בלוג

עיצוב חשמלי ופיזי של LMR400 לאפשרות איבוד סיגנל נמוך

מאפיינים חשמליים והթככות תלוית תדר של LMR400

כבל ה-LMR400 בולט במיוחד כשמדובר בשימור אות חזק, הודות לדרגת עיכוב של 50 אום שתוכננה בקפידה ופועלת מצוין בתדירויות עד 6 גיגה-הרץ. כאשר בודקים את הביצועים ב-1 גיגה-הרץ במיוחד, כבל זה מפגין איבוד אות של 0.22 דציבל למטר, מה שנמוך בכ-30 עד 40 אחוז מכבלים רגילים מסדרת RG, לפי מחקר חדש משנת 2023 על כבלי קואקס. מה מאפשר זאת? הכבל כולל מוליך מרכזי גדול מהרגיל, בקוטר 2.74 מ"מ, וכן פותח תכנון דיאלקטרי משופר באוויר. תכונות אלו יחדיו עוזרות לצמצם את איבודי ההתנגדות המהווים בעיה, ולנהל את התגובה הקיבולית בכל טווח התדרים הרדיואיות.

חדשנות בדיאלקטריק ובמוליך שמפחיתה איבוד אות

כבל זה כולל חומר דיאלקטרי מפוליאתילן עם שזירה של חנקן, אשר מוריד את מקדם המהירות לערך של כ-0.83, אך עדיין שומר על יציבות מופע טובה לאורך כל הדרך. כאשר משולבים ליבת נחושת מצופה אבקר על גבי פלדה, אנו מקבלים יעילות של כ-98 אחוז בהשראת שדות אלקטרומגנטיים, בהתאם לבדיקות שנערכו במעבדה בתנאי רדיו תדר מבוקרים. הקוטר של המוליך הוא 0.108 אינץ', מה שמאפשר איזון טוב בין גמישות מספקת להתקנה לבין התנגדות לאפקט העור, כך שהאותות נשארים נקיים וחזקים בעבודה עם תדרי UHF ו-VHF.

השוואה מול RG213: הדämpה נמוכה יותר ויכולת עיבוד הספק גבוהה יותר ב-LMR400

פרמטר	LMR400	Rg213	השפרה
הדämpה @ 2 GHz	0.34 dB/מ	0.52 dB/מ	נמוך ב-35%
עומס הספק מירבי	3.5 KW	1.8 ק"וואט	גבוה יותר ב-94%
רדיוס כפיפה	51 מ"מ	76 מ"מ	33% צפוף יותר

השכבה הכפולה של LMR400 עם כיסוי שזירה של 85% עוללת על השזירה החד-שכבתית של RG213, ומביאה הקטנה של 8 דציבל בהפרעות אלקטרו-מגנטיות בסביבות RF צפופות.

קוטר הכבל, שילוב והגנות מפני תנאי סביבה

בקוטר חיצוני של 10.3 מ"מ, כולל ה-LMR400 ארבע שכבות הגנה: פולי אלומיניום עמיד בתזוקה, שזירה נחושת מצופה בבדיל (כיסוי של 95%), מעטפת פוליאתילן יציבה בפני קרינת UV ושכבה פנימית עמידה באביזציה. בנייה עמידה זו תומכת בתפעול בטווח של -55°C עד +85°C ומבטיחה חיים שירותיים של 25 שנה בהתקנות בחוץ (מדדי עמידות של כבלים קואקסיאליים, 2024).

ביצועי LMR400 בקשרי תקשורת ארוכי טווח ובתדר גבוה

שלמות האות וכفاءת הספק לאורך ריבועי כבל ארוכים

LMR400 יכול לשמור על אותות חזקים גם כאשר רץ לאורך של יותר מ-500 רגל (בערך 152 מטרים) מכיוון שיש לו התנגדות אימפדנס של 50 אוהם ומחזיר את אובדן האות ב-40% בהשוואה לקלפי RG213 בתדרים של 2 ג'יגה-הרץ. מה שמייחד באמת את הכבל הזה הוא החנקור המיוחד של חנקן בתוך חומר הדיאלקטריק ועוד שלוש שכבות של שילוט שמפחיתות מאוד את איבוד הקיבוליות. בדיקות בשטח הראו שהקונפיגורציה הזו שומרת על צורות הגל טוב בהרבה, וכן מקטינה את התלות במשדרים בכ-18 עד 22%, לפי דוח התשתית הלחוצה מהשנה שעברה. לאנשים המפעילים רשתות ספקיות אינטרנט אלחוטי הנעוצות בסולאר, שיפורים מסוג זה חשובים מאוד, כיוון שלחיסכון בחשמל יש משמעות לתחזוקת פעילות לאורך זמן ללא צורך בהחלפת סוללות מתמדת או הוספת פאנלים סולריים.

