Blog

Kulcsfontosságú testreszabási lehetőségek RF koaxiális kábelekhez távközlési infrastruktúrában

Impedancia, bevonat és külső köpeny testreszabása beltéri, kültéri és földalatti hálózati környezetekhez

A legtöbb távközlési szolgáltató 50 ohmos impedancia-szabványt alkalmaz az 5G hálózatainál és nagy teljesítményű cellás telepítéseknél, bár amikor adásjelekről vagy üvegszálas videóátvitelről van szó, áttérnek a 75 ohmra. Ez segít csökkenteni azokat a zavaró jelvisszaverődéseket, amelyek sűrűn lakott városi területeken komoly problémává válhatnak. A bevonati anyagok kiválasztásánál valójában meglehetősen logikus alapelvek érvényesülnek. Az ezüstözött réz kiválóan alkalmas beltéri elosztott antennarendszerekhez és fronthaul-kapcsolatokhoz, mivel jelentősen csökkenti a jelveszteséget. Kültéren azonban, ahol a berendezéseket az időjárás is rongálja, az építészek inkább nikkelezett sárgaréz csatlakozókat részesítenek előnyben, mivel azok sokkal jobban ellenállnak a korróziónak. Az alkalmazott külső burkolat anyaga ugyancsak nagy jelentőségű attól függően, hogy a kábelek hova kerülnek. Fölé vezetett telepítések esetén az UV-stabilizált polietilén biztosítja a hosszú élettartamot, annak ellenére, hogy napfénynek van kitéve. És a föld alatt? Az állatsérüléstől védő fluoropolimer bevonatok döntő fontosságúak, megakadályozva, hogy rágcsálók átharapják a hagyományos műanyagot. Ezek az anyagok lehetővé teszik körülbelül 15 év megbízható üzemeltetését akár nehéz körülmények között is, ahogyan azt a 2023-ban különféle infrastrukturális projektek során végzett tartóssági tesztek igazolták.

Nem mágneses, korrózióálló RF koaxiális kábeltervezések kemény körülmények közötti bázisállomásokhoz

Érzékeny antennakiosztások közelében elhelyezve a nem mágneses rozsdamentes acélból készült csatlakozók segítenek megelőzni a mágneses zavarokat a beamforming elektronikában, miközben csökkentik a jelzajt. A 5G NR rendszerekre tavaly végzett terepi tesztek körülbelül 27%-os javulást mutattak ezen a területen. Azokban a nehézkes tengerparti vagy nehézipari területeken, ahol a makrocelláknek működniük kell, a háromrétegű kabelfedél kiválóan védi a kábelt a környezeti kihívásokkal szemben. Ezek közé tartozik például az alufólia-páncél, amely a kábeleket burkolja, valamint speciális vízlelökő gél belső alkalmazása, amely kizárja a vizet. Ezek a védelmi intézkedések jelentősen hozzájárulnak a megbízhatósághoz. A hibaráták körülbelül 40%-kal csökkennek akkor is, ha a hőmérséklet erősen ingadozik mínusz 40 Celsius-foktól egészen plusz 85 Celsius-fokig. Ezáltal ezek az alkatrészek elengedhetetlenek a kemény körülmények között történő telepítéshez, mint például az északi sarkvidéki régiókban, forró sivatagokban vagy bárhol a tengeri sósvíz-kontaktus közelében.

Dielektrikum anyagok kompromisszumai: PTFE vs. habosított PE a 5G mmWave frekvenciastabilitás és veszteségcsökkentés érdekében

A mmWave, 24 GHz feletti frekvenciákon a dielektrikum kiválasztása meghatározza a fázisstabilitást és a behelyettesítési veszteséget is:

• Politetrafluoretilén (PTFE) kiváló fázisállandóságot (±0,5°) nyújt, ami elengedhetetlen a masszív MIMO kalibrációhoz és az időzítés-érzékeny fronthaulhoz, bár ez költségnövekedést eredményez kb. 35%-kal
• Habosított polietilén (PE) alacsonyabb behelyettesítési veszteséget ér el (0,15 dB/m 40 GHz-en), de nagyobb hőtágulást mutat – hosszkompensációt igényel hőmérsékletváltozásnak kitett környezetekben

Az üzemeltetők a PTFE-t ott használják, ahol a jelminőség nem kompromisszumképes (pl. aktív antennafelületek), míg a habosított PE-t ott, ahol költséghatékonyság és mérsékelt stabilitás elegendő (pl. hozzáférési réteg jumperkábelek). Az optimalizált hibrid dielektrikumok jelenleg 99,7% konzisztenciát biztosítanak a 5G NR időszinkronizációban prémium költségnövekedés nélkül.

