکم که ساختمان‌ها سیگنال‌ها را به همه جا منعکس می‌کنند، امکان‌پذیر می‌سازد.

سفارشی‌سازی دقیق طول برای بهینه‌سازی تأخیر سیگنال در سیستم‌های آنتن MIMO و فرم‌دهی پرتو

در همگام‌سازی سیستم‌های آنتن فعال (AAS) و آرایه‌های فرم‌دهی پرتو، دقت در طول کابل‌ها تا میلی‌متر بسیار مهم است. مشکل کابل‌های استاندارد این است که باعث ایجاد ناهمزمانی بیش از ۱۵ پیکو ثانیه می‌شوند که در فرکانس‌های ۲۸ گیگاهرتز می‌تواند پرتو را حدود ۴٫۵ درجه منحرف کند. به همین دلیل بسیاری از مهندسان امروزه به مجموعه‌های کابلی سفارشی با فاز هماهنگ روی می‌آورند. این پیکربندی‌های تخصصی مشکلات عدم تطابق را برطرف می‌کنند و اجازه می‌دهند سیگنال‌ها به درستی ترکیب شوند تا اتصالات mmWave با بهره بالا که امروزه مورد نیاز است، محقق شود. با بررسی نصب‌های واقعی، مشاهده شده است که اپراتورها تقریباً ۲۰ تا ۲۵ درصد کاهش در تلفات اتصال داشته‌اند، زمانی که از این تنظیمات از پیش تنظی شده MIMO با مقیاس بزرگ استفاده می‌کنند. در سیستم‌هایی با قطعات پراکنده مانند سرآنتن‌های دوربرد (RRH)، حفظ کابل‌های جامپر با طول الکتریکی یکنواخت در کل سیستم بسیار مهم می‌شود. این یکنواختی به حفظ سطوح تأخیر قابل پیش‌بینی کمک می‌کند که برای رعایت استانداردهای CPRI/eCPRI و تضمین رفتار قطعی شبکه تحت بار ضروری است.

هماهنگی و قابلیت اطمینان: پاسخگویی به نیازهای عملیاتی 5G، LTE و AAS/RRH

در مورد کابل‌های هم‌محوری سفارشی RF، این محصولات به جای صرفاً دستیابی به حداقل استانداردها، برای فراتر رفتن از الزامات پایه طراحی شده‌اند. این کابل‌ها با مشخصات مهمی مانند 3GPP Release 16 برای شبکه‌های 5G، استانداردهای IEEE 1595 برای محافظت در برابر صاعقه و ETSI EN 301 489-1 در خصوص سازگاری الکترومغناطیسی سازگار هستند. آزمایش‌های واقعی نشان می‌دهد که کابل‌هایی که این استانداردها را رعایت نمی‌کنند، می‌توانند سیگنال‌ها را در فرکانس‌های mmWave تا حدود 30٪ بیشتر تضعیف کنند که این امر به طور قابل توجهی کیفیت خدمات را تحت تأثیر قرار می‌دهد. مشکل اصلی کابل‌های با کیفیت پایین؟ مشکلات ناشی از مدولاسیون درونی غیرفعال یا PIM که اغلب منجر به خرابی تاورهای سلولی می‌شود. به همین دلیل راه‌حل‌های خوب سفارشی از موادی استفاده می‌کنند که در طول زمان پایدار باقی می‌مانند و در برابر خوردگی مقاوم هستند و همزمان تغییرات فاز را در محدوده بسیار تنگی حفظ می‌کنند (محدوده دمایی از -40°C تا 85°C). هنگامی که تولیدکنندگان این کابل‌های مونتاژ شده در کارخانه را در برابر معیارهای EMI و PIM آزمایش می‌کنند، معمولاً به نرخ قابلیت اطمینان تقریباً کاملی معادل 99.999٪ زمان کارکرد دست می‌یابند. علاوه بر این، شرکت‌ها با استفاده از این کابل‌ها نسبت به گزینه‌های آماده، حدود 18٪ در هزینه‌های تعمیر و نگهداری صرفه‌جویی می‌کنند، زمانی که در عمل اتفاقات پیش‌بینی‌نشده رخ می‌دهد.