ביצועים בתדר גבוה בתחומי WLAN, WISP ו-GPS

מותאם לשימוש יציב בין 400 מגה-הרץ ל-6 ג'יגה-הרץ, LMR400 מספק דämping נמוך בפסי תדרים עיקריים:

פס תדרים	דעיכת אות (dB/100ft)
915 מ"הרץ (LoRa)	1.1
2.4 ג'יגה-הרץ (Wi-Fi)	1.9
5.8 ג'יגה-הרץ (WISP)	2.3

מאפיינים אלו תומכים בסנכרון זמן GPS מדויק (דיוק ±50 ננו-שניות) ואובדן חבילות הנמוך מ-0.5% בהגדרות MIMO 4×4, ובכך הם מגלים עליונות על פני חלופות ליבה ספירלית ב-83% ממצבים של מסלולים מרובים בערים.

יציבות תרמית ואמינות תחת שידור RF מתמשך

כבל ה-LMR400 מאופיין במעטפת עמידה בפני קרינה ובמוליך מרכזי מנחושת מחום שנותן ערך VSWR נמוך מ-1.25:1 גם בטמפרטורות של עד 85 מעלות צלזיוס. מבחני שדה במערכות SCADA הראו שהכבל שומר על שלמות האות בצורה יוצאת דופן, עם סטייה של פחות מ-0.02 dB לאחר שימוש מתמשך של 18 חודשים. זהו שיפור של כ-32% יציבות תרמית לעומת כבלי RG8 מסורתיים. מה שמميز במיוחד הוא השילוב בשכבת שיקוע אלומיניום כפולה שמונעת חימצון שגורם לשינויי אימפדנס מטרידים. לפי התקנים של Telcordia GR-4217, העיצוב הזה מבטיח זמינות גבוהה של 99.98% בסביבות קשות כמו מדבריות וקו חוף, שבהן כבלים אחרים יתקשו לפעול.

יישומים בשטח ומקרי דוגמה לפריסת LMR400

LMR400 ברשתות רוחב פס כפריות וברשימות SCADA: אמינות ארוכת טווח

כבל ה-LMR400 הפך לפתרון נפוץ בהתקנות רבות של רוחב פס כפרי ובמערכות SCADA, במיוחד כאשר חשוב לשמור על אותות עקביים במרחקים ארוכים. מה גורם לו לה destac? קצב ההթככות שלו עומד על בערך 1.3 dB ל-100 רגל בתדרי 900 MHz, כלומר האותות נשארים חזקים גם במרחבים נרחבים. מחקרים אחרונים משנת 2025 הראו גם משהו מעניין – רשתות SCADA שפעלו עם LMR400 סבלו מ-27% פחות איבודי נתונים בהשוואה לכבלים ישנים יותר מסוג RG213 בהגדרות דומות. טכנאים בשטח אוהבים לעבוד עם הכבלים האלה כי הם מגיעים עם מעטפות עמידות בפני UV ושרשראות עמידות בפני שחיקה. ראינו אותם עוברים את תוחלת החיים של עשר שנים במספר מקומות קשים למדי, שמורים על ניטור צינורות שמן ומחברים חקלאות דרך התקני IoT למרות כל מה שהטבע מטיל עליהם.

אינטרנט אלחוטי עירוני: הפחתת דעיכת האות באמצעות LMR400

באזורים עירוניים צפופים, ל-LMR400 יש מבנה כפול של שילוב שמסייע במאבק בהשתכפויות וברעשי RF. ספקי אינטרנט אלחוטי מדווחים על צורך ב-18% פחות משדרים חוזרים בעת פריסת LMR400 לקווי גיבוי בתדר 5 GHz. מחקר מקרי של ספק אינטרנט אלחוטי מシ카גו הראה זמינות מתמשכת של 98% בשיא עומס התעבורה, ובכך הוא מצליח יותר מקבלים קטנים יותר שנוטים להפרעות התנגדות בנקודות חיבור במגדלים.

שילוב במערכות תקשורת לשימוש בחוץ, ניידות וניטור מרחוק

העמידות והגמישות של LMR400 הופכות אותו לאידיאלי ליישומים קיצוניים:

• מרכזי פיקוד ניידים : בשימוש אצל צבא וצוותי חירום לצורך תקשורת מהירה, שיכולה לעמוד בלחצים ובהשפעות מכניות.
• مزורי סולאריים ללא חיבור לרשת : תומך במדידת טלמטריה של סוללות גם בתנאי אקלים קיצוניים, בזכות טווח עבודה של מינוס 40°C עד 85°C.
• מערכות ניווט ימיות : גרסאות שمقاימות למים מלוחים מבטיחות קליטת GPS מדויקת על גבי מתקנים ימיים ואוניות.