Teljesítményjavulás speciális RF koaxiális kábelekből származóan magas frekvenciás hálózatokban

Behelyettesítési veszteség csökkentése és fáziskonzisztencia a 600 MHz–40 GHz sávokon

Az egyedi RF koaxiális kábelek segítenek minimalizálni a jelveszteséget az 5G és mmHullám-hálózatokban a gondosan megtervezett vezetők, jobb árnyékolási lehetőségek és fejlett szigetelőanyagok köszönhetően. Az IEC 61196-1 (2023) szabvány szerint ezek a fejlesztések valójában körülbelül 0,3 dB/m-es csillapítás-csökkentést eredményezhetnek 24 és 40 GHz közötti frekvenciatartományban. Ez azt jelenti, hogy a hálózatüzemeltetőknek esetleg kevesebb jelerősítőre vagy ismétlőre lesz szükségük a jövőben, miközben a jelek minősége továbbra is kifogástalan marad. Még fontosabb, hogy ezek a kábelek a fázisstabilitást különböző frekvenciák és hőmérsékletek mellett is körülbelül fél fokon belül tartják. Ez a teljesítmény teszi lehetővé a koherens MIMO-működést akkor is, amikor bonyolult jelvisszaverődési helyzetekkel kell szembenézni sűrű városi környezetekben, ahol az épületek minden irányba visszaverik a jeleket.

Pontos hosszú, egyedi méretre szabott kábelek a jelkésleltetés optimalizálásához MIMO és nyalábszabályozó antennarendszerekben

Nagyon fontos a kábelek hosszának pontos, milliméterre történő meghatározása az Aktív Antenna Rendszerek (AAS) és a sugárformázó tömbök szinkronizálásánál. A szabványos kábelek problémája, hogy több mint 15 pikoszekundumos időeltolódást okozhatnak, ami 28 GHz-es frekvencián körülbelül 4,5 fokos sugáreltolódást eredményezhet. Ezért egyre több mérnök fordul most speciális, fázishozott kábelkészletekhez. Ezek a speciális megoldások kiküszöbölik az illesztetlenségi problémákat, és lehetővé teszik a jelek megfelelő kombinálását a mai magas nyereségű mmHullám-kapcsolatokhoz. A gyakorlatban végzett telepítéseket tekintve az üzemeltetők körülbelül 20–25 százalékkal csökkentették a kapcsolatveszteségeket ezekkel az előre beállított masszív MIMO-rendszerekkel. Olyan rendszereknél, amelyek elosztott komponensekből állnak, például Távoli Rádiófejekből (RRH), nagyon fontos, hogy a jumperkábelek elektromos hossza egységes maradjon az egész telepítés során. Ez az egységesség segít a kiszámítható késleltetési szintek fenntartásában, ami elengedhetetlen a CPRI/eCPRI szabványok teljesítéséhez, valamint ahhoz, hogy a hálózat terhelés alatt is determinisztikusan működjön.

Megfelelőség és megbízhatóság: az 5G, LTE és AAS/RRH működési igényeinek kielégítése

