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आरएफ कोएक्शियल फीडर केबल: मैक्रो साइट कनेक्टिविटी के लिए कम नुकसान वाला प्रदर्शन

उच्च-शक्ति 4G/5G मैक्रो तैनाती में 7/8” और 1-1/4” कर्गेटेड कोएक्शियल फीडर केबल क्यों प्रभावी हैं

उच्च शक्ति वाले मैक्रो सेल साइट्स, विशेष रूप से जो 3.5 गीगाहर्ट्ज़ के आसपास मध्य-बैंड आवृत्तियों पर 4G LTE और 5G NR के साथ काम करते हैं, के लिए, बड़े व्यास वाले करघा युक्त समाक्षीय फीडर केबल्स लगभग मानक प्रथा बन गए हैं। इस विशिष्ट आवृत्ति रेंज में काम करते समय, 7/8 इंच के केबल सामान्य आधे इंच विकल्पों की तुलना में संकेत हानि को लगभग 40 प्रतिशत तक कम कर देते हैं। 1-1/4 इंच संस्करणों पर जाने से हानि लगभग एक चौथाई और कम हो जाती है। जब उपकरण टावरों पर लगे होने के कारण 30 मीटर से अधिक ऊर्ध्वाधर दूरी तक संकेत प्रेषित किए जाते हैं, तो ऐसी प्रदर्शन क्षमता का बहुत अधिक महत्व होता है। इन केबलों में तांबे की शील्डिंग विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप के 90 डीबी से अधिक को अवरुद्ध करती है, जिससे यह सुनिश्चित होता है कि आसपास अन्य वायरलेस गतिविधि के भरे होने पर भी ये अच्छी तरह काम करें। विशेष करघा डिज़ाइन लगातार 100 वाट से अधिक के प्रसारण से उत्पन्न ऊष्मा संचय को संभालने में मदद करती है, ताकि केबल अपने विद्युत गुणों को न बदले और संकेत गुणवत्ता खराब न हो। ये केबल 3.5 गीगाहर्ट्ज़ पर प्रति 100 मीटर 3 डीबी से कम के लगातार कम संकेत हानि को दर्शाते हैं, और साथ ही इतने मजबूत होते हैं कि कठोर हैंडलिंग का सामना कर सकें और अपनी 50 ओम की प्रतिबाधा बनाए रख सकें। वैश्विक मोबाइल इंफ्रास्ट्रक्चर एसोसिएशन द्वारा किए गए सर्वेक्षणों के अनुसार, 2023 की उद्योग रिपोर्टों में यह संकेत दिया गया है कि दुनिया भर में सभी 5G मैक्रो बुनियादी ढांचे के लगभग तीन चौथाई हिस्से पर इस प्रकार के केबलिंग समाधान पर निर्भरता है।

3.5 गीगाहर्ट्ज़ एनआर पर अभिक्षय, पीआईएम और तापीय स्थिरता में तांबे बनाम फोम-पीई परावैद्युत: व्यापार-ऑफ़

3.5 गीगाहर्ट्ज़ पर फीडर केबल व्यवहार को मौलिक रूप से आकार देने वाला परावैद्युत सामग्री चयन—5जी एनआर मध्य-बैंड क्षमता के लिए मुख्य बैंड। यद्यपि ठोस तांबे और फोम-पॉलीएथिलीन (फोम-पीई) दोनों परावैद्युत आईईसी 61196-1 विनिर्देशों को पूरा करते हैं, उनके संचालन संबंधी व्यापार-ऑफ़ सिस्टम-स्तरीय निर्णयों की मांग करते हैं:

