Blogi

Keskeiset mukautusvaihtoehdot RF-koaksiaalikaapeleissa teleliikenneinfrastruktuurissa

Impedanssin, pinnoituksen ja ulkokuoren mukautukset sisä-, ulko- ja maanalaisiin verkkoympäristöihin

Useimmat teleoperaattorit käyttävät 50 ohmin impedanssivakiota 5G-verkoissaan ja suurissa soluasemissa, mutta vaihtavat 75 ohmiin lähetysignaalien tai kuitupohjaisen videonsiirron yhteydessä. Tämä auttaa vähentämään ärsyttäviä signaalin heijastuksia, jotka muodostuvat todelliseksi ongelmaksi taajamilla. Pinnoitemateriaalien osalta valinnoissa on itse asiassa melko selkeä logiikka. Hopealla päällystetty kupari toimii erinomaisesti sisäisissä jakeluantennijärjestelmissä ja etuliitännöissä, koska se vähentää merkittävästi signaalihäviötä. Ulkona, jossa laitteet joutuvat sääolojen armoille, insinöörit suosivat nikkelillä päällystettyjä messingkytkimiä, koska ne kestävät korroosiota paljon paremmin. Päällysteaine on yhtä tärkeä riippuen siitä, mihin kaapelit asennetaan. Yläpuolisiin asennuksiin UV-stabiloitu polyeteeni pitää asiat kunnossa vuosikausia huolimatta auringonpaisteesta. Ja maan alla? Rottavarmat fluoripolyymeeripinnoitteet tekevät kaiken erotuksen estäessään vahinkoa, jonka pienet purentaeläimet aiheuttavat tavalliseen muoviin. Nämä materiaalit varmistavat noin 15 vuoden luotettavan toiminnan edes tiukoissa olosuhteissa viime vuoden 2023 kestävyystestien mukaan, joita on tehty eri infrastruktuurihankkeissa.

Ei-magneettiset, korroosionkestävät RF-koaksiaalikaapelin suunnittelut vaikeisiin kantaverkkosijoituksiin

Kun magneettisia antenniryhmiä lähellä sijoitetaan, ei-magneettiset ruostumattomat teräsliittimet auttavat estämään magneettista häiriövaikutusta säteenvirran muodostavien elektronisten komponenttien toiminnassa samalla kun ne vähentävät signaalivääristymiä. Viime vuoden kenttätestit 5G NR -järjestelmissä osoittivat noin 27 %:n parannusta tällä alueella. Niille haastaville rannikkoalueille tai raskaisiin teollisuusalueisiin, joilla makrosolut täytyy saada toimimaan, kolminkertainen vaipitus toimii erinomaisesti ympäristön aiheuttamia haasteita vastaan. Tähän kuuluu muun muassa kaapeleiden ympärille kiedottu alumiinikalvo sekä erityiset hydrofobiset geelit, jotka pysäyttävät kosteuden tunkeutumisen sisään. Nämä suojatoimenpiteet tuottavat todellisia hyötyjä luotettavuuteen liittyvissä kysymyksissä. Vianalttiusten laskeutuvat noin 40 %:iin, jopa silloin kun lämpötila vaihtelee rajusti miinus 40 asteesta Celsius-asteikolla aina 85 asteeseen asti. Tämä tekee näistä komponenteista ehdottomasti olennaisia asennuksissa kovissa ympäristöissä, kuten arktisilla alueilla, kuumissa aavikoilla tai missä tahansa meriveden altistumisalueilla.

Dielektrisen materiaalin kompromissit: PTFE vs. vaahtomuovi PE 5G mmWave-taajuusvakaudesta ja häviön hallinnassa

MmWave-taajuuksilla yli 24 GHz:n dielektrisen materiaalin valinta määrittää sekä vaihevakauteen että syöttöhäviöön:

• Polytetrafluorieteeni (PTFE) tarjoaa erinomaisen vaihejohdonmukaisuuden (±0,5°), mikä on elintärkeää massiiviselle MIMO-kalibroinnille ja aikariippuvaiselle etujohdotukselle, vaikka se nostaa kustannuksia noin 35 %
• Vaahtomuovinen polyeteeni (PE) saavuttaa alhaisemman syöttöhäviön (0,15 dB/m 40 GHz:ssä), mutta osoittaa suurempaa lämpölaajenemista – vaatien pituuskorjausta lämpötilan vaihdellessa

Operaattorit käyttävät PTFE:tä siellä, missä signaalin eheys on ehdoton (esim. aktiivisten antennien liitäntäkohdissa) ja vaahtomuovista PE:tä siellä, missä kustannustehokkuus ja kohtalainen vakaus riittävät (esim. päätekerroksen hyppylähdöissä). Optimoitujen hybrididielektristen ratkaisujen avulla saavutetaan nyt 99,7 %:n mukaisuus 5G NR -ajan synkronoinnissa ilman ylimääräisiä kustannuksia.

