5G-kaikki-suuntainen antennivalinta: taajuus, voimakkuus ja asennustekijät

Valitsemaan 5g:n kaikki-suuntainen antenni sisäisen jakeluantennijärjestelmän (DAS) osalta kyse ei ole niinkään siitä, että löytäisi datasivulta suurimman luvun, vaan siitä, että sovittaisiin koko RF-polku rakennukseen. Taajuuskattavuus, vahvistus, säteilykuvio, kaapelihäviö, asennuspaikka, liitinrajapinnat ja odotettu liikenneprofiili vaikuttavat kaikki toisiinsa. Käytännöllinen valintaprosessi alkaa sivustolla käytössä olevilla taajuusalueilla ja päättyy tarkistukseen asennuksen jälkeen.

RF-järjestelmän näkökulmasta antenni ei ole eristetty osa. Sen suorituskyky riippuu syöttöverkosta, liittimistä, jakajista, asennusmateriaaleista ja paikallisesta etenemisympäristöstä. Harkintavaiheessa oleville ostajille oikea kysymys on: mikä antennin ominaisuus tukee johdonmukaista palvelua siellä, missä ihmiset todella käyttävät verkkoa?

Aloita taajuussuunnittelusta, älä ”5G”-merkinnästä

A5g:n kaikki-suuntainen antenni tulisi tukea käyttöön otettavien operaattoreiden taajuusalueita ja teknologioita. "5G" ei kuvaile yhtä universaalia taajuutta. 5G NR sisältää FR1-taajuusalueen, joka on alle 7,125 GHz, sekä FR2-taajuusalueen, joka alkaa 24,25 GHz:stä. Useimmat sisäiset DAS-hankkeet käyttävät paikallisessa markkinassa sovellettavia lisenssoituja soluverkkojen taajuusalueita, usein FR1-alueella, mutta suunnittelutiimin tulee vahvistaa tämä operaattorin suunnitelmasta ja sivustotutkimuksesta.

Vertaa antennin ilmoitettua toiminta-alueetta suunniteltuihin taajuusalueisiin, mukaan lukien mahdolliset perintö-4G- tai LTE-kerrokset, joita DAS-järjestelmä saattaa jakaa. Tarkista myös koko järjestelmän reitti: syöttökaapeli, siirtokaapelit, jakajat ja liittimet tulee kattaa samalla taajuusalueella. Laaja-alueinen antenna ei voi kompensoida kapeataajuista komponenttia muualla ketjussa.

Luettele kaikki tällä hetkellä vaaditut operaattorien taajuusalueet sekä ne taajuusalueet, jotka todennäköisesti lisätään laitteiston elinkaaren aikana.
Tarkista taajuuskattavuus antennin ja kaikkien passiivisten komponenttien osalta.
Monioperaattorisissa järjestelmissä vahvista eristys ja porttikonfiguraatio DAS-suunnittelun kanssa.
Älä oleta, että laajakaistainen merkintä tarkoittaa yhteensopivuutta kaikkien alueellisten 5G-taajuusjakojen kanssa.

Tasapainota voimakkuutta (gain) tarvittavan kattavuuden muodon kanssa.

Voimakkuus on tärkeä, mutta suurempi voimakkuus ei ole automaattisesti parempi sisätiloissa. 5g:n kaikki-suuntainen antenni omnidirektionaalisessa antennissa korkeampi voimakkuus saavutetaan yleensä puristamalla energiaa kohti vaakatasoa. Tämä voi lisätä kantamaa kerroksen yli samalla kun pystysuuntainen kattavuus pienenee. Monikerroksisessa rakennuksessa tämä voi aiheuttaa epätasaisen palvelun, jos kattojen korkeutta, kerrosten asettelua tai antennien välimatkoja ei ole mallinnettu.

Monille kattoon asennettaville sisätilojen DAS-alueille arvioidaan kohtalaista voimakkuutta, koska se tukee laajaa ja tasaisempaa paikallista kattavuutta. Soviva arvo riippuu saatavilla olevasta syöttötehosta, halutusta solun säteestä, seinien ja kattojen materiaaleista, käyttäjätiukkuudesta sekä antennialueiden välisestä päällekkäisyydestä. Käsittele voimakkuutta osana kattavuuslaskelmaa, älä erillisenä ostokriteerinä.

Suunnittelun ehto	Valintakohdistus	Mahdollinen riski
Avoin toimisto- tai vähittäiskaupan tila	Yhtenäinen vaakasuuntainen jakautuminen ja suunniteltu antennien välimatka	Liiallinen voimakkuus voi aiheuttaa epätasaisen päällekkäisyyden
Usean kerroksen sisätilat	Pystysuuntainen säteilykulma ja kerroksesta toiseen tapahtuva erottelu	Heikko palvelu tarkoitetun alueen ylä- tai alapuolella
Pitkä käytävä tai ulkotilaan johtava reuna	Asennuskorkeus, kaapelihäviö ja esteet radalla	Omnidirektionaalisen antennin käyttö siinä, missä suuntasäteily on sopivampi vaihtoehto

Valitse säteilykuvio todellisen ympäristön mukaan

Omni-suuntaisen antennin käyttö on hyödyllistä, kun käyttäjät ja laitteet ovat jakautuneet antennin ympärille. Se soveltuu usein sisätiloihin, joissa järjestelmän tulee tarjota 360-asteinen kattavuus kattoon tai keskitettyyn kiinnityspisteeseen. Se ei sovellu yhtä hyvin tilanteisiin, joissa kattavuutta tulee keskittää esimerkiksi käytävään, yhteen ulkoseinään tai pitkälle ulkoiselle reitille. Näissä tapauksissa suuntasantenni tai erilainen sijoittelustrategia voi tarjota paremman hallinnan.

Pyydä RF-tiimiä kartuttamaan kattavuusalueet ennen antennimäärien lopullista määrittelyä. Sivustotutkimuksen mittaukset, ennakoiva suunnittelu ja asennuksen jälkeiset kävelymittaukset tulisi tunnistaa varjoalueet, jotka johtuvat betonista, metalliseinistä, lasipinnoista, tiukkoon hyllytykseen, koneistoon tai hissikärkiin. Nämä tarkistukset estävät yleisen virheen: vahvistuksen lisääminen ratkaisemaan sijoitteluongelmaa.

5G omni antenna installed in an indoor DAS ceiling environment — Sisäisen DAS-antennin sijoittelua tulisi arvioida ympäröivän RF-polun ja kerroksen asettelun perusteella.

Suunnittele asennus, kaapelointi ja liitinrajapinnat yhdessä

Asennuksen laatu voi määrittää sen, onko 5g:n kaikki-suuntainen antenni toimii suunnitellusti. Valitse kiinnitystapa, joka sopii kattojen rakenteeseen, huoltotarpeisiin ja visuaalisiin vaatimuksiin. Pidä antenni selkeänä suurilta metallihäiriöiltä ja vältä sen sijoittamista suoraan rakenteiden viereen, jotka voivat vääristää sen säteilykuvioita. Säilytä yhtenäinen suuntaus moniantennijärjestelmissä ja dokumentoi jokainen sijainti käyttöönottoa varten.

Kaapelihäviö on otettava huomioon linkkibudjetissa. Pitkät syöttökaapelit, epäsovelias kaapelityyppi, huonosti asennetut liittimet tai tarpeeton liitinlisäykset heikentävät signaalia, joka saavuttaa antennin. Vahvista liittimen sukupuoli ja liitäntä ennen hankintaa, ja määrittele sitten asennustavat, jotka varmistavat vääntömomentin säilymisen, säätiukkuuden (jos soveltuu) ja PIM-suorituskyvyn. Alhainen PIM on erityisen tärkeää, kun useat kantataajuudet tai korkean tehon RF-signaalit jakavat DAS-polun.

