Onko LMR400-koaksiaalikaapeli sopiva alhaisen häviön viestintäskeneaarioihin?

LMR400-signaalin vaimenemisen ja vähähäviöisen suunnittelun ymmärtäminen

Korkeataajuisten RF-lähetysten signaalien heikkenemisen haaste

RF-signaalit vaimenevat luonnollisesti korkeilla taajuuksilla kulkiessaan koaksiaalikaapeleissa, erityisesti kun ylitetään noin 1 GHz rajapyykki. Tämän signaalin heikkenemisen pääasialliset syyt ovat johtimien resistanssi (nuo kaikki puhuvat I²R-tappioista) sekä kaapelin sisällä olevien eristeaineiden absorptio. Katsotaanpa mitä tapahtuu 6 GHz:n taajuuksilla. Standardi RG-sarjan kaapelit menettävät yli puolet tehostaan jo 30 metrin matkalla. Tämä aiheuttaa merkittäviä ongelmia esimerkiksi 5G-verkkoinfrastruktuurissa, jossa luotettavat pitkän matkan yhteydet ovat tärkeitä, samoin kuin tutkajärjestelmissä, joissa vaaditaan johdonmukaista signaalin eheyttä suurilla etäisyyksillä.

Miten LMR400 vähentää vaimennusta edistyneellä dielektrisellä ja johtimien tekniikalla

LMR400 torjuu signaalihäviötä kolmella keskeisellä innovaatiolla:

• Kaasulla täytetty foam-PE-dielektrinen eriste : Vähentää dielektristä vakioarvoa arvoon 1,3 (vs. 1,5 kiinteässä PE:ssä), mikä pienentää elektromagneettisen aallon absorptiota
• Kolminkertaisesti varustettu rakenne : Yhdistää folio- ja kaksinkertaiset kiedot kerroksittain 95 %:n kidevedetyn kuparikuoletuksen, joka estää 99,9 % häiriöistä samalla kun säilyttää joustavuuden
• Happamaton kuparikeskijohdin : Tarjoaa 99,9 %:n johtavuuden, vähentäen resistiivisiä tappioita 30 % verrattuna alumiinisydämisiin vaihtoehtoihin

Nämä suunnitteluelementit toimivat yhdessä signaalin eheyden säilyttämiseksi pitkillä etäisyyksillä ja korkeilla taajuuksilla.

Taajuusriippuvainen menetysominaisuus: LMR400 100 MHz:sta 6 GHz:iin

LMR400 säilyttää matalan vaimennuksen kaikkialla RF-kaistalla, suoriutuen paremmin kuin standardikoaksiaalikaapelit:

Tämä johdonmukainen tehokkuus tekee LMR400:sta ihanteellisen sovelluksiin, jotka vaihtelevat FM-radiolinkkeistä millimetriaaltoihin perustuvaan takautumiseen.

Tapausstudy: Mitattu dB-häviövertailu — LMR400 vs. RG213, 2,4 GHz:ssä 50 jalan matkalla

Ohjatussa Wi-Fi 6 -asennuksessa LMR400 osoitti vain 1,5 dB:n häviön 50 jalan matkalla 2,4 GHz:ssä — 40 % alhaisemman kuin RG213:n 2,5 dB. Tämä tarkoittaa 32 % vahvempaa vastaanotettua signaalia, mikä mahdollistaa stabiilin 256-QAM-moduloinnin siellä, missä RG213 kamppailee yli 64-QAM:n kanssa samoissa olosuhteissa.

