LMR-400 同軸ケーブル:完全な技術仕様、信号損失チャート、および応用ガイド
屋外で長距離を走らせるフィーダーケーブルのサイズ選定は、システムが実際に稼働するまでは一見単純に思えます。しかし、実際にはRFエンジニアがインピーダンスのみを基準にケーブルを選定し、その運用周波数におけるLMR-400のケーブル損失が想定よりもリンク予算を大きく食っていることに後で気づくケースも少なくありません。重要なのは、ご使用の実際の周波数における「100フィートあたりの損失(dB)」という数値であり、単なる代表的なインピーダンス値ではありません。
本ガイドでは、LMR-400の全技術仕様、周波数別に検証済みのケーブル損失参考表、およびWi-Fi、放送、モバイル通信への適用に関する実践的なアドバイスを解説しています。また、RG-8/UおよびLMR-600との比較も掲載しています。
LMR-400 技術仕様
LMR 400は、50オーム、二重シールド構造の同軸ケーブルで、8 GHzまでの広帯域にわたり低損失を実現します。屋外使用向けの温度および紫外線(UV)耐性を確保しつつ、ケーブル損失を低く抑えるため、直径と柔軟性のバランスを最適化した設計です。この特徴により、多様なプロフェッショナル向けRFインフラ要件に対応できます。
| 仕様 | 価値 |
|---|---|
| インピーダンス | 50オーム |
| 最大周波数 | 8 GHz |
| 位相速度係数 | 85% |
| 直流抵抗(中心導体/シールド) | 1,000フィートあたり1.39/1.65 Ω |
| 最小曲げ半径 | 4インチ(102 mm) |
| 動作温度範囲 | −40°C ~ +85°C |
| ジャケット材料 | 紫外線耐性黒色ポリエチレン(PE) |
| シールドタイプ | 二重シールド |
| ダイレクトリック | 発泡ポリエチレン |
LMR 400を通過する信号の伝播速度は、真空中の光速の85%です。これは、電気的長さを厳密に設定するためにアセンブリを切断する際に適用する補正係数です。また、紫外線耐性PE外装は屋外設置時の耐用年数を延ばし、長期間にわたる露出配線運用において、経年によるケーブル損失の劣化を抑制します。
LMR 400の周波数別ケーブル損失
ケーブルの損失は周波数に比例します。つまり、周波数が高くなるほど、LMR400ケーブルの単位長さあたりの損失も大きくなります。900 MHzでは、2種類のケーブル間で100フィートあたり1 dBの損失差がある場合、実際に送達される電力に明確に現れる低下となります。この周波数における減衰値は、インピーダンス仕様よりも評価時に重視すべき要素です。
| 周波数 | LMR400 ケーブル損失(dB/100フィート) | 概算残存電力 |
|---|---|---|
| 900MHz | 3.9 dB | ~41% |
| 1 GHz | 4.25 dB | ~38% |
| 5.8 GHz | 10.8 dB | ~8% |
2.4 GHz、100フィートの配線長において、LMR400はケーブル損失を30%未満に抑えます。これに対し、同条件(2.4 GHz、100フィート)でRG-58は入力電力の70%以上を失うため、大きな差があります。たとえば、屋外で100フィート離れた2.4 GHzアンテナへ接続する5 Wの送信機の場合、LMR400では約3.5 Wがアンテナに到達しますが、RG-58では1.5 W未満しか到達しません。
5.8 GHzでは数値が変化します。100フィートあたり10.8 dBの減衰率の場合、50フィートの配線でも約7.7 dBの損失が生じ、入力電力はおよそ17%にまで低下します。3 GHzを超える周波数で、かつ30フィートを超える配線長を想定する用途では、LMR-400を指定する前に、LMR-600の方がケーブル損失予算において優れているかどうかを検討してください。
LMR-400 vs RG-8/U vs LMR-600
同軸ケーブルの選定は、使用周波数・配線長・総所有コストの観点から、ケーブル損失予算を満たす選択肢を判断することに集約されます。RG-8/Uは1フィートあたりの価格が魅力的に見えるかもしれませんが、実際の運用周波数におけるケーブル損失や屋外環境下での被覆劣化も考慮すると、導入から運用までの全ライフサイクルで見れば、経済性はむしろLMR-400の方が優れる場合が多くなります。
| ケーブル | ケーブル損失(dB/100フィート) | 供給電力(入力100 W時) | 相対的なコスト |
|---|---|---|---|
| RG-8/U | 2.39 dB | 約58 W | $ |
| Lmr 400 | 1.63 dB | 約69 W | $$ |
| LMR-600 | 0.97 dB | 約80 W | $$$ |
LMR 400は、同程度の長さのRG-8/Uと比較して約11パーセント分高い電力伝送性能を発揮します。また、LMR-600より柔軟性に優れ、コストも抑えられます。400 MHz~3 GHz帯域で100フィート(約30.5メートル)までの配線では、LMR-600のような硬さや高コストを伴わずに、所定のケーブル損失目標を満たします。
配線長が100フィート(約30.5メートル)を超える場合、または動作周波数が一貫して2.4 GHz以上でケーブル損失の余裕が限られている場合には、LMR-600の採用を検討することをお勧めします。屋外用途では、LMR 400のPE外装と二重シールド構造により、時間の経過とともにケーブル損失を安定して低減でき、低グレードの代替品にはない信頼性を実現します。
適用ガイド
Wi-FiおよびWLAN用フィーダー(2.4 GHz/5.8 GHz)
2.4 GHz帯では、LMR 400が屋外アクセスポイントのフィーダーケーブルおよびDAS幹線ケーブル(延長距離が約6メートルを超える場合)として広く採用されています。2.4 GHzにおけるケーブル損失は、企業向けWi-Fi導入環境において許容範囲内に収まり、耐紫外線性ジャケットにより屋上設置でも長期間(数年単位)にわたってジャケットの劣化を抑え、ケーブル損失の増加を防ぎます。
放送・携帯基地局タワー用フィーダー(700 MHz~2.1 GHz)
LMR 400は、VHF/UHF帯放送用フィーダーにおいて従来のRG-8および9913ケーブルを代替する製品です。二重シールド構造により、高密度RF環境下でも十分な遮蔽性能を発揮し、700~2100 MHz帯におけるケーブル損失は、多くのタワー用フィーダー接続におけるリンク予算に適合します。そのため、より大径のLMR-600やそれに伴う専用ハードウェアを必要としません。
モバイル通信および建物内DAS
モバイル基地局の機器室および建物内DASでは、900 MHz帯で50フィート(約15メートル)の配線長の場合、ケーブル損失が2 dB未満となるため、LMR 400が一般的な仕様となっています。2.1 GHz帯では、LMR 400の減衰特性データに基づき配線長を検討し、所定のケーブル損失予算内に収まることを確認してください。
コネクタの互換性と調達
LMR 400は、N形、7/16 DIN形、および4.3-10形コネクタシリーズと互換性があります。現場での端末処理には主にN形コネクタが用いられ、機器室のパッチ位置には4.3-10形アセンブリが適しています。ケーブルとコネクタの両方を自社で製造するメーカーから事前に端末処理済みのLMR 400アセンブリを調達すれば、ロット間のばらつきを低減できます。このばらつきは、標準的な入荷検査では検出されない予期せぬケーブル損失の一因となります。
鎮江捷威電子科技有限公司は、25年にわたりRFコネクタ、フィーダーケーブル、ケーブルアセンブリを製造しており、通信、放送、DAS分野の顧客へ世界中で製品を供給しています。同社の LMR 400フレキシブル低損失同軸ケーブル は、インフラプロジェクト向けに任意長でのご提供が可能です。また、同社の 4.3-10形(メス)-N形(オス)LMR 400ケーブルアセンブリ は、基地局およびタワー・フィーダー用途向けにご提供しています。
要約
LMR 400は、50オーム、二重シールド構造の同軸ケーブルで、周波数8 GHzまで対応しています。実測による減衰値は、900 MHzで3.9 dB/100フィート、5.8 GHzで10.8 dB/100フィートです。伝搬速度係数は85%、最小曲げ半径は4インチ、紫外線耐性ポリエチレン(PE)外装を備えており、400 MHz~3 GHz帯の屋外RFフィーダー用途に適しています。
2.4 GHz未満で100フィート未満の配線では、LMR 400が実用的な柔軟性とコストパフォーマンスを兼ね備え、ほとんどのリンク予算を満たします。より長い配線や高周波数帯域では、仕様決定前にLMR-600とのケーブル減衰特性を比較してください。屋外での長期使用が求められる場合、二重シールド構造と紫外線耐性外装により、長期間にわたって安定した減衰特性を維持できます。これに対し、RG-8/Uなどの簡易構造ケーブルは、長期運用にわたって同様の性能を保つことができません。