तांबे के परावैद्युत उत्कृष्ट संकेत अस्तित्व को कम करने की अनुमति देते हैं, जो लंबे ऊर्ध्वाधर फीडर अनुप्रयोगों के लिए इन्हें उत्कृष्ट बनाता है। हालाँकि, यांत्रिक तनाव या कंपन के अधीन होने पर विशेष रूप से लगभग -155 डीबीसी के आसपास पीआईएम स्तरों के मामले में एक नकारात्मक पहलू है। दूसरी ओर, फोम पीई सामग्री अपने समान अंतरापृष्ठों और अंतरापृष्ठों पर कम गैर-रैखिकता के कारण पीआईएम को लगभग -165 डीबीसी तक ले जा सकते हैं। लेकिन आर्द्र वातावरण में इन सामग्रियों को नमी तेजी से अवशोषित करने की समस्या होती है और तापमान 65 डिग्री सेल्सियस से अधिक होने पर परावैद्युत स्थिरांक में परिवर्तन दिखाने लगते हैं, जो उन बाहरी एन्क्लोजर में चरण स्थिरता को प्रभावित करता है जो तापीय भिन्नताओं का अनुभव करते हैं। विकल्पों के बीच निर्णय लेते समय, इंजीनियरों को विशिष्ट स्थल परिस्थितियों पर विचार करने की आवश्यकता होती है। लंबे केबल लंबाई और महत्वपूर्ण तापमान भिन्नताओं वाले ऊंचे टावर स्थापना के लिए तांबा सबसे अच्छा काम करता है। फोम पीई उन छोटे स्थापना के लिए पसंदीदा विकल्प बन जाता है जो कंपन के प्रति संवेदनशील होते हैं, विशेष रूप से बहु-बैंड प्रणालियों में जहां उचित संचालन के लिए अत्यंत कम पीआईएम स्तर प्राप्त करना पूर्णतः आवश्यक होता है।

PIM-महत्वपूर्ण डिज़ाइन: मल्टी-बैंड 4G/5G फीडर केबल सिस्टम में सिग्नल इंटेग्रिटी सुनिश्चित करना

-165 dBc PIM थ्रेशहोल्ड को पूरा करना: सामग्री, कनेक्टर और असेंबली के लिए उत्तम अभ्यास

उन बहु-बैंड 4G/5G नेटवर्क में अच्छी स्पेक्ट्रल दक्षता प्राप्त करने के लिए -165 dBc से नीचे निष्क्रिय अंतरमिश्रण (PIM) स्तर को बनाए रखना बहुत महत्वपूर्ण है। यदि PIM उस सीमा से ऊपर चला जाता है, तो उपयोगकर्ताओं के सघन क्षेत्रों में नेटवर्क क्षमता लगभग 20% तक गिर जाती है, क्योंकि तीसरे क्रम के अंतरमिश्रण संकेत प्राप्ति बैंड में हस्तक्षेप करने लगते हैं। सर्वोत्तम फीडर प्रणालियाँ इस समस्या को हल करने के लिए तीन मुख्य तरीकों का उपयोग करती हैं। सबसे पहले, वे ऑक्सीजन-मुक्त तांबे के चालकों का उपयोग करती हैं जो अरैखिक धारा समस्याओं को कम करते हैं। फिर, लोहित जोड़ों के बजाय संपीड़न कनेक्टर्स का उपयोग किया जाता है क्योंकि लोहित जोड़ों के बीच के छोटे अंतराल PIM प्रदर्शन को वास्तव में नुकसान पहुँचा सकते हैं, जिससे अधिकांश मामलों में लगभग 30 dBc का लाभ मिलता है। और अंत में, निर्दिष्ट मान के ±10% के भीतर असेंबली टोक़ नियंत्रण जोड़ों पर यांत्रिक तनाव के कारण विकृति को रोकने में मदद करता है। RF घटकों के लिए 3GPP TR 38.811 विनिर्देशों को देखते हुए, इंजीनियरों को हेलिकल करघा प्रतिरूपों और एकरूप परावैद्युत सामग्री जैसी चीजों पर भी ध्यान देने की आवश्यकता होती है। तापमान में उतार-चढ़ाव या साथ-साथ कई आवृत्ति बैंड सक्रिय होने पर भी अच्छी PIM विशेषताओं को बनाए रखने में ये कारक महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं।

