Blog

Kabel Feeder Koaksial RF: Kinerja Rendah Rugi untuk Konektivitas Situs Makro

Mengapa Kabel Feeder Koaksial Bergelombang 7/8” dan 1-1/4” Mendominasi Implementasi Makro 4G/5G Berdaya Tinggi

Untuk situs seluler makro berdaya tinggi, terutama yang digunakan pada jaringan 4G LTE dan 5G NR pada frekuensi menengah sekitar 3,5 GHz, kabel feeder koaksial bergelombang berdiameter besar telah menjadi praktik standar. Pada rentang frekuensi tertentu ini, kabel 7/8 inci mengurangi kehilangan sinyal sekitar 40 persen dibandingkan opsi setengah inci biasa. Jika menggunakan versi 1-1/4 inci, kerugian berkurang lagi sekitar seperempatnya. Kinerja seperti ini sangat penting saat mentransmisikan sinyal secara vertikal pada jarak lebih dari 30 meter, yang sering terjadi pada peralatan yang dipasang di menara. Pelindung tembaga pada kabel ini mampu memblokir gangguan elektromagnetik lebih dari 90 dB, sehingga kabel tetap berfungsi dengan baik meskipun berada di area dengan aktivitas nirkabel lain yang padat. Desain bergelombang khusus membantu mengatasi penumpukan panas akibat transmisi kontinu di atas 100 watt, sehingga kabel tidak mengalami perubahan sifat listrik yang dapat merusak kualitas sinyal. Kabel ini menunjukkan kehilangan sinyal yang konsisten rendah, kurang dari 3 dB per 100 meter pada frekuensi 3,5 GHz, serta cukup kuat untuk tahan terhadap penanganan kasar dan mempertahankan impedansi 50 ohm. Laporan industri tahun 2023 menunjukkan bahwa sekitar tiga perempat dari seluruh infrastruktur makro 5G di seluruh dunia mengandalkan solusi kabel jenis ini menurut survei yang dilakukan oleh Global Mobile Infrastructure Association.

Tembaga vs. Dielektrik Foam-PE: Perbandingan Atenuasi, PIM, dan Stabilitas Termal pada 3,5 GHz NR

Pemilihan bahan dielektrik secara mendasar membentuk perilaku kabel feeder pada 3,5 GHz—pita utama untuk kapasitas 5G NR mid-band. Meskipun dielektrik tembaga padat dan foam-polyethylene (foam-PE) memenuhi spesifikasi IEC 61196-1, pertimbangan operasionalnya menuntut keputusan sistematis pada tingkat sistem:

Dielektrik tembaga memberikan atenuasi sinyal yang sangat baik sehingga sangat cocok untuk aplikasi feeder vertikal panjang. Namun ada kelemahan terkait tingkat PIM yang mendekati -155 dBc, terutama ketika mengalami tekanan mekanis atau getaran. Sebaliknya, bahan foam PE dapat menurunkan PIM hingga sekitar -165 dBc berkat antarmuka yang seragam dan berkurangnya nonlinieritas pada antarmuka. Namun bahan ini memiliki masalah dalam menyerap kelembapan lebih cepat di lingkungan lembap dan cenderung menunjukkan perubahan konstanta dielektrik ketika suhu melebihi 65 derajat Celsius, yang memengaruhi stabilitas fasa terutama di dalam enclosure luar ruangan yang mengalami variasi termal. Saat memilih antar opsi, insinyur perlu mempertimbangkan kondisi lokasi tertentu. Tembaga paling sesuai untuk instalasi menara tinggi dengan panjang kabel yang besar dan fluktuasi suhu signifikan. Foam PE menjadi pilihan utama untuk instalasi pendek yang peka terhadap getaran, terutama pada sistem multi-band di mana pencapaian tingkat PIM ultra rendah mutlak diperlukan agar operasi berjalan dengan benar.