مزایای استراتژیک کابل هم اکسیال RF سفارشی برای اپراتورهای مخابراتی

اجراي سريع‌تر و كاهش خطر يكپارچه‌سازي از طريق مجموعه‌هاي كابل هم اكسيال RF سفارشي با اعتبارسنجي از پيش انجام‌شده

در مورد مونتاژهای سفارشی، این قطعات از قبل مورد تأیید قرار گرفته و از نظر پایداری امپدانس، عملکرد PIM در سطح پایین‌تر از -165 دسی‌بل-سی، و تضعیف یکنواخت در محدوده +/- 0.5 دسی‌بل در دماهای مختلف، از قبل آزمایش شده‌اند. این بدین معناست که دیگر نیازی به هدر دادن ساعت‌ها وقت در محل برای انجام بررسی‌های خسته‌کننده در محل پروژه نیست. آزمایش‌های انجام‌شده در سطح کارخانه باعث می‌شود این قطعات بلافاصله پس از خارج شدن از جعبه با آنتن‌های MIMO، سرآنتن‌های رادیویی دوربرد و سیستم‌های آنتن فعال به درستی کار کنند. آزمایش‌های میدانی نشان می‌دهند که این امر در واقع می‌تواند زمان استقرار را حدود 40 درصد کاهش دهد که در بررسی استقرار واقعی شبکه بسیار قابل توجه است. اپراتورهای شبکه به این دلیل صرفه‌جویی می‌کنند که دیگر لازم نیست با کارهای پرهزینه بازسازی مواجه شوند، بارها به دکل‌ها صعود کنند یا مجدداً کالیبراسیون کامل سیستم انجام دهند که متأسفانه در کابل‌های استاندارد به دلیل مشکلات امپدانس یا مسائل مربوط به دما اتفاق می‌افتد. آنچه قبلاً سردردی برای مجتمع‌سازها بود، اکنون به چیزی تبدیل شده که واقعاً به پیشبرد سریع‌تر و ارزان‌تر پروژه‌ها کمک می‌کند.

سوالات متداول

مزیت اصلی استفاده از کابل‌های هم‌محور RF سفارشی در شبکه‌های مخابراتی چیست؟

مزیت اصلی در توانایی آن‌ها برای کاهش تلفات سیگنال، بهبود ثبات فاز و حفظ قابلیت اطمینان در فرکانس‌ها و شرایط محیطی مختلف نهفته است که آن‌ها را به گزینه‌ای ایده‌آل برای کاربردهای تقاضامحور مخابراتی تبدیل می‌کند.

کابل‌های هم‌محور RF سفارشی چگونه عملکرد شبکه را در محیط‌های با فرکانس بالا بهبود می‌بخشند؟

این کابل‌ها به گونه‌ای طراحی شده‌اند که اتلاف القایی را به حداقل برسانند و ثبات فاز را بهبود بخشند که برای عملکردهای همدوس MIMO و تشکیل پرتوی کارآمد در تنظیمات با فرکانس بالا مانند شبکه‌های 5G و mmWave حیاتی است.

انتخاب دی‌الکتریک در کابل‌های هم‌محور RF چرا مهم است؟

مواد دی‌الکتریک بر ثبات فاز و اتلاف القایی تأثیر می‌گذارند. PTFE ثبات فاز بسیار خوبی ارائه می‌دهد، در حالی که PE فوم اتلاف القایی کمتری دارد؛ هر دو بسته به نیازهای کاربردی اهمیت زیادی دارند.

کابل‌های سفارشی چگونه به کاهش زمان‌های نصب کمک می‌کنند؟

کابل‌های سفارشی از پیش معتبرسازی شده و آزموده شده در کارخانه، نیاز به تنظیمات محلی را به حداقل می‌رسانند، زمان استقرار را به‌طور قابل توجهی کاهش می‌دهند و خطر مشکلات یکپارچه‌سازی را کم می‌کنند.