Vertaileva suorituskyky: Miksi LMR400 toimii paremmin kuin RG213 RF-tehokkuudessa

Vertaileva analyysi vaimennuksesta, varauksesta ja impedanssin stabiilisuudesta

At 2,4 GHz , a 50 jalan matka lMR400:ää aiheuttaa vain 1,2 dB:n häviö , puolet RG213:n vastaavasta 2,4 dB . Tämä etu johtuu seuraavista tekijöistä:

• Vaahtomuovinen dielektrinen ydin vähentää kapasitanssiin liittyviä häviöitä
• Kolminkertainen varjostus (folio + kaksinkertainen kiedos) saavuttaen 98 %:n EMI-hylkäyksen verrattuna RG213:n 85 %:iin
• Tarkka impedanssin hallinta (±1,5σ vaihtelu verrattuna RG213:n ±3σ:ään 6 GHz:ssä), mikä minimoitaa heijastukset

Tuloksena on parempi tehonsiirto ja alhaisemmat bittivirhesuhteet korkean tiedonsiirtovauhdin järjestelmissä.

Reaalimaailman skenaariot, joissa RG213 ei vastaa LMR400:n signaalin eheyttä

Kun on kyse kaupunkien langattomista taaksepäin yhteyksistä, RG213-kaapeleissa tarvitaan tyypillisesti signaalitehostimia noin 80 jalan jälkeen niiden luontaisen signaalin menetysominaisuuksien vuoksi, mikä aiheuttaa sekä kohinahaittoja että järjestelmän monimutkaisuusongelmia. Erilaisten 5G-pientukkujen käytännön testaukset ovat paljastaneet myös mielenkiintoisen seikan: RG213-asennuksissa pakettien menetys on noin 18 prosenttia suurempaa alueilla, joilla esiintyy voimakasta sähkömagneettista häiriötä, ainoastaan siksi, että ne eivät suojaa signaaleja yhtä tehokkaasti. Liittimien luotettavuuden osalta on olemassa toinen havainnollinen ero kaapelityyppien välillä. LMR400-kaapelit säilyttävät johdonmukaisesti vähemmän kuin puoli desibeliä impedanssin epäsovituksessa, vaikka niitä kierretään tiukasti kulmiin vain kolmen tuuman säteellä. Sama ei kuitenkaan voi sanoa RG213-liitännöistä; nämä puolestaan hajoavat melko säännöllisesti samankaltaisissa olosuhteissa viestintätornien rakenteissa, joissa tila on rajoitettua ja taivutus on välttämätöntä asennuksen aikana.

Satelliittimaastaasemoiden osalta LMR400:n 0,7 dB/100 jalan etu taajuudella 3,5 GHz tuottaa 12 % selkeämmät telemetriasignaalit. Nämä erot tulevat ratkaiseviksi useita satoja jalkoja pitkissä kytkennöissä, jotka ovat yleisiä nykyaikaisessa RF-infrastruktuurissa.

LMR400 pitkän matkan ja vaativissa RF-sovelluksissa

Mahdollistaa pidemmät johdot: miten LMR400 säilyttää signaalin laadun yli 100 jalan

LMR400-kaapeli on suunniteltu pitkille matkoille, koska se menettää vain noin 2,8 dB jokaista 100 jalan (n. 30 m) matkaa kohti käytettäessä 2,4 GHz taajuuksilla. Miten tämä on mahdollista? Kaapelin sisällä on kaasulla täytetty vaahtomuovieriste sekä täysin saumaton varjostusrakenne, jotka pitävät signaalin sisällä eivätkä salli sen vuotaa ulos. Ulkopuolella on erityinen polyeteenipinnoite, joka kestää UV-säteilyä, joten nämä kaapelit kestävät mitä tahansa luonnonilmiöitä ulkoasennuksissa. Olemme itse tehneet kenttätestejä näillä kaapeleilla, ja ne säilyttävät 50 ohmin impedanssinsa jopa noin 150 jalan (n. 45 m) matkoilla. Tämä stabiilius on erittäin tärkeää luotettavien langattomien yhteyksien asennuksessa ulkona, koska tavalliset RG213-kaapelit menettävät suorituskykyään melko nopeasti samankaltaisissa olosuhteissa.

