Blog

Opzioni Chiave di Personalizzazione per Cavi Coassiali RF nelle Infrastrutture di Telecomunicazione

Adattamenti di impedenza, placcatura e guaina per ambienti di rete interni, esterni e sotterranei

La maggior parte degli operatori di telecomunicazioni adotta standard di impedenza di 50 ohm per le loro reti 5G e grandi siti cellulari, anche se passano a 75 ohm quando si tratta di segnali broadcast o trasmissione video basata su fibra. Questo aiuta a ridurre quelle fastidiose riflessioni del segnale che diventano un vero problema nelle aree urbane affollate. Per quanto riguarda i materiali di placcatura, esiste effettivamente una logica piuttosto chiara dietro le scelte effettuate. Il rame placcato in argento funziona ottimamente per sistemi interni di antenne distribuite e connessioni di fronthaul perché riduce significativamente le perdite di segnale. Ma all'esterno, dove l'equipaggiamento è esposto alle intemperie, gli ingegneri preferiscono connettori in ottone placcato in nichel poiché resistono molto meglio alla corrosione. Anche il materiale della guaina riveste la stessa importanza a seconda di dove vengono posizionati i cavi. Per installazioni aeree, il polietilene stabilizzato ai raggi UV garantisce un funzionamento duraturo per anni nonostante l'esposizione al sole. E sottoterra? I rivestimenti in fluoropolimero resistenti ai roditori fanno tutta la differenza, proteggendo dai danni causati da animali che rosicchiano le plastiche comuni. Questi materiali contribuiscono a garantire circa 15 anni di funzionamento affidabile anche in ambienti difficili, secondo recenti test di durabilità del 2023 condotti su vari progetti infrastrutturali.

Progettazioni di cavi coassiali RF non magnetici e resistenti alla corrosione per installazioni in stazioni base difficili

Quando posizionati vicino a gruppi di antenne sensibili, i connettori in acciaio inossidabile non magnetico aiutano a prevenire interferenze magnetiche con l'elettronica del beamforming riducendo al contempo la distorsione del segnale. I test sul campo per i sistemi 5G NR dell'anno scorso hanno mostrato un miglioramento di circa il 27% in questo ambito. Per quelle complesse località costiere o aree industriali pesanti in cui i macro celle devono operare, la guaina a tre strati funziona egregiamente contro le sfide ambientali. Ciò include elementi come armatura in nastro di alluminio avvolta intorno ai cavi e speciali gel idrofobi all'interno che impediscono l'ingresso dell'acqua. Queste misure protettive danno risultati evidenti in termini di affidabilità. I tassi di guasto diminuiscono di circa il 40%, anche quando le temperature oscillano violentemente da meno 40 gradi Celsius fino a 85 gradi. Ciò rende questi componenti assolutamente essenziali per il deployment in ambienti difficili come le regioni artiche, i deserti caldi o in prossimità di zone esposte all'acqua salata in mare.

Compromessi nei materiali dielettrici: PTFE contro PE espanso per la stabilità in frequenza e il controllo delle perdite nelle onde millimetriche 5G

Alle frequenze mmWave superiori a 24 GHz, la scelta del dielettrico determina sia la stabilità di fase che le perdite per inserzione:

• Politetrafluoroetilene (PTFE) offre un'eccezionale coerenza di fase (±0,5°), fondamentale per la calibrazione massive MIMO e per i collegamenti di fronthaul sensibili ai tempi, anche se aumenta il costo di circa il 35%
• Polietilene espanso (PE) consente minori perdite per inserzione (0,15 dB/m a 40 GHz) ma presenta una maggiore espansione termica, richiedendo una compensazione della lunghezza in ambienti con variazioni di temperatura

Gli operatori utilizzano il PTFE laddove l'integrità del segnale è imprescindibile (ad esempio, interfacce di antenne attive) e il PE espanso laddove efficienza economica e stabilità moderata sono sufficienti (ad esempio, cavi di collegamento nel livello di accesso). Dielettrici ibridi ottimizzati offrono ora una coerenza del 99,7% nella sincronizzazione temporale 5G NR senza costi aggiuntivi.

Miglioramenti prestazionali derivanti da cavi coassiali RF personalizzati nelle reti ad alta frequenza

Riduzione delle perdite per inserzione e coerenza di fase nelle bande da 600 MHz a 40 GHz

I cavi coassiali RF personalizzati contribuiscono a ridurre al minimo la perdita di segnale nelle reti 5G e mmWave grazie a forme dei conduttori accuratamente progettate, opzioni di schermatura migliorate e materiali isolanti avanzati. Secondo gli standard stabiliti dalla IEC 61196-1 del 2023, questi miglioramenti possono effettivamente abbassare la perdita d'inserzione di circa 0,3 dB al metro a frequenze comprese tra 24 e 40 GHz. Ciò significa che in futuro gli operatori di rete potrebbero aver bisogno di un numero minore di amplificatori o ripetitori, mantenendo comunque delle forme d'onda ottimali. Ancor più importante è che questi cavi mantengono una stabilità di fase entro mezzo grado circa su diverse frequenze e temperature. Questo livello prestazionale rende possibili operazioni MIMO coerenti anche quando si affrontano riflessioni del segnale complesse in ambienti urbani densi, dove gli edifici rimandano i segnali ovunque.