בדיקת שדה בסביבת המדבר של נבדה (2023) אימת יעילות העברת חשמל של 99.4% לאחר 18 חודשים של חשיפה לסופות חול ולתנאי טמפרטורה קיצוניים, מה שמunderscore את התפקיד שלו בהטלטות הדור הבא של האינטרנט של הדברים (IoT) ובחישוב בקצה.

מבט לעתיד: האם LMR400 עדיין רלוונטי בזמננו של פיבר ושדרוגים דיגיטליים?

השפעת הרחבת הפיבר האופטי על שימושי כבלים קואקסיאליים

סיבים אופטיים תפסו בגדול את ענף החיבורים למרחקים ארוכים בעשורים האחרונים, ושולטים בכ-93% משוק התשתית הראשית, לפי נתוני FMI עדכניים. אך למרות זאת, כבלים מסוג LMR400 ממשיכים למלא תפקיד חשוב בסיטואציות מסוימות בתחום התדרים הרדיואקטיביים. מה שומר על רלוונטיות שלהם? הם בנויים בצורה עמידה, יכולים לשאת זרם ישר יחד עם אותות, ופועלים היטב עם ציוד ישן. לכן אנו עדיין רואים אותם בשימוש נרחב בפעולות צבאיות, בהקמות שידורי טלוויזיה, ובמשימות המורכבות של מעקב ימי, שבהן התקנת סיבים אינה הגיונית מבחינה טכנית או כלכלית. דירוג התנגדות יציב של 50 אוהם, יחד עם הגנה מוצלחת נגד תנאי מזג האוויר, הופכים את הכבלים האלה לנ dependable גם במקרים שבהם כשל אינו בא בחשבון.

התפקיד של LMR400 באר키טקטורות תקשורת היברידיות RF-דיגיטליות ואינטרנט של הדברים (IoT)

בموازאת צמיחת האינטרנט של הדברים לצד ארכיטקטורות רשת היברידיות, אנו עדים לכך ש-LMR400 ממלא תפקיד חשוב וגדל בהקשרת מערכות תדרי רדיו אנלוגיות מסורתיות עם תשתיות דיגיטליות מודרניות. לפי דוח 2024 של APCO, כשליש משני שליש מארגוני הבטיחות הציבורית ברחבי אמריקה ממשיכים להשתמש במערכות תקשורת LMR משום שהן פשוט פועלות גם כשמעברי סלולרי נופלים במהלך חירום. מה שמעניין הוא כיצד טכנולוגיית LMR400 משמשת כיום לקשירת חיישנים אלחוטיים בכל רשתות חכמות. החיבורים הללו תומכים בשערים של IoT עם אובדן אותות מתחת ל-0.3 dB למטר בתחום התדרים הנפוץ של 2.4 GHz. תכונה נוספת חשובה שיש לציין היא הקיבולת העצומה שלו, אשר מגיעה עד 1.4 קילוואט. מאפיין זה הופך את LMR400 מתאים במיוחד לפריסה במערכות אנטנות מבוזרות כחלק מהמאמצים להרחיב את רשתות 5G. כאשר חיבורי פיבר אופטי אינם יישימים, מערכות אלו מספקות יכולות RF fronthaul אמינות במקום שבו תאים קטנים זקוקים להגנה מפני בעיות הפרעות אותות.

ככל שתעשיות מעדיפות תואמיות לאחור ועמידות אלקטרומגנטית, LMR400 משרת 58.3% מהרשתות לביטחון הציבור בצפון אמריקה ו-42% ממתקני IoT תעשייתיים לשדרוג (תחזית נתוני שוק 2024). העתיד שלו נמצא באספקת חיבוריות RF בעלת ביצועים גבוהים ויעילות עלות בתוך תשתיות הולכות ומשולבות, שפונות להפרעות.

שאלות נפוצות

מה גורם לLMR400 להיות בולט? LMR400 בולט בשל איבוד האות הנמוך שלו, אשר מושג באמצעות התנגדות של 50 אוהם ורכיבי עיצוב חדשניים כמו מוליך מרכזי גדול יותר ודיאלקטריק מפוליאתילן עשיר בחנקן עם מבנה קצף.

איך משווים את LMR400 ל-RG213? LMR400 מציג הפחתה של 35% בה tłumמות בתדירות 2 GHz, יכולת טיפול בחשמל גבוהה ב-94%, ורדיוס כיפוף צמוד ב-33% יותר לעומת RG213.

באילו יישומים יש наиיתרון הגדול ביותר מה-LMR400? LMR400 אידיאלי עבור רוחב פס כפרי, רשתות SCADA, גיבוי אלחוטי בערים ויישומים חיצוניים דרמטיים, בזכות עמידותו, גמישותו ואיבוד האות הנמוך.

האם LMR400 עדיין רלוונטי בעידן של אופטיקה סיבית? כן, LMR400 נשאר חשוב במיוחד ליישומי RF שבהם נדרשים עמידות, זרם ישר ותאימות לציוד ישן.