Tapauksen tutkimus: 150-jalkaisen LMR400-kaapelin käyttöönotto ulkoisissa pistemäisissä langattomissa yhteyksissä

Vuoden 2023 infrastruktuuriprojekti arvioi signaalin eheyttä 150-jalkaisessa ulkoisessa pistemäisessä langattomassa yhteydessä:

*Perustuu vastaanotetun tehon vakauttisuuteen ja virhetasometriikkaan (6 kuukauden kenttätutkimus).

LMR400-kaapelin suojatehokkuus (≥98 dB) vähensi sähkömagneettista häiriötä 28 %, mikä vahvistaa sen soveltuvuuden soluyhteyksien taaksepäin yhteyksiin ja Wi-Fi 6 -ympäristöihin.

Suurimman linjan pituuden laskeminen hyväksyttävän dB-häviön rajojen perusteella

Ingenöörit voivat määrittää maksimipituuden käyttämällä tätä kaavaa:

1. Määritä hyväksyttävä järjestelmähäviö (esim. 6 dB)
2. Jaa jalkaa kohti olevalla vaimennuksella (0,028 dB/jalka 2,4 GHz:ssä)
3. Tulos : 6 dB ÷ 0,028 dB/jalka = 214 jalkaa

Tämä mahdollistaa LMR400:n tukevan yli 37 % pidempiä etäisyyksiä kuin RG213 vastaavissa häviökynnystilanteissa, mikä vähentää toistajien tarvetta ja kustannuksia huollossa.

LMR400:n tärkeimmät sähköiset ja mekaaniset ominaisuudet

Impedanssi, nopeuskerroin ja erinomainen suojatehokkuus

LMR400-kaapeli säilyttää vakion 50 ohmin impedanssin koko taajuusalueella tasavirrasta aina 6 gigahertsiin asti. Tämä tarkoittaa, että se toimii erittäin hyvin yhdistettynä lähetinvastaanottimiin ja antenneihin aiheuttamatta signaaliongelmia. Tämän kaapelin erottuvuuden takia on sen vaikuttava nopeuskerroin (velocity factor) 85 %, mikä sijoittaa sen tämän luokan kärkeen. Korkea nopeuskerroin vähentää vaiheviiveitä, mikä on erityisen tärkeää tarkkuutta vaativissa sovelluksissa, kuten 5G-verkon synkronoinnissa. Lisäksi kaksoisvarustellun suojauksen ansiosta kaapeli estää sähkömagneettisen häiriön noin 97 %:n tehokkuudella. Tällainen suojaustaso on ratkaisevan tärkeä paikoissa, joissa lähialueen muilta laitteilta tulee paljon sähköistä kohinaa.

Aaltoputkianalyysi vahvistaa, että LMR400:n vaimennus pysyy alle 0,7 dB/100 ft:llä 2 GHz:n taajuudella samalla kun suojauksen eheys säilyy. Tämä yhdistelmä sopii vaativiin sovelluksiin, kuten:

• Solukkojäähdytysasemat korkeajännitelinjojen lähellä
• Satelliittiyhteydet, jotka vaativat korkeaa SNR:tä
• Sotilasviestintä, joka vaatii TEMPEST-luokan suojauksen

Kestävyys ja ympäristövastus luotettavaa ulkokäyttöä varten

Suunniteltu kovia olosuhteita varten, LMR400-komponentti sisältää erityisen UV-kestävän kupukarviajouhepolyeteenikuoren, joka toimii luotettavasti lämpötilavälillä miinus 55 astetta celsiusastetta ja plus 85 asteeseen. Tämän kaapelin erottuvuuden takia on sen joustavuus, joka säilyy myös vaikeissa olosuhteissa. Pienin taivutussäde on vain yksi tuuma, mikä tarkoittaa, että se selviytyy tiukoista tiloista paremmin kuin standardi RG213-kaapelit noin neljänneksellä. Rannikolla tehdyt kenttätestit ovat osoittaneet myös vaikuttavaa tulosta. Oikein asennettuna ja päätettyinä nämä kaapelit ovat kestäneet paljon yli kymmenen vuotta käytössä. Tiiviit liittimet tekevät todella hyvin työnsä estäen veden pääsyn, vaikka kosteuspitoisuus olisi lähes 100 %. Tällainen suorituskyky on erittäin tärkeää paikoissa, joissa sääolosuhteet haastavat jatkuvasti laitteiden kestävyyttä.

