LMR400同軸ケーブルは低損失通信シナリオに適していますか？

LMR400 の信号減衰と低損失設計の理解

高周波RF伝送における信号劣化の課題

高周波のRF信号は、同軸ケーブルを通過する際に自然に減衰します。特に1GHzを超えるとその傾向が顕著になります。この信号劣化の主な原因は、導体の抵抗（いわゆるI²R損失）とケーブル内部の絶縁材料による吸収です。6GHz帯での状況を見てみましょう。標準的なRGシリーズのケーブルでは、僅か100フィート（約30メートル）の伝送距離で半分以上の電力を失います。これは5Gネットワークインフラのように信頼性の高い長距離接続が求められる用途や、長距離にわたって一貫した信号品質が不可欠なレーダーシステムにとって大きな課題となります。

先進的な誘電体および導体設計によりLMR400が減衰を最小限に抑える仕組み

LMR400は、以下の3つの主要な革新技術によって信号損失に対抗しています：

• ガス注入フォームPE誘電体 ：誘電率を固体PEの1.5に対して1.3まで低減し、電磁波の吸収を抑制
• トリプルシールド構造 : 干渉の99.9%を遮断しつつ柔軟性を維持するために、フォイルと二重編組層が銅編組の95%カバレッジを実現
• 無酸素銅中心導体 : アルミ芯の代替品と比較して抵抗損失を30%削減し、99.9%の導電性を提供

これらの設計要素は長距離および高周波数にわたり信号の完全性を保持するために相乗的に機能します。

周波数依存損失特性：100 MHzから6 GHzまでのLMR400

LMR400はRFスペクトル全体で低減衰を維持し、標準的な同軸ケーブルの性能を上回ります。

この一貫した高効率により、LMR400はFMラジオリンクからミリ波バックホールまで、幅広い用途に最適です。

ケーススタディ：50フィートにおける2.4GHzでの測定損失比較 — LMR400 対 RG213

制御されたWi-Fi 6導入環境において、LMR400は2.4GHzで50フィートあたりわずか1.5dBの損失を示しました。これはRG213の2.5dBより40%低い値です。この差は受信信号強度を32%向上させ、RG213が同じ条件下で64-QAM以上を維持できないのに対し、LMR400では安定した256-QAM変調が可能になります。

性能比較：RF効率においてLMR400がRG213を上回る理由

減衰、シールド性能、インピーダンス安定性の対向比較分析

At 2.4 GHz について 50フィートの配線 のLMR400ではわずか 1.2 dBの損失 、RG213の半分の値 2.4 dB 。この利点は以下の点から生じます：

• フォーム誘電体コア 容量関連の損失を低減
• トリプルレイヤー遮蔽 （フイルム＋二重ブレード）により、RG213の85%に対して98%のEMI除去を実現
• インピーダンスの厳密な制御 （6 GHz時における±1.5σのばらつき。RG213は±3σ）で、反射を最小限に抑える

その結果、高速データ伝送システムにおいて、優れた電力伝送性能とビット誤り率の低減が実現されます。

RG213がLMR400の信号完全性に及ばない実際の使用例

都市部のワイヤレスバックホール用途において、RG213ケーブルは固有の信号損失特性により、約80フィートを超えると通常シグナルブースターを必要とします。これにより、ノイズ問題やシステムの複雑化といった課題が生じます。さまざまな5G小型セル展開における実環境テストでも興味深い結果が明らかになっています。RG213の設置では、電磁干渉が強いエリアでパケット損失率が約18％高くなる傾向があります。これは、信号遮蔽性能が十分でないためです。コネクタの信頼性に目を向けると、ケーブル種別間にはもう一つ顕著な違いがあります。LMR400ケーブルは、曲げ半径わずか3インチの急激なコーナー部分にきつく巻き戻された場合でも、常に0.5デシベル以下のインピーダンス不整合を維持します。一方、RG213の接続部はそうではありません。通信塔ではスペースが限られており、設置時に曲げを避けられない状況が多く見られますが、同様の条件下でRG213は比較的頻繁に劣化・故障する傾向があります。

衛星地上局において、LMR400は3.5GHzで100フィートあたり0.7dBの利得を持つため、テレメトリ信号の明瞭度が12%向上します。このような差は、現代のRFインフラで一般的な数百フィートに及ぶ長距離伝送において決定的な要因となります。

長距離および高負荷RFアプリケーションにおけるLMR400

長距離伝送を可能にする：LMR400が100フィートを超える距離でも信号品質を維持する仕組み

LMR400ケーブルは、2.4GHzの周波数で動作している際、100フィートごとに約2.8dBしか信号を損失しないため、長距離配線に適しています。これはどのように実現されているのでしょうか？このケーブルは内部にガス注入フォーム誘電体を採用しており、シームレスな完全遮蔽構造により、信号が漏れ出さずケーブル内に閉じ込められます。また外側には特別なポリエチレンコーティングが施されており、紫外線（UV）への耐性に優れているため、屋外設置時でも自然環境の過酷な条件に耐えることができます。実際にフィールドテストを実施した結果、約150フィートの距離でも50オームのインピーダンスを維持することが確認されました。このような安定性は、屋外での信頼性の高い無線接続を構築する上で非常に重要です。なぜなら、標準的なRG213ケーブルは同様の条件下で性能が急速に低下する傾向があるからです。

ケーススタディ：屋外ポイントツーポイント無線リンクにおける150フィートLMR400ケーブルの導入事例

2023年のインフラプロジェクトでは、150フィートの屋外ポイントツーポイントリンクにおける信号の完全性が評価されました：

*受信電力の安定性およびエラー率の指標に基づく（6か月間の実地調査）。

LMR400のシールド効果（≥98 dB）により、EMIが28％低減され、セルラーバックホールおよびWi-Fi 6環境での使用が裏付けられました。

許容されるdB損失しきい値に基づく最大配線長の計算

エンジニアは以下の式を使用して最大配線長を決定できます：

1. システム損失の許容値を定義する（例：6 dB）
2. フィートあたりの減衰量で割る（2.4 GHz時で0.028 dB／ft）
3. 結果 ：6 dB ÷ 0.028 dB／ft = 214フィート

これにより、LMR400は同等の損失しきい値においてRG213よりも最大37％長い伝送距離をサポート可能になり、リピータの必要性とメンテナンスコストを削減します。

LMR400の主な電気的および機械的仕様

インピーダンス、速度係数、および優れたシールド効果

LMR400ケーブルは、直流から6GHzの周波数帯域まで、一貫して50オームのインピーダンスを維持します。この特性により、トランシーバーやアンテナに接続した際にも信号の問題を引き起こすことなく、非常に良好な動作を実現します。このケーブルが特に優れている点は、85%という非常に高い速度係数（ベロシティ・ファクター）を持つことであり、この分野においてトップクラスの性能を示しています。高い速度係数は位相遅延を低減するため、5Gネットワークの同期など、正確なタイミングが要求される用途において極めて重要です。さらに、二重シールド構造により、電磁干渉を約97%の効率で遮断できます。このような高レベルの保護性能は、周囲の他の機器から発生する電気的ノイズが多い環境において大きな差を生み出します。

導波管解析により、LMR400の減衰が2GHzで100フィートあたり0.7dB未満に抑えられると同時に、シールドの完全性が保たれていることが確認されています。この組み合わせは、以下のような厳しい要件を持つ用途に適しています：

• 高圧線近くの携帯電話基地局
• 高SNRを必要とする衛星アップリンク
• TEMPESTグレードの保護を必要とする軍事通信

屋外での信頼性ある使用のための耐久性と環境耐性

過酷な環境に対応するように設計されたLMR400は、零下55度からプラス85度までの幅広い温度範囲で確実に機能する特殊なUV抵抗性フォームポリエチレンジャケットを備えています。厳しい条件下でも柔軟性を保ち続ける点が、このケーブルの特長です。最小曲げ半径はわずか1インチであり、標準的なRG213ケーブルに比べて約4分の1ほどタイトな空間にも対応できます。沿岸地域での現地試験でも印象的な結果が得られました。適切な終端技術を用いて正しく設置した場合、これらのケーブルは10年以上を超える耐用年数を示しました。シールドされたコネクタは確かにその役割を果たしており、湿度がほぼ100%に達しても水の侵入をしっかりと防いでいます。このような性能は、気象条件が常に機器の耐久性を試すような場所において極めて重要です。

現代の通信システムにおけるLMR400の応用と産業界での採用

LMR400を活用したワイヤレスネットワーク、5GインフラおよびWi-Fi 6の展開

非常に低い減衰特性（2.4GHzで100フィートあたり0.65dBまで）を持つLMR400は、高性能ワイヤレスシステムで広く採用されています。その堅牢なシールド構造により、高密度の5GスモールセルやWi-Fi 6展開においてもクリーンな信号伝送が保証されます。都市部の5Gネットワークでは、ミリ波リンク間の同期維持のために環境耐性とインピーダンス安定性が重視され、LMR400が信頼されています。

2023年の業界分析によると、通信事業者の62%以上が屋上から基地局への接続にLMR400を好んで使用しています。これは、50オームのインピーダンス整合性と6GHzまで<1.3のVSWRという一貫した性能によるものです。この互換性により、スマートシティアーキテクチャにおけるマッシブMIMOアレイや分散型アンテナシステムへの統合が可能になっています。

低損失性能に依存する衛星通信およびセルラーバックホール

衛星地上局は、LMR400の88%の速度係数と銅被覆アルミニウム芯線によって、静止衛星追跡のための正確なタイミングが保証されます。紫外線耐性ジャケットにより、屋外設置時の劣化が防止され、遠隔地のバックホール塔におけるメンテナンス頻度が低減します。

現場での測定によると、LMR400は150フィートのCバンド伝送（3.7～4.2GHz）において95%の信号完全性を維持でき、従来の同軸ケーブルに比べて22%性能が向上しています。この信頼性は、わずかな信号損失でもリアルタイムデータの流れが中断される可能性がある、自律走行車両のテレメトリーおよびドローン監視などの遅延に敏感な運用において極めて重要です。

よくある質問

LMR400を他の同軸ケーブルよりも使用する主な利点は何ですか？

LMR400は優れた減衰特性とシールド性能を備えており、長距離で信頼性の高い伝送を必要とする高周波アプリケーションに最適です。

環境ストレス下でのLMR400の性能はどうなりますか？

LMR400はUV耐性を持つポリエチレンジャケットと柔軟な設計を特徴としており、過酷な屋外環境下でも使用可能で、信号の安定性を維持します。

LMR400はリピータなしでの長距離伝送をサポートできますか？

はい、低損失の特性により、LMR400は標準的なRG213ケーブルと比べて同じ損失閾値において最大37%長い距離の伝送が可能で、リピータの必要性を最小限に抑えることができます。

LMR400は5Gインフラに適していますか？

もちろんです。低い減衰率と優れた環境耐性により、高密度の5G展開や都市部の無線ネットワークに最適です。