БЛОГ

RF Коаксиалды Қоректендіру Кабельдері: Макро объектілерді қосу үшін Төменгі Шығындылықты Жұмыс

7/8” және 1-1/4” Толқынды Коаксиалды Қоректендіру Кабельдері неге Жоғары Қуатты 4G/5G Макро Орнатуларда Үстемдік Құрады

Жоғары қуатты макро тораптар үшін, әсіресе 3,5 ГГц жиіліктегі ортаңғы диапазондағы 4G LTE және 5G NR желілері үшін, кебірек диаметрлі толқынды коаксиалды фидер кабельдері стандартты практикаға айналды. Осы нақты жиілік диапазонында жұмыс істегенде, 7/8 дюймді кабельдер дәстүрлі жарты дюймді нұсқалармен салыстырғанда сигнал шығынын шамамен 40 пайызға дейін азайтады. 1-1/4 дюймді нұсқаларға көтерілсеңіз, шығындар тағы шамамен ширекке төмендейді. Бұл сияқты өнімділік 30 метрден астам вертикальды арақашықтыққа сигналдар беру кезінде өте маңызды, өйткені бұл жағдай мачталарға орнатылған жабдықтарда өте жиі кездеседі. Осы кабельдердегі мыс экранның электромагниттік бөгеуілді 90 дБ-дан астам деңгейде блоктауы олардың жанында басқа да радиобайланыс белсенділігі көп болған кезде де жақсы жұмыс істеуін қамтамасыз етеді. Арнайы толқынды конструкция 100 ватттан жоғары үздіксіз трансляциялар кезіндегі жылу жиналумен күресуге көмектеседі, сондықтан кабель өзінің электрлік қасиеттерін өзгертпейді және сигнал сапасын бұзбайды. Бұл кабельдер 3,5 ГГц-те 100 метрге 3 дБ-дан кем шығын көрсетеді, сонымен қатар қатты механикалық әсерлерге төзімді және 50 ом импедансты сақтай алады. Global Mobile Infrastructure Association жүргізген 2023 жылғы халықаралық есептерге сәйкес, әлем бойынша барлық 5G макро инфрақұрылымның шамамен үштен екі бөлігі осы түрлі кабелдеу шешіміне сүйенеді.

3,5 ГГц ЖЕС үшін мыс пен көбік-PE диэлектригі: азайту, PIM және жылу тұрақтылығы салыстырмасы

Диэлектрик материалды таңдау 5G ЖЕС орташа жиіліктегі сыйымдылығының негізгі жиілігі болып табылатын 3,5 ГГц-те фидер кабелінің қасиеттерін айқындайды. Қатты мыс және көбік-полиэтилен (көбік-PE) диэлектриктер екеуі де IEC 61196-1 сипаттамаларына сай келеді, бірақ олардың жұмыс істеу сипаттамалары жүйе деңгейіндегі шешімдерді талап етеді:

Мыс диэлектриктері ұзын вертикальды фидерлік қолданыстар үшін өте жақсы болып табылатын ерекше сигналдың бәсеңдеуін қамтамасыз етеді. Алайда, механикалық кернеу немесе тербелістерге ұшыраған кезде -155 дБс шамасындағы PIM деңгейлеріне жақындаған кезде олардың кемшілігі бар. Екінші жағынан, көбіктелген ПЭ материалдары интерфейстердегі біркелкілік пен сызықты еместіктің азаюы арқасында PIM-ді шамамен -165 дБс-ге дейін төмендетуі мүмкін. Бірақ бұл материалдар ылғалды ортада ылғалды тез сіңіруге бет бұрады және температура 65 градус Цельсийден жоғарылаған кезде диэлектрик тұрақтыларында өзгерістер пайда болады, бұл жылулық тербелістерге ұшырайтын сыртқы корпус элементтеріндегі фазалық тұрақтылыққа әсер етеді. Нұсқалар арасында таңдау жасаған кезде инженерлер нақты объектінің жағдайларын ескеруі қажет. Ұзын кабельдері бар биік мұнаралар мен айтарлықтай температура өзгерістері бар орнатулар үшін мыс ең жақсы таңдау болып табылады. Көбіктелген ПЭ материалдары вибрацияға сезімтал, әсіресе ультратақырызды PIM деңгейлерін қамтамасыз ету жүйенің дұрыс жұмыс істеуі үшін міндетті болып табылатын көп жолақты жүйелердегі қысқа орнатулар үшін үйреншікті таңдау болып табылады.