Suorituskykyetulyönti räätälöidystä RF-koaksiaalikaapelista korkeataajuusverkoissa

Syöttöhäviön vähentäminen ja vaihemukaisuus taajuusalueella 600 MHz–40 GHz

Räätälöidyt RF-koaksiaalikaapelit auttavat vähentämään signaalihäviötä 5G- ja mmWave-verkoissa niiden huolellisesti suunniteltujen johtimien muotojen, paremman varjostuksen ja parannettujen eristeaineiden ansiosta. Vuonna 2023 julkaistujen IEC 61196-1 -standardien mukaan nämä parannukset voivat vähentää sisäänottohäviötä noin 0,3 dB/metri taajuuksilla 24–40 GHz. Tämä tarkoittaa, että verkkoyritysten saattaa tulevaisuudessa tarvita vähemmän signaalitehostimia tai toistimia samalla kun aaltomuodot säilyvät hyvässä kunnossa. Entistä tärkeämpää on, että nämä kaapelit säilyttävät vaihevakautensa noin puolen asteen tarkkuudella eri taajuuksilla ja lämpötiloissa. Tällainen suorituskyky mahdollistaa koherentin MIMO-toiminnan, vaikka tiheissä kaupunkiympäristöissä esiintyisi hankalia signaalin heijastuksia, joita rakennukset aiheuttavat siirtäessään signaaleja kaikkialle.

Tarkkaan mitoitetut räätälöidyt pituudet signaaliviiveen optimoimiseksi MIMO- ja säteenmuodostusantennijärjestelmissä

Kaapelipituuden saaminen oikein milimetrin tuhannesosaa myöten on erittäin tärkeää aktiivisten antennijärjestelmien (AAS) ja niiden suuntakenttäjärjestelmien synkronoinnissa. Mikä ongelma tavallisilla kaapeleilla on? Ne aiheuttavat aikaviiveitä yli 15 pikosekuntia, mikä voi siirtää säteitä noin 4,5 astetta taajuudella 28 GHz. Siksi monet insinöörit käyttävät nykyään räätälöityjä vaiheensopivasti sovitettuja kaapelikokoonpanoja. Nämä erikoistuneet ratkaisut korjaavat epäsovitusongelmat ja mahdollistavat signaalien asianmukaisen yhdistämisen tarvittavia suurta voimakkuutta vaativia mmWave-yhteyksiä varten. Katsottaessa todellisia asennuksia, operaattorit ovat havainneet noin 20–25 %:n laskun yhteyshäviöissä käytettäessä näitä esisäädettyjä massiivisia MIMO-järjestelmiä. Järjestelmissä, joissa komponentit ovat hajautettuja, kuten etäradiorunkoissa (RRH), hyppylankojen sähköisen pituuden yhtenäisyys koko asennuksen ajan on erittäin tärkeää. Tämä johdonmukaisuus auttaa pitämään viiveet ennustettavina, mikä on ehdottoman välttämätöntä CPRI/eCPRI-standardien noudattamiseksi ja verkon deterministisen käyttäytymisen varmistamiseksi kuormitustilanteissa.

Mukautuminen ja luotettavuus: 5G-, LTE- ja AAS/RRH-toiminnallisten vaatimusten täyttäminen

