Блог

RF қоректендіру кабельдерін түсіну: Негізгі функциялары мен түрлері

RF қоректендіру кабельдері дегеніміз не және олар ұялы желілерде қалай жұмыс істейді?

RF фидерлік кабельдер антенналар мен базалық жиілікті блоктар сияқты ұялы желілердің маңызды бөліктері арасында радиожиілікті сигналдарды алма-кезек тасымалдайды. Көбінесе коаксиалды кабельдердің ішінде төрт негізгі бөлігі бар - ортасында мыс сымы, одан кейін изоляция ретінде қызмет ететін диэлектрик материалмен қапталған. Оның сыртында электромагниттік бөгеуілдерден қорғайтын металл экранның орамасы және физикалық зақымдан сақтайтын сыртқы қаптама орналасқан. Экранның бұл бөлігі өте маңызды, себебі ол электромагниттік шулардың жұмысты бұзуын болдырмауға мүмкіндік береді, ал диэлектрик дұрыс электр қасиеттