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Principali norme internazionali che disciplinano la conformità dei connettori RF

Serie IEC 61169: Definizione di interoperabilità, dimensioni e prestazioni elettriche

La serie IEC 61169 è diventata un punto di riferimento a livello mondiale per quanto riguarda i connettori RF. Queste norme garantiscono che tutti i connettori abbiano dimensioni costanti, prestazioni elettriche affidabili e compatibilità tra prodotti di diversi produttori senza problemi. Le specifiche coprono diversi fattori importanti come la stabilità dell'impedenza (solitamente intorno ai 50 ohm), il rapporto d'onda stazionaria di tensione, le perdite di inserzione e arrivano fino a frequenze di 40 GHz. Nel settore delle telecomunicazioni in particolare, queste specifiche sono fondamentali perché influiscono sia sulla qualità dei segnali trasmessi sia sull'efficienza operativa dei sistemi. Prendiamo ad esempio i connettori conformi alla norma IEC 61169-4: sono in grado di mantenere il loro VSWR al di sotto di 1,25 fino a 11 GHz, rendendoli ideali per operazioni affidabili nella banda 5G sub-6 GHz. I produttori sottopongono i componenti a test rigorosi secondo queste norme, in modo da garantirne il funzionamento in condizioni reali. Per questo motivo, attenersi a queste linee guida non è soltanto una buona prassi, ma è praticamente indispensabile affinché le apparecchiature vengano accettate a livello internazionale.

ETSI EN 300 019 & GR-3108: Indurimento ambientale per il deployment di connettori RF di grado telecom

Lo standard ETSI EN 300 019, che tratta le condizioni ambientali per apparecchiature di telecomunicazione, insieme al Telcordia GR-3108, che analizza specificamente l'affidabilità dei connettori RF, definisce insieme ciò che le infrastrutture di telecomunicazione esterne devono essere in grado di sopportare. Questi standard richiedono che le apparecchiature funzionino in modo affidabile anche quando la temperatura varia da meno 40 gradi Celsius fino a più 85 gradi. Devono inoltre resistere ad alti livelli di umidità, all'esposizione alla nebbia salina, alle vibrazioni meccaniche causate dal vento e dal traffico, e garantire protezione contro polvere e infiltrazione d'acqua con un rating minimo IP67. Per quanto riguarda i connettori, i produttori devono dimostrare che questi possano sopravvivere ad almeno diecimila cicli di accoppiamento senza mostrare segni di usura, mantenendo allo stesso tempo prestazioni elettriche costanti dopo aver superato test di invecchiamento accelerato. Questo tipo di robustezza non è solo auspicabile, ma assolutamente essenziale. Senza di essa, si avrebbero più guasti in campo che causerebbero interruzioni delle reti, spese maggiori per riparazioni nel tempo e difficoltà a soddisfare l'aspettativa del settore di avere hardware per macrocella che duri ben oltre due decenni di servizio.

Principali famiglie di connettori RF conformi alle normative telecom e i relativi casi d'uso

Connettori tipo N: Certificati IEC 61169-4 per stazioni base macrocella (DC–11 GHz, varianti con grado di protezione IP67)

I connettori tipo N certificati secondo gli standard IEC 61169-4 sono diventati componenti essenziali per l'installazione di stazioni base macrocella. La progettazione filettata garantisce un'elevata stabilità meccanica, elemento fondamentale in situazioni caratterizzate da forti vibrazioni, come nei casi di installazione su tetti e torri dove vengono montate le unità radio. Questi connettori gestiscono frequenze dalla continua (DC) fino a 11 GHz e sono dotati di guarnizioni con grado di protezione IP67 che mantengono il segnale stabile anche in condizioni meteorologiche avverse e durante impieghi prolungati nel tempo. Test nel mondo reale mostrano che il rapporto d'onda stazionaria di tensione rimane al di sotto del valore 1,25 dopo circa 5.000 cicli di connessione. Ciò risulta particolarmente rilevante poiché il mantenimento di livelli bassi di PIM (intermodulazione passiva) diventa critico all'aumentare della densità delle reti sia nei sistemi 4G/LTE che nei nuovi sistemi 5G nella banda sub-6 GHz.

connettori 7/16 DIN: conformi allo standard IEC 61169-12 per alimentazioni ad alta potenza per torri 5G (VSWR <1,22, oltre 10.000 cicli di accoppiamento)

Il connettore 7/16 DIN è stato progettato specificamente per trasmettere elevate potenze attraverso sistemi di alimentazione macro per torri. Questi connettori rispettano lo standard IEC 61169-12 e possono gestire continuativamente oltre 150 watt, mantenendo al contempo misurazioni del rapporto d'onda stazionaria di tensione molto basse, inferiori a 1,22, anche a frequenze vicine alle bande mmWave. Ciò che rende questi connettori particolarmente distintivi è l'ampia area di contatto combinata con una robusta costruzione in acciaio inossidabile. Questa progettazione resiste alla corrosione secondo i requisiti ETSI EN 300 019 Classe 3.1 e consente più di 10.000 cicli di collegamento prima della sostituzione, il che significa che le torri richiedono interventi di manutenzione tre volte meno frequentemente del normale. A causa di queste caratteristiche, gli ingegneri del settore hanno preferito utilizzare i connettori 7/16 DIN nelle configurazioni da fibra all'antenna e nei sistemi massivi MIMO, dove è fondamentale mantenere temperature contenute e garantire che i componenti durino per anni senza guasti.

Perché i connettori RF comuni come BNC e SMA non rispettano i requisiti di conformità per le telecomunicazioni

Limitazioni del BNC: limite massimo di larghezza di banda a 4 GHz e mancanza della certificazione IEC 61169-8 per l'infrastruttura telecom esterna

I connettori BNC semplicemente non sono all'altezza delle esigenze odierne delle infrastrutture di telecomunicazione. Con un limite massimo di frequenza a 4 GHz, questi connettori datati non riescono a gestire le bande 5G che arrivano fino a 6 GHz e oltre nelle versioni più recenti. Inoltre, il sistema di bloccaggio basato su accoppiamento a bayonetta non è molto robusto. Cosa succede? Tendono a allentarsi quando sono esposti alle continue vibrazioni provocate dal vento, causando fastidiose interruzioni del segnale. Ed ecco un altro problema di cui nessuno ama parlare ma che è molto importante: nessun tipo di connettore BNC soddisfa effettivamente lo standard IEC 61169-8 per applicazioni di telecomunicazione esterne. Perché? Semplicemente perché non garantiscono una tenuta adeguata contro l'ingresso di acqua (sono al di sotto della classificazione IP67) e mancano di una protezione adeguata contro ruggine e corrosione. Anche gli ingegneri sul campo hanno riscontrato direttamente questo problema. Dopo circa 18 mesi di funzionamento in vere stazioni base, i connettori BNC si guastano con una frequenza superiore del 30% rispetto ai connettori dotati di marchi di certificazione riconosciuti.

Vincoli SMA: Mancanza di robustezza ambientale e assenza di certificazione ETSI EN 300 019 Classe 3.1 per il dispiegamento sul campo

I connettori SMA possono gestire frequenze fino a 18 GHz, ma c'è un inconveniente. Le dimensioni ridotte comportano una minore capacità di resistere ad ambienti difficili. Ottenere la corretta quantità di coppia durante l'installazione di questi connettori è fondamentale per garantire una corretta tenuta. Gli operatori sul campo spesso incontrano difficoltà in questo aspetto e studi indicano che circa il 35 percento dei casi risulta non sufficientemente serrato. Quando ciò accade, l'ingresso di acqua aumenta di circa il 40 percento rispetto al normale. Ancora peggio, nessuno dei connettori SMA oggi disponibili sul mercato ha superato i test ETSI EN 300 019 Classe 3.1 relativi a temperature estreme, esposizione all'acqua salata o bruschi cambiamenti termici. Ciò significa che non funzioneranno in modo affidabile in luoghi come spiagge, deserti o comunque esposti a intensa luce solare. Poiché le aziende di telecomunicazioni necessitano di apparecchiature in grado di resistere a ogni condizione atmosferica e di mantenere un funzionamento quasi perfetto (parliamo del 99,999% di disponibilità), i connettori SMA semplicemente non sono adatti per applicazioni critiche nell'infrastruttura.