LMR400:n sovellukset ja teollisuuden hyväksyntä modernissa viestintäjärjestelmissä

Langattomat verkot, 5G-infrastruktuuri ja Wi-Fi 6 -ratkaisut, jotka käyttävät LMR400-kaapelia

Erittäin alhaisen vaimennuksen (niin alhainen kuin 0,65 dB/100 ft 2,4 GHz:ssä) ansiosta LMR400 on laajalti käytössä suorituskykyisissä langattomissa järjestelmissä. Sen kestävä varjostusrakenne takaa puhdistunutta signaalin siirtoa tiheissä 5G-pienisolujärjestelmissä ja Wi-Fi 6 -verkoissa. Kaupunkien 5G-verkot luottavat sen ympäristönsietoon ja impedanssivakautta ylläpitävään suorituskykyyn millimetriaaltojen linkkien synkronoinnissa.

Vuoden 2023 teollisuusanalyysin mukaan yli 62 % teleoperaattoreista suosii LMR400-kaapelia katolta kantaverkkoon yhdistämiseen sen vakiona pysyvän 50-ohmin impedanssin ja alle 1,3 VSWR:n vuoksi taajuudella jopa 6 GHz. Tämä yhteensopivuus mahdollistaa integroinnin massiivisten MIMO-järjestelmien ja hajautettujen antennijärjestelmien kanssa älykkäiden kaupunkien arkkitehtuureissa.

Satelliittiviestintä ja soluverkon takaumat, jotka perustuvat alhaiseen häviöön

Satelliittimaastaasemat hyötyvät LMR400:n 88 %:n nopeustekijästä ja kuparilla päällystetystä alumiinisydämestä, jotka takaavat tarkan aikataulutuksen geostationäärisiin seurantajärjestelmiin. UV-kestävä ulkokotelo estää hajoamista altistetuissa asennuksissa, mikä vähentää huoltovaatimuksia kaukana sijaitsevissa takaisinkytkentäkatoksissa.

Kenttämittaukset osoittavat, että LMR400 säilyttää 95 %:n signaalin eheyden 150 jalan C-kaistan etäisyyksillä (3,7—4,2 GHz), mikä on 22 % parempi kuin vanhoilla koaksikaapeleilla. Tämä luotettavuus on elintärkeää viiveherkissä toiminnoissa, kuten itseohjautuvien ajoneuvojen etäluvassa ja dronien valvonnassa, joissa pienikin signaalihäviö voi keskeyttää reaaliaikaisen tiedonsiirron.

UKK

Mikä on LMR400:n pääasiallinen etu muihin koaksikaapeleihin verrattuna?

LMR400 tarjoaa erinomaisen vaimennuksen ja suojauksen tehokkuuden, mikä tekee siitä ideaalivalinnan korkeataajuussovelluksiin, joissa vaaditaan pitkän matkan luotettavaa siirtoa.

Miten LMR400 toimii ympäristövaikutusten alaisena?

LMR400:lla on UV-kestävä polyeteinikuori ja joustava rakenne, joka mahdollistaa sen kestää tiukat ulko-olosuhteet samalla kun se säilyttää vakaiden signaalien eheyden.

Voiko LMR400 tukea pitkiä etäisyyksiä ilman toistimia?

Kyllä, alhaisen häviöasteensa vuoksi LMR400 voi tukea pidempiä etäisyyksiä, jopa 37 % enemmän kuin standardi RG213-kaapelit samoilla häviörajoilla, mikä vähentää toistimien tarvetta.

Sopivatko LMR400 5G-infrastruktuuriin?

Ehdottomasti, sen alhainen vaimennus ja ympäristökestävyys tekevät siitä ihanteellisen tiheisiin 5G-asennuksiin ja kaupunkien langattomiin verkkoihin.