वास्तविक दुनिया के PIM विफलता मोड: संक्षारण, टॉर्क भिन्नता और माइक्रोगैप-उत्प्रेरित विकृति

क्षेत्र परीक्षणों में विभिन्न तैनातियों के दौरान सक्रिय फीडर प्रणालियों में PIM विफलताओं के पीछे तीन मुख्य कारण पाए गए हैं। सबसे बड़ी समस्या वायुमंडलीय संक्षारण से उत्पन्न होती है, विशेष रूप से जब क्लोराइड्स संयोजन बिंदुओं पर ऑक्सीकरण का कारण बनते हैं। इससे अरैखिक संधि बनती है जो तटरेखा या औद्योगिक क्षेत्रों के पास के क्षेत्रों में सिग्नल विकृति के स्तर को 15 dBc तक बढ़ा सकती है। एक अन्य सामान्य समस्या अनियमित संपर्क प्रतिरोध के कारण अनुचित स्थापना टोक़ है। ऐसा होने पर, हमें RF रिसाव और कम डेटा थ्रूपुट दिखाई देता है जो अक्सर अजीब नेटवर्क प्रदर्शन मेट्रिक्स के साथ मेल खाता है। शायद सबसे कठिन समस्या चालक और विद्युतरोधी सामग्री के बीच, या कनेक्टर पिन और उनके सॉकेट के बीच छोटे अंतर (0.1 mm से कम) से संबंधित है। ये छोटी जगहें मजबूत RF सिग्नल के संपर्क में आने पर अवांछित डायोड की तरह काम करती हैं, जिससे व्यापक अंतरमिश्रण हस्तक्षेप उत्पन्न होता है। एरिक्सन के नवीनतम क्षेत्र विश्वसनीयता अध्ययन के आंकड़े दिखाते हैं कि शहरी क्षेत्रों में सेलुलर टावरों में PIM से संबंधित क्षमता की 20% से अधिक की क्षति इन तीन समस्याओं के संयोजन के कारण होती है। इन समस्याओं से निपटने के लिए, ऑपरेटर आमतौर पर बाहरी कनेक्टर्स के लिए नाइट्रोजन दबावकरण लागू करते हैं, बेहतर संपर्क बनाने के लिए मिलने वाली सतहों पर लेजर टेक्सचरिंग का उपयोग करते हैं, और प्रारंभिक स्थापना प्रक्रियाओं के दौरान स्वचालित टोक़ चेकर्स शामिल करते हैं।

उच्च-घनत्व और भविष्य-सुरक्षित तैनाती के लिए फाइबर-ऑप्टिक फीडर केबल विकल्प

आंतरिक माइक्रो बेस स्टेशनों और संकुचित शहरी स्थलों के लिए बेंड-असंवेदनशील फाइबर फीडर केबल

आंतरिक माइक्रो बेस स्टेशन, DAS प्रणाली और संकुचित शहरी स्मॉल सेल्स सभी स्थान सीमाओं और संकेत प्रदर्शन के मामले में चुनौतियों का सामना करते हैं। यहीं पर बेंड-असंवेदनशील फाइबर (BIF) फीडर केबल महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं, जो पारंपरिक कोएक्सियल समाधानों से जुड़ी कई समस्याओं का समाधान करते हैं। BIF प्रौद्योगिकी वास्तव में न्यूनतम वक्रता त्रिज्या को लगभग 5 मिमी तक घटा देती है, जो सामान्य सिंगल मोड फाइबर की तुलना में लगभग 70% बेहतर है। इससे लिफ्ट शाफ्ट में उपकरण स्थापित करने, दीवारों के पीछे केबल बिछाने या फर्नीचर से भरे व्यस्त कार्यालय परिवेश में केबल बिछाने जैसी तंग जगहों में स्थापना के लिए यह बहुत बड़ा अंतर लाता है। और सबसे अच्छी बात? इस पूरी प्रक्रिया में संकेत हानि महत्वपूर्ण 0.1 डीबी के खतरे से काफी नीचे बनी रहती है।

मुख्य फायदे ये हैं:

• स्थान का अनुकूलन : 250-µm BIF कोर मानक डिज़ाइन की तुलना में 40% छोटे केबल व्यास की अनुमति देते हैं—पुरानी इमारतों के पुन: उपकरण के लिए महत्वपूर्ण
• विश्वसनीयता : ITU-T G.657.A1 परीक्षण प्रोटोकॉल के अनुसार लगातार मोड़ने के 100+ साइकिल के बाद भी <0.5 dB/km अवशोषण बनाए रखता है
• सुरक्षा अनुपालन : आंतरिक उपयोग के लिए IEC 61034 और UL 1666 अग्नि सुरक्षा मानकों को पूरा करने वाली कम धुआं वाले शून्य हैलोजन (LSZH) आवरण

BIF फीडर केबल्स तरंगदैर्ध्य विभाजन मल्टीप्लेक्सिंग (WDM) के साथ 1625 एनएम तक काम करते हैं, जिसका अर्थ है कि वे आगामी 5G-Advanced और यहां तक कि 6G फ्रंटहॉल प्रणालियों के साथ ठीक से काम करेंगे। IEC 60794-1-2 E3 मानकों के अनुसार इन केबलों को 400 N/cm से अधिक संपीड़न बलों का विरोध करने के लिए बनाया गया है, जिसे परीक्षणों में व्यस्त शहरी क्षेत्रों में भारी पैदल यातायात के लिए उत्कृष्ट रूप से काम करते देखा गया है। इन केबलों में मोड़ने से छोटे-छोटे दरार नहीं पड़ते जो अक्सर समस्याओं का कारण बनते हैं, इसलिए तकनीशियनों को अन्य विकल्पों की तुलना में लगभग 35% कम बार बाहर जाकर मरम्मत करने की आवश्यकता पड़ती है। इसके अतिरिक्त, वे उन मिश्रित तांबा और फाइबर सेटअप में आसानी से बिना किसी परेशानी के कनेक्ट हो जाते हैं जो कई व्यवसायों और शहरों ने पहले से स्थापित कर रखे हैं।

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न

4G/5G तैनाती में 7/8" और 1-1/4" समाक्षीय फीडर केबल्स के उपयोग के मुख्य लाभ क्या हैं?

प्राथमिक लाभों में 40% या अधिक संकेत हानि में कमी, उत्कृष्ट विद्युत चुंबकीय हस्तक्षेप शील्डिंग और 100 वाट से अधिक निरंतर संचरण से उत्पन्न ऊष्मा के निपटान की क्षमता शामिल है।

ठोस तांबे और फोम-पीई परावैद्युत के प्रदर्शन के संदर्भ में क्या अंतर है?

ठोस तांबे के परावैद्युत उत्कृष्ट संकेत अशक्तिकरण प्रदान करते हैं लेकिन यांत्रिक तनाव के तहत उच्च PIM स्तर का अनुभव कर सकते हैं। फोम-पीई परावैद्युत कम PIM प्रदान करते हैं लेकिन तापमान और नमी से संबंधित समस्याएं हो सकती हैं।

फीडर प्रणालियों में PIM विफलताओं के क्या कारण होते हैं?

PIM विफलताएं अक्सर वायुमंडलीय संक्षारण, अनुचित स्थापना टोक़, और सूक्ष्म अंतराल से उत्पन्न विरूपण के कारण होती हैं। इनसे संकेत विरूपण में वृद्धि और नेटवर्क क्षमता में कमी आती है।

कोई व्यक्ति पारंपरिक समाक्षीय केबल के बजाय बेंड-असंवेदनशील फाइबर केबल क्यों चुन सकता है?

बेंड-असंवेदनशील फाइबर केबल तंग स्थानों के लिए सुधारित लचीलापन प्रदान करते हैं, कम संकेत हानि बनाए रखते हैं, और अग्नि सुरक्षा मानकों का पालन करते हैं, जो उन्हें आंतरिक तैनाती के लिए अत्यधिक उपयुक्त बनाता है।