Desain Kritis PIM: Memastikan Integritas Sinyal dalam Sistem Kabel Feeder 4G/5G Multi-Band

Memenuhi Ambang Batas PIM -165 dBc: Praktik Terbaik Material, Konektor, dan Perakitan

Menjaga tingkat intermodulasi pasif (PIM) di bawah -165 dBc sangat penting untuk mendapatkan efisiensi spektral yang baik pada jaringan 4G/5G multi-band. Jika PIM melebihi batas tersebut, kapasitas jaringan turun sekitar 20% di area dengan banyak pengguna karena sinyal intermodulasi orde ketiga mulai mengganggu pita penerima. Sistem feeder terbaik mengatasi masalah ini dengan tiga pendekatan utama. Pertama, menggunakan konduktor tembaga bebas oksigen yang mengurangi masalah arus nonlinier. Kedua, menggunakan konektor kompresi alih-alih yang disolder, karena celah kecil antar sambungan solder dapat sangat merusak kinerja PIM, memberikan keunggulan sekitar 30 dBc dalam kebanyakan kasus. Ketiga, kontrol torsi perakitan yang tepat dalam rentang plus atau minus 10% dari nilai yang ditentukan membantu mencegah distorsi akibat tegangan mekanis pada titik sambungan. Berdasarkan spesifikasi 3GPP TR 38.811 untuk komponen RF, insinyur juga perlu memperhatikan hal-hal seperti pola alur heliks dan material dielektrik yang seragam. Faktor-faktor ini membuat perbedaan besar dalam menjaga karakteristik PIM yang baik bahkan ketika suhu berubah-ubah atau beberapa pita frekuensi aktif secara bersamaan.

Mode Kegagalan PIM yang Nyata: Korosi, Variasi Torsi, dan Distorsi yang Dibawa oleh Microgap

Pengujian lapangan telah menemukan tiga penyebab utama kegagalan PIM pada sistem feeder aktif di berbagai penerapan. Masalah terbesar berasal dari korosi atmosfer, terutama ketika klorida menyebabkan oksidasi pada titik-titik sambungan. Hal ini menciptakan sambungan nonlinier yang dapat meningkatkan tingkat distorsi sinyal hingga 15 dBc di daerah dekat pantai atau kawasan industri. Masalah umum lainnya adalah torsi pemasangan yang tidak tepat yang menyebabkan resistansi kontak tidak konsisten. Ketika hal ini terjadi, kita melihat kebocoran RF dan penurunan throughput data yang sering berkorelasi dengan metrik kinerja jaringan yang aneh. Masalah yang paling rumit mungkin melibatkan celah-celah kecil (kurang dari 0,1 mm) antara konduktor dan material isolasi, atau antara pin konektor dan soketnya. Ruang-ruang kecil ini berfungsi seperti dioda tak diinginkan ketika terpapar sinyal RF kuat, menciptakan interferensi intermodulasi yang luas. Data dari studi reliabilitas lapangan terbaru oleh Ericsson menunjukkan ketiga masalah ini secara bersama-sama bertanggung jawab atas lebih dari 20% kerugian kapasitas terkait PIM di menara seluler perkotaan. Untuk mengatasi masalah-masalah ini, operator biasanya menerapkan tekanan nitrogen pada konektor luar ruangan, menggunakan tekstur laser pada permukaan yang bersambungan untuk menciptakan kontak yang lebih baik, serta memasukkan pemeriksa torsi otomatis selama prosedur pemasangan awal.