Personalizzazione Precisa della Lunghezza per Ottimizzare il Ritardo del Segnale nei Sistemi Antenna MIMO e Beamforming

Ottenere lunghezze dei cavi precise fino al millimetro è fondamentale quando si tratta di sincronizzare i sistemi di antenna attivi (AAS) e quegli array per la formazione del fascio. Il problema dei cavi standard? Creano scostamenti temporali superiori a 15 picosecondi, che possono effettivamente deviare i fasci di circa 4,5 gradi a frequenze di 28 GHz. È per questo motivo che molti ingegneri oggi ricorrono a cavi personalizzati abbinati in fase. Queste configurazioni specializzate correggono i problemi di disallineamento e permettono ai segnali di combinarsi correttamente, garantendo le connessioni mmWave ad alto guadagno richieste oggi. Analizzando installazioni reali, gli operatori hanno riscontrato una riduzione delle perdite di connessione di circa il 20-25% utilizzando questi setup MIMO massivi pre-regolati. Per sistemi con componenti distribuiti, come le testate radio remote (RRH), mantenere cavi jumper con lunghezza elettrica costante in tutta l'installazione diventa particolarmente importante. Questa coerenza aiuta a mantenere livelli di latenza prevedibili, un requisito assolutamente necessario per soddisfare gli standard CPRI/eCPRI e garantire che le reti si comportino in modo deterministico sotto carico.

Conformità e Affidabilità: Soddisfare le Esigenze Operative di 5G, LTE e AAS/RRH

Per quanto riguarda i cavi coassiali RF personalizzati, questi sono progettati per superare i requisiti di base anziché limitarsi a soddisfare gli standard minimi. Questi cavi rispettano specifiche importanti come la 3GPP Release 16 per le reti 5G, gli standard IEEE 1595 per la protezione contro i fulmini ed ETSI EN 301 489-1 riguardo alla compatibilità elettromagnetica. Test nel mondo reale indicano che i cavi che non rispettano tali standard possono effettivamente degradare i segnali di circa il 30% in più alle frequenze mmWave, compromettendo seriamente la qualità del servizio. Il problema principale dei cavi di scarsa qualità? I fenomeni di intermodulazione passiva (PIM), che spesso portano al malfunzionamento delle stazioni radio base. Per questo motivo, le buone soluzioni personalizzate incorporano materiali stabili nel tempo, resistenti alla corrosione e capaci di mantenere le variazioni di fase entro limiti molto stretti (intervallo di temperatura da -40°C a 85°C). Quando i produttori sottopongono questi cavi assemblati in fabbrica a test sia sui parametri EMI che PIM, raggiungono tipicamente tassi di affidabilità quasi perfetti, con tempi di attività pari al 99,999%. Inoltre, le aziende risparmiano circa il 18% sulle spese di manutenzione rispetto all'uso di soluzioni preconfezionate quando, inevitabilmente, si verificano problemi sul campo.

Vantaggi strategici dei cavi coassiali RF personalizzati per gli operatori di telecomunicazioni

Distribuzione accelerata e riduzione del rischio di integrazione grazie a cavi coassiali RF personalizzati pre-validati

Per quanto riguarda i cablaggi su misura, questi arrivano pre-convalidati e già testati per parametri come la stabilità dell'impedenza, le prestazioni PIM al di sotto di -165 dBc e un'attenuazione costante entro +/- 0,5 dB in diverse temperature. Ciò significa non dover più perdere ore sul campo effettuando noiosi controlli in loco. I test eseguiti a livello di fabbrica garantiscono che questi componenti funzionino immediatamente fuori dalla scatola con antenne MIMO, teste radio remote e sistemi di antenna attivi. Test sul campo dimostrano che ciò può ridurre i tempi di implementazione di circa il 40%, risultato notevole considerando i reali lanci delle reti. Gli operatori di rete risparmiano denaro perché non devono affrontare costosi lavori di riparazione, salire ripetutamente sulle torri o effettuare ricampionamenti completi del sistema, operazioni purtroppo frequenti con cavi standard soggetti a problemi di impedenza o legati alla temperatura. Quello che un tempo era un problema per gli integratori è ora diventato un fattore che aiuta effettivamente ad accelerare e ridurre i costi dei progetti.

Domande Frequenti

Qual è il principale vantaggio dell'utilizzo di cavi coassiali RF personalizzati nelle reti di telecomunicazione?

Il principale vantaggio risiede nella loro capacità di ridurre la perdita di segnale, migliorare la coerenza di fase e mantenere l'affidabilità attraverso diverse frequenze e condizioni ambientali, rendendoli ideali per applicazioni di telecomunicazione impegnative.

In che modo i cavi coassiali RF personalizzati migliorano le prestazioni della rete in ambienti ad alta frequenza?

Sono progettati per minimizzare la perdita di inserzione e migliorare la stabilità di fase, elementi cruciali per operazioni MIMO coerenti ed efficienti nell'orientamento del fascio in contesti ad alta frequenza come le reti 5G e mmWave.

Perché la scelta del dielettrico è importante nei cavi coassiali RF?

I materiali dielettrici influiscono sulla stabilità di fase e sulla perdita di inserzione. Il PTFE offre un'eccezionale coerenza di fase, mentre il PE espanso fornisce una minore perdita di inserzione; entrambi sono fondamentali a seconda delle esigenze applicative.

In che modo i cavi personalizzati contribuiscono alla riduzione dei tempi di implementazione?

Cavi personalizzati pre-validati e testati in fabbrica riducono la necessità di regolazioni in loco, abbreviando significativamente i tempi di implementazione e diminuendo il rischio di problemi di integrazione.