Raggiungere la Conformità Validata dei Connettori RF: Test, Certificazione e Documentazione

Omologazione di Terza Parte (UL, TÜV SÜD) vs. Dichiarazione Autocertificata: Implicazioni per gli Acquisti Globali nel Settore delle Telecomunicazioni

Per quanto riguarda l'approvvigionamento nel settore delle telecomunicazioni, la conformità effettiva è più importante di quanto dichiarato su carta. Ottenere approvazioni di tipo da parte di enti terzi riconosciuti, come UL o TUV SUD, fornisce una prova concreta che i prodotti rispettano standard quali IEC 61169 ed ETSI EN 300 019. Il processo di certificazione prevede rapporti dettagliati di test che coprono aspetti come la capacità dei componenti di resistere a temperature estreme comprese tra meno 40 gradi Celsius e più 85 gradi, la loro durata in migliaia di cicli di accoppiamento, le prestazioni in condizioni di rapporto d'onda stazionaria di tensione e la resistenza a diversi stress ambientali, inclusi test di nebbia salina ed impermeabilizzazione IP67. Al contrario, quando i fornitori dichiarano autonomamente la conformità attraverso documenti SDoC, si basano essenzialmente su test interni che non hanno grande valore agli occhi dei regolatori. Audit recenti del 2023 hanno mostrato che i connettori basati esclusivamente su SDoC presentavano un tasso di guasto nei siti di installazione circa tre volte superiore rispetto a quelli dotati di certificazioni ufficiali da parte di terzi. Mentre le aziende proseguono con i lanci mondiali della rete 5G, disporre di documentazione chiara diventa fondamentale. I reparti acquisti devono poter accedere alle specifiche dei materiali, ai risultati sintetici dei test e alle informazioni relative ai lotti di produzione specifici, al fine di accelerare le approvazioni internazionali riducendo i rischi lungo catene di approvvigionamento complesse.

Sezione FAQ

Che cos'è la serie IEC 61169?

La serie IEC 61169 è un insieme di standard che definiscono le dimensioni, l'interoperabilità e le prestazioni elettriche dei connettori RF per garantire coerenza e affidabilità a livello mondiale.

Perché i connettori di tipo N sono importanti per le applicazioni nelle telecomunicazioni?

I connettori di tipo N, certificati secondo lo standard IEC 61169-4, sono essenziali per l'installazione di stazioni base macrocella grazie alla loro eccellente stabilità meccanica e ai sigilli con grado di protezione IP67, che li rendono adatti a condizioni di elevata vibrazione e intemperie difficili.

Che cosa rende unici i connettori 7/16 DIN?

i connettori 7/16 DIN sono progettati per alimentazioni ad alta potenza nelle torri 5G, caratterizzandosi per ampie aree di contatto, costruzione robusta e conformità allo standard IEC 61169-12. Offrono prestazioni eccezionali nel gestire alte potenze e richiedono una manutenzione meno frequente.

Quali sono i limiti dei connettori BNC e SMA nelle telecomunicazioni?

I connettori BNC non sono adatti per le telecomunicazioni a causa del limite massimo di larghezza di banda di 4 GHz e della protezione ambientale inadeguata, mentre i connettori SMA mancano di robustezza negli ambienti difficili e non rispettano gli standard necessari per il dispiegamento sul campo.

In che modo l'approvazione da parte di terzi influenza l'acquisto nel settore delle telecomunicazioni?

Le approvazioni da parte di enti terzi come UL o TUV SUD dimostrano che i connettori RF rispettano gli standard globali, riducendo le percentuali di guasto e garantendo un'infrastruttura di telecomunicazione affidabile, a differenza delle conformità auto-dichiarate.