Alternatif Kabel Feeder Serat Optik untuk Pemasangan Berkepadatan Tinggi dan Siap untuk Masa Depan

Kabel Feeder Serat Tahan Tekukan untuk Stasiun Basis Mikro Dalam Ruangan dan Lokasi Urban Kompak

Stasiun basis mikro dalam ruangan, sistem DAS, dan sel kecil urban kompak semuanya menghadapi tantangan terkait keterbatasan ruang dan kinerja sinyal. Di sinilah kabel feeder serat tahan tekukan (BIF) berperan, mengatasi banyak masalah yang muncul dari solusi koaksial konvensional. Teknologi BIF benar-benar mengurangi jari-jari tikungan minimum hingga sekitar 5 mm, yang kira-kira 70% lebih baik dibandingkan serat mode tunggal biasa. Hal ini membuat perbedaan besar saat memasang peralatan di tempat sempit seperti sumur lift, menarik kabel di balik dinding, atau bahkan melewati lingkungan kantor yang ramai dengan furnitur. Dan yang terbaik? Kerugian sinyal tetap berada jauh di bawah ambang kritis 0,1 dB selama manuver tersebut.

Keuntungan utama meliputi:

• Optimasi Ruang : Inti BIF 250-µm memungkinkan diameter kabel 40% lebih kecil dibanding desain standar—penting untuk pemasangan ulang di gedung lama
• Keandalan : Mempertahankan redaman <0,5 dB/km setelah lebih dari 100 siklus pembengkokan ketat, sesuai protokol uji ITU-T G.657.A1
• Kepatuhan terhadap keamanan : Selubung bebas asap nol halogen (LSZH) memenuhi standar keselamatan kebakaran IEC 61034 dan UL 1666 untuk penggunaan dalam ruangan

Kabel feeder BIF bekerja dengan multiplexing pembagian panjang gelombang (WDM) hingga 1625 nm, yang berarti kabel ini akan sangat sesuai untuk sistem fronthaul 5G-Advanced dan bahkan 6G di masa depan. Kabel ini dibuat tahan terhadap tekanan penghancuran lebih dari 400 N/cm menurut standar IEC 60794-1-2 E3—tes menunjukkan kinerjanya sangat baik di area perkotaan padat dengan lalu lintas pejalan kaki yang tinggi. Kabel ini tidak mudah mengalami retakan halus akibat tekukan yang sering menyebabkan masalah, sehingga teknisi perlu melakukan perbaikan sekitar 35% lebih jarang dibanding opsi lainnya. Selain itu, kabel ini dapat terhubung dengan mudah tanpa kesulitan ke instalasi campuran tembaga dan serat optik yang telah banyak dipasang oleh berbagai perusahaan dan kota.

Pertanyaan yang Sering Diajukan

Apa keunggulan utama menggunakan kabel feeder koaksial 7/8" dan 1-1/4" dalam penerapan 4G/5G?

Keuntungan utama meliputi pengurangan kehilangan sinyal hingga 40% atau lebih, perisai interferensi elektromagnetik yang sangat baik, serta kemampuan menangani penumpukan panas dari transmisi berkelanjutan di atas 100 watt.

Apa perbedaan kinerja antara dielektrik tembaga padat dan dielektrik foam-PE?

Dielektrik tembaga padat memberikan atenuasi sinyal yang sangat baik tetapi dapat mengalami tingkat PIM yang lebih tinggi saat terkena tekanan mekanis. Dielektrik foam-PE menawarkan PIM yang lebih rendah tetapi dapat memiliki masalah terkait suhu dan kelembapan.

Apa yang menyebabkan kegagalan PIM pada sistem feeder?

Kegagalan PIM sering disebabkan oleh korosi atmosfer, torsi pemasangan yang tidak tepat, dan distorsi akibat mikro-gap. Hal ini menyebabkan distorsi sinyal meningkat dan kapasitas jaringan berkurang.

Mengapa seseorang mungkin memilih kabel serat tahan lentur dibandingkan kabel koaksial tradisional?

Kabel serat tahan lentur menawarkan fleksibilitas yang lebih baik untuk ruang sempit, menjaga kehilangan sinyal tetap rendah, serta memenuhi standar keselamatan kebakaran, sehingga sangat cocok untuk pemasangan di dalam ruangan.