PIM-Критикалық дизайн: Көп жолақты 4G/5G фидерлік кабельдік жүйелерде сигнал бүтіндігін қамтамасыз ету

-165 дБс PIM шекті мәніне сәйкес келу: Материал, коннектор және жинау бойынша ең жақсы тәжірибе

Пассивті интермодуляция (PIM) деңгейін -165 дБс көрсеткішінің астында ұстау 4G/5G желілерінде жақсы спектрлік тиімділік алу үшін өте маңызды. Егер PIM бұл мәнді басып кетсе, пайдаланушылардың тығыз орналасқан аймақтарында желі сыйымдылығы шамамен 20% төмендейді, себебі үшінші ретті интермодуляция сигналдары қабылдау диапазонына кедергі жасайды. Бұл мәселеге ең жақсы фидерлік жүйелер үш негізгі тәсіл арқылы қарсы тұрады. Біріншіден, олар сызықтық емес ток мәселелерін азайту үшін оттегісіз мыс өткізгіштерін қолданады. Екіншіден, балқытылған қосылыстардың орнына компрессиялық коннекторлар қолданылады, өйткені балқытылған қосылыстар арасындағы саңылаулар PIM өнімділігіне әлдеқайда көбірек зиян тигізеді және көбінесе 30 дБс-қа жуық артықшылық береді. Соңында, белгіленген көрсеткіштің плюс немесе минус 10%-ында дұрыс жинау моментін реттеу қосылу нүктелеріндегі механикалық кернеуден туындайтын искаженияларды болдырмауға көмектеседі. 3GPP TR 38.811 RF компоненттеріне арналған спецификацияларына қарағанда, инженерлер сонымен қатар спиральді пішінді қабырғалар мен біркелкі диэлектрик материалдар сияқты нәрселерге назар аударуы керек. Температура өзгергенде немесе бірнеше жиілік диапазоны бір уақытта белсенді болған кезде PIM сипаттамаларын сақтауда осы факторлардың бәрі маңызды рөл атқарады.

Шынайы жағдайдағы PIM-тің бұзылу тәсілдері: коррозия, момент ауытқулары және микросаңылаудың салдарынан пайда болатын деформация

Әртүрлі орнатуларда белсенді фидерлік жүйелердегі PIM-нің істен шығу себептері бойынша өткізілген сынақтар үш негізгі себепті анықтады. Ең үлкен мәселе хлоридтердің түйіспе нүктелерінде тоттануға әкелуімен байланысты атмосфералық коррозиядан туындайды. Бұл теңіз жағалауына немесе өнеркәсіптік аймақтарға жақын жерлерде сигнал қажетсіздігін 15 dBc-ға дейін арттыратын сызықты емес қосылыстарды жасайды. Тағы бір кең таралған мәселе — контактілік кедергінің біркелкі болмауына әкелетін орнату кезіндегі дұрыс емес момент. Мұндай жағдайда біз жиі жиіліктің сымсыз утечкасын, деректерді беру өткізуінің төмендеуін байқаймыз, бұл көбінесе аномальды желілік өнімділік көрсеткіштерімен сәйкес келеді. Ең қиын мәселе — өткізгіштер мен оқшаулау материалдары арасындағы немесе коннектор пиндері мен олардың розеткалары арасындағы 0,1 мм-ден кіші саңылаулар болып табылады. Бұл кішкентай кеңістіктер күшті RF сигналдарына ұшыраған кезде шығынсыз диодтар сияқты әрекет етіп, кең таралған аралас модуляциялық бөгеуілдер туғызады. Ericsson компаниясының соңғы жергілікті сенімділік бойынша зерттеуінің деректері бұл үш мәселе қалалық ұялы бекеттердегі PIM-мен байланысты сыйымдылықтың 20%-дан астамын жоғалтуға әкелетінін көрсетті. Осы мәселелермен күресу үшін операторлар әдетте сыртқы коннекторлар үшін азоттық толықтыру қолданады, жақсырақ түйісуді қамтамасыз ету үшін үйлесімді беттерге лазерлік мәнерлеу қолданылады және алғашқы орнату процедуралары кезінде автоматты моментті тексеру құрылғыларын енгізеді.