Egyedi RF koaxiális kábelek esetén ezek a kábelek nem csupán a minimális előírásokat teljesítik, hanem az alapkövetelményeken túlmutatóan készülnek. Ezek a kábelek megfelelnek fontos szabványoknak, mint például a 3GPP Release 16 az 5G hálózatokhoz, az IEEE 1595 a villámcsapások elleni védelemhez, valamint az ETSI EN 301 489-1 az elektromágneses összeférhetőségre vonatkozóan. A gyakorlati tesztelések azt mutatják, hogy a szabványoknak nem megfelelő kábelek a mmWave frekvenciákon akár kb. 30%-kal több jelet is rombolhatnak, ami jelentősen befolyásolja a szolgáltatás minőségét. A rossz minőségű kábelek fő problémája a passzív intermoduláció (PIM), amely gyakran vezet cellaállomás-hibákhoz. Ezért a jó egyedi megoldások olyan anyagokat tartalmaznak, amelyek idővel stabilak maradnak, ellenállnak a korróziónak, és fázisváltozásaikat szigorú határokon belül tartják (-40 °C-tól 85 °C-ig hőmérséklettartomány). Amikor a gyártók ezen üzemben összeszerelt kábeleket az EMI- és PIM-mutatók szerint tesztelik, általában majdnem tökéletes megbízhatósági rátát érnek el, 99,999% üzemidőt. Emellett a vállalatok körülbelül 18%-ot takarítanak meg karbantartási költségeken az üzemi hibák bekövetkeztekor, ha használatra kész megoldásokkal összehasonlítva egyedi megoldásokat alkalmaznak.

Egyedi RF koaxiális kábelek stratégiai előnyei távközlési szolgáltatók számára

Gyorsított telepítés és csökkentett integrációs kockázat előre érvényesített egyedi RF koaxiális kábelkészletekkel

Egyedi összeállítások esetén azok előre validáltak, és már tesztelve lettek olyan szempontok szerint, mint az impedancia-stabilitás, a PIM-teljesítmény -165 dBc alatt, valamint a csillapítás állandósága különböző hőmérsékleteken +/- 0,5 dB-en belül. Ez azt jelenti, hogy többé nem kell órákat pazarolni a helyszínen az ilyen unalmas terepi ellenőrzésekre. A gyári szinten végzett tesztelésnek köszönhetően ezek az alkatrészek azonnal működnek MIMO-antennák, távoli rádiófejek és aktív antennarendszerek mellett. Terepi tesztek kimutatták, hogy ez valójában körülbelül 40%-kal csökkentheti az üzembe helyezési időt, ami elég lenyűgöző, ha az aktuális hálózatbővítéseket nézzük. A hálózatüzemeltetők pénzt takarítanak meg, mivel nem kell drága újramunkálatokkal foglalkozniuk, ismételten tornyokra mászniuk, vagy teljes rendszerújra kalibrálásokat végezniük, amelyek sajnos gyakran előfordulnak szabványos kábeleknél, amelyek impedancia- vagy hőmérsékletfüggő problémáktól szenvednek. Ami korábban fejfájdalmat okozott az integrátoroknak, az most olyan dologgá vált, amely valójában segíti a projektek gyorsabb és olcsóbb előrehaladását.

GYIK

Milyen a fő előnye az egyéni RF koaxiális kábelek használatának a távközlési hálózatokban?

A fő előny a jelcsillapítás csökkentésére való képességükben, a fázisállandóság javításában és a megbízhatóság fenntartásában különböző frekvenciák és környezeti feltételek mellett, amelyek ideálissá teszik őket igényes távközlési alkalmazásokhoz.

Hogyan javítják az egyéni RF koaxiális kábelek a hálózati teljesítményt nagyfrekvenciás környezetekben?

Úgy tervezik őket, hogy minimalizálják a behelyezési veszteséget és javítsák a fázisstabilitást, ami elengedhetetlen a koherens MIMO működéshez és hatékony sugárirányításhoz nagyfrekvenciás környezetekben, mint például az 5G és mmWave hálózatok.

Miért fontos a dielektrikum kiválasztása az RF koaxiális kábelekben?

A dielektrikum anyagok befolyásolják a fázisstabilitást és a behelyezési veszteséget. A PTFE kiváló fázisállandóságot nyújt, míg a habosított PE alacsonyabb behelyezési veszteséggel rendelkezik; mindkettő lényeges az alkalmazási igényektől függően.

Hogyan járulnak hozzá az egyéni kábelek a telepítési idő csökkentéséhez?

A gyári tesztelt, előre validált egyedi kábelek minimalizálják az igazítást igénylő munkákat a helyszínen, jelentősen csökkentve az üzembe helyezési időt és az integrációs problémák kockázatát.