Mukautettujen RF-koaksiaalikaappejen osalta ne on suunniteltu ylittämään perusvaatimukset eikä ainoastaan täyttämään vähimmäisstandardit. Nämä kaapelit noudattavat tärkeitä teknisiä määrityksiä, kuten 3GPP:n julkaisua 16 (Release 16) 5G-verkoille, IEEE 1595 -standardeja salamaniskujen suojaamiseksi sekä ETSI EN 301 489-1 -vaatimuksia sähkömagneettisesta yhteensopivuudesta. Käytännön testit osoittavat, että näitä standardeja noudattamattomat kaapelit voivat todella heikentää signaalia noin 30 % enemmän mmWave-taajuusalueella, mikä vaikuttaa palvelun laatuun huomattavasti. Suurin ongelma alhaisen laadun kaapeleissa? Passiivinen intermodulaatio eli PIM-ongelmat, jotka usein johtavat solukkotornien toimintahäiriöihin. Siksi laadukkaat mukautetut ratkaisut sisältävät ajan mittaan stabiileja ja korroosiolta kestäviä materiaaleja, ja ne pitävät vaihepoikkeamat tiukkojen rajojen sisällä (-40 °C:sta 85 °C:seen). Kun valmistajat testaavat näitä tehtaalla asennettuja kaapeleita sekä EMI- että PIM-arvojen suhteen, ne saavuttavat tyypillisesti lähes täydellisen luotettavuuden, jossa käytettävyys on 99,999 %. Lisäksi yritykset säästävät noin 18 % kustannuksista verrattuna valmiiden ratkaisujen käyttöön, kun kenttäoloissa väistämättä alkaa ilmetä ongelmia.

Mukautettujen RF-koaksiaalikaaplien strategiset edut teleoperaattoreille

Nopeutettu käyttöönotto ja integrointiriskien vähentäminen ennalta varmennetuilla mukautetuilla RF-koaksiaalikaapelijärjestelyillä

Mukautettujen kokoonpanojen osalta ne tulevat esivalidoiduina ja jo testattuina, muun muassa impedanssivakavuuden, PIM-suorituskyvyn alle -165 dBc:n sekä johdonmukaisen vaimennuksen +/- 0,5 dB:n sisällä eri lämpötiloissa. Tämä tarkoittaa, ettei tarvitse enää tuhlata tunteja työmaalla tehtäviin ikäviin kenttämittauksiin. Tehtaalla suoritettu testaus varmistaa, että nämä komponentit toimivat heti käyttöönoton jälkeen MIMO-antennien, etäisotikan ja aktiiviantennijärjestelmien kanssa. Käytännön kenttätestit osoittavat, että tämä voi vähentää asennusaikaa noin 40 prosentilla, mikä on melko vaikuttavaa todellisia verkon laajennuksia tarkasteltaessa. Verkkotoimittajat säästävät rahaa, koska heidän ei tarvitse tehdä kalliita korjaustyötä, kiivetä tornien päälle toistuvasti tai suorittaa koko järjestelmän uudelleenkalibrointia, jotka tapahtuvat liian usein standardikaapeleilla, joilla on impedanssi-ongelmia tai lämpötilaan liittyviä ongelmia. Se, mikä aikoinaan oli päänsärky integraattoreille, on nyt muuttunut asiaksi, joka todella auttaa hankkeiden etenemistä nopeammin ja edullisemmin.

UKK

Mikä on mukautettujen RF-koaksiaalikaapeleiden käytön pääetuna televerkoissa?

Pääetuna on niiden kyky vähentää signaalihäviötä, parantaa vaihejohdonmukaisuutta ja ylläpitää luotettavuutta eri taajuuksilla ja erilaisissa olosuhteissa, mikä tekee niistä ihanteellisen ratkaisun vaativiin telealan sovelluksiin.

Kuinka mukautetut RF-koaksiaalikaapelit parantavat verkon suorituskykyä korkeataajuusympäristöissä?

Ne on suunniteltu minimoimaan lisäyshäviöt ja parantamaan vaihevakausta, mikä on olennaista johdonmukaisille MIMO-toiminnoille ja tehokkaalle säteenmuodostukselle korkeataajuussovelluksissa, kuten 5G- ja mmWave-verkoissa.

Miksi dielektrisen materiaalin valinta on tärkeää RF-koaksiaalikaapeleissa?

Dielektriset materiaalit vaikuttavat vaihevakautta ja lisäyshäviöitä. PTFE tarjoaa erinomaisen vaihemääräisyyden, kun taas vaahtomuovinen PE tarjoaa alhaisemman lisäyshäviön; molemmat ovat tärkeitä riippuen sovellustarpeista.

Kuinka mukautetut kaapelit edesauttavat asennusaikojen lyhentämistä?

Esivalidoidut ja tehtaan testaamat räätälöidyt kaapelit vähentävät tarvetta paikan päällä tehtäville säädöille, mikä lyhentää huomattavasti asennusaikaa ja vähentää integraatio-ongelmien riskiä.