Ota MIMO ja porttivaatimukset huomioon varhaisessa vaiheessa

5G:n kapasiteetti ja luotettavuus voivat riippua radiotaajuus- ja DAS-arkkitehtuurista, mukaan lukien MIMO-vaatimukset. Tarkista antenniporttien lukumäärä, polarisaatiojärjestely ja syöttöpolut aktiivisen laitteiston suunnittelun mukaisesti. Moniporttinen antenni tulisi valita, koska sen konfiguraatio sopii järjestelmäsuunnitelmaan, ei pelkästään sen takia, että siinä on enemmän liittimiä.

Sisätilavaihtoehtoa varten tarkista vahvistettu 380-6000MHz Low PIM Sisätilojen Mimo Omni-antenna N-naisen liittimellä yhdessä projektin todellisten taajuusalueiden, porttivaatimusten, liitin-suunnitelman ja kattavuusmallin kanssa. Sen vahvistettu taajuusalue ja N-naispuolinen liitin ovat hyviä lähtökohtia, mutta lopullinen soveltuvuus edellyttää silti paikallisesti suoritettavaa RF-tarkastusta.

Käytännöllinen 5G:n ympärisuuntainen antennivalintatarkistuslista

Vahvista operaattoreiden taajuusalueet, nykyiset teknologiat ja kohtalaiset laajentamisvaatimukset.
Tarkista antennin kaistanleveys koko passiivisen RF-polun osalta.
Käytä antennin voimakkuutta ja pystysuuntaista säteilykulmaa tukeaksesi suunniteltua kattavuusgeometriaa.
Sovita ympärisuuntainen säteilykuva huoneeseen, kerrokseen tai ulkokattavuustavoitteeseen.
Tarkista MIMO-portit, polarisaatio, liittimet ja PIM-tarpeet.
Tarkista kiinnitysmateriaalit, kaapelointireitit, maadoitus tai sääsuojaukset tarvittaessa sekä huoltotilaus.
Vahvista lopullinen suunnittelu käyttöönotto-mittauksin ja kiertotestauksin.

5G-kaikki-suuntainen antennitarkistusmatriisi DAS-tiimejä varten

Käytä tätä lyhyttä tarkistusmatriisia pitääkseen jokainen 5g:n kaikki-suuntainen antenni vertailu yhtenäinen. Merkitse vaadittu taajuusalue 5g:n kaikki-suuntainen antenni , sitten merkitse nimellisvahvistus 5g:n kaikki-suuntainen antenni . Tarkista sitten 5g:n kaikki-suuntainen antenni säteilykuvio peittämispiirroksen mukaisesti. Vahvista 5g:n kaikki-suuntainen antenni porttimäärä ja liitinliitäntä 5g:n kaikki-suuntainen antenni ennen tilaamista.

Suunnittelutarkistuksen aikana tunnistetaan tarkka kiinnityskohta jokaiselle 5g:n kaikki-suuntainen antenni . Varmistetaan, että valitulla 5g:n kaikki-suuntainen antenni on saatavilla kaapelointireitti. Tarkistetaan, vaatiiko 5g:n kaikki-suuntainen antenni asennus alhaisen PIM:n passiivisen polun. Vertaillaan jokaista 5g:n kaikki-suuntainen antenni samaa hyväksyntäkriteeriä vasten, eikä pelkästään vahvistusarvoja. Tämä antaa hankinnoille, asentajille ja RF-insinööreille yhteisen perustan 5g:n kaikki-suuntainen antenni .

Taajuussovitus: Kattaaako 5g:n kaikki-suuntainen antenni kaikki suunnitellut palvelutaajuusalueet?
Kattavuussovitus: Tarjoaako 5g:n kaikki-suuntainen antenni tarkoitetun vaakasuoran ja pystysuoran säteilykuvion?
Liitäntäsovitus: Onko 5g:n kaikki-suuntainen antenni liitetäänkö suoraan suunniteltuun syöttökokoonpanoon?
Asennusyhteensopivuus: Voidaanko 5g:n kaikki-suuntainen antenni asentaa ilman suuria esteitä?
Tarkistusyhteensopivuus: Onko asennetulle 5g:n kaikki-suuntainen antenni ?

Kun nämä vastaukset on dokumentoitu, 5g:n kaikki-suuntainen antenni muodostuu hallittu osa DAS-suunnittelua eikä erillistä luettelovalintaa. Käytä samaa matriisia uudelleen, kun ehdotetaan korvaavaa 5g:n kaikki-suuntainen antenni kun rakennuksen pohjapiirros muuttuu tai kun lisätään uusi operaattoritaajuusalue. Tämä auttaa tiimiä vahvistamaan, että 5g:n kaikki-suuntainen antenni tukee edelleen suunnittelutavoitetta muutosten jälkeen kentällä.

Tee lopullinen päätös järjestelmän mallin perusteella

Hyvin valittu 5g:n kaikki-suuntainen antenni yhdistää taajuusyhteensopivuuden käytettävissä olevaan kattavuuteen sen sijaan, että optimoidaan yksittäistä ominaisuutta erillisesti. Aloita paikallisesta taajuuksien käyttösuunnitelmasta, käytä vahvistusta kattavuuden muotoilemiseen – ei pelkästään laajentamiseen – ja käsittele asennustiedot RF-suunnittelun lähtötietoina. Dokumentoidun kenttämittauksen, yhdenmukaisen komponenttispecifikaation ja kenttätarkistuksen avulla DAS-tiimit voivat tehdä antennivalintoja, jotka ovat helpommin asennettavissa ja helpommin huollettavissa.

Kysymykset, jotka on ratkaistava ennen ostotilauksen antamista

Ennen kuin 5g:n kaikki-suuntainen antenni kun se vapautetaan hankintaa varten, pyydä suunnittelun vastuuhenkilöltä nykyistä RF-suunnitelmaa, tarkoitetut antennipaikat ja hyväksyntämittaukset. Vastauksessa on linkitettävä valittu malli tiettyyn kattavuusalueeseen ja tiettyyn syöttöpolkuun. Jos urakoitsija ehdottaa vaihtoehtoa, vertaa toimintaetäisyyttä, nimellistä voimakkuutta, portteja, liitinrajapintaa, PIM-vaatimusta, kiinnitystapaa ja ympäristöluokitusta rivi riviltä.

On myös hyödyllistä dokumentoida, mitä 5g:n kaikki-suuntainen antenni ei ole tarkoitettu ratkaisemaan. Antenni ei voi poistaa merkittävää rakennuksen vaimennusta, korvata puuttuvaa signaalilähdettä, korjata epätasapainoista passiivista verkkoa tai luoda kapasiteettia aktiivisen järjestelmän suunnittelun ylittävästi. Näiden rajojen kirjaaminen tekee käyttöönottoon liittyvistä keskusteluista tehokkaampia ja auttaa estämään muutoksia, jotka perustuvat ainoastaan yhteen yleisesti esitettyyn tekniseen ominaisuuteen.

Lopuksi pidä varaosat ja huoltokysymykset laajassa soveltamisalassa. Standardoidut liittimiperheet, jäljitettävät kaapelikoot, helposti päästävissä olevat kattoasennuspaikat ja selkeä toteutustietue tekevät myöhempää testausta ja vaihtoa yksinkertaisemmaksi. Integroijille, jotka hallinnoivat useita kohteita, tämä järjestelmällisyys voi olla yhtä arvokasta kuin alkuperäinen 5g:n kaikki-suuntainen antenni valinta, koska se vähentää epävarmuutta, kun järjestelmää laajennetaan tai huolletaan.