Жоғары тығыздықты және болашаққа бағдарланған орнатулар үшін оптикалық талшықты бергіш кабельдің альтернативті түрлері

Интерьерлік микробазалық станциялар мен қала шағын объектілері үшін иілуге төзімді оптикалық талшықты бергіш кабельдер

Интерьерлік микробазалық станциялар, DAS жүйелері және қаладағы компактты басқа да шағын соттар кеңістіктің шектеулі болуы мен сигналдың өнімділігі салдарынан қиыншылықтарға тап болады. Дәл осындай кезде иілуге төзімді оптикалық талшықты (BIF) бергіш кабельдер дәстүрлі коаксиалды шешімдердің көптеген мәселелерін шешуге көмектеседі. BIF технологиясы шынымен-ақ минималды иілу радиусын шамамен 5 мм-ге дейін төмендетеді, бұл қалыпты бірмодалы талшықпен салыстырғанда шамамен 70% жақсартылған көрсеткіш болып табылады. Бұл лифт құрылғыларына, қабырғалар артына кабель тартуға немесе мебельмен қамтылған бөтелген офис ортасында жол табу сияқты тар кеңістіктерде жабдық орнату кезінде үлкен айырмашылық жасайды. Ең бастысы: барлық осындай қозғалыс кезінде сигналдың жоғалту деңгейі 0,1 дБ сынаптан төмен қатаң шекте ұсталады.

Негізгі плюслері:

• Ғарышты оптимизациялау : 250-µм BIF ядролары стандарттық конструкцияларға қарағанда кабель диаметрін 40% кішірейтеді — бұл ескінген ғимараттарды модернизациялау үшін маңызды
• Емдеу : ITU-T G.657.A1 тестілеу протоколдарына сәйкес тығыз майыстырудың 100-ден астам циклынан кейін <0,5 дБ/км жойылуын сақтайды
• Тауарлық Сақтандыру : Түтін шығармайтын, галогенсіз (LSZH) қаптама ішкі пайдалану үшін IEC 61034 және UL 1666 өрт қауіпсіздігі стандарттарының талаптарын қанағаттандырады

BIF фидерлік кабельдер 1625 нм-ге дейінгі толқын ұзындығының бөлгішін (WDM) пайдаланады, бұл болашақтағы 5G-Advanced және тіпті 6G fronthaul жүйелерімен толық сәйкес келетінін білдіреді. Кабельдер IEC 60794-1-2 E3 стандартына сәйкес 400 Н/см астам сығылу күшіне төтеп бере алатындай етіп жасалған, бұл интенсивті жаяу жүргіншілер ағыны бар қала орталықтарында өте жақсы жұмыс істеуін көрсетеді. Бұл кабельдер басқа кабельдерге қарағанда жиі туындайтын майда сынаптар мен иілулерден зардап шекпейді, сондықтан техниктер оларды жөндеуге 35% аз шақырылады. Сонымен қатар, көптеген компаниялар мен қалаларда бұрын орнатылған аралас мыс пен оптикалық желілерге оңай және күрделіліксіз қосыла алады.

Жиі қойылатын сұрақтар

4G/5G жобаларында 7/8" және 1-1/4" коаксиалды фидерлік кабельдерді қолданудың негізгі артықшылықтары қандай?

Негізгі артықшылықтарға сигнал шығынының 40% немесе одан да көбін азайту, өте жақсы электромагниттік ықпалдан қорғау және 100 ватттан жоғары үздіксіз берілімдерден пайда болатын жылу мөлшерін ұстап тұру қабілеті жатады.

Қатты мыс пен көбік-PE диэлектриктер өзара өнімділік тұрғысынан қалай ерекшеленеді?

Қатты мыс диэлектриктері сигналдың өте жақсы төмендеуін қамтамасыз етеді, бірақ механикалық кернеу кезінде PIM деңгейі жоғары болуы мүмкін. Көбік-PE диэлектриктері төменгі PIM-ді ұсынады, бірақ температура мен ылғалдыққа байланысты мәселелер болуы мүмкін.

Фидерлік жүйелердегі PIM-нің істен шығу себебі не?

PIM-нің істен шығуы жиі атмосфералық коррозия, дұрыс емес орнату моменті және микросаңылаулардан туындайтын искаженияларға байланысты. Бұл артық сигнал искажениясына және желі сыйымдылығының төмендеуіне әкеледі.

Неліктен кейбіреулер дәстүрлі коаксиалды кабельдердің орнына иілуге төзімді оптикалық кабельдерді таңдауы мүмкін?

Иілуге төзімді оптикалық кабельдер тартылған орындар үшін жақсартылған икемділікті, төменгі сигнал шығынын сақтауды және өрт қауіпсіздігі стандарттарына сай келуді ұсынады, сондықтан олар ішкі орнатулар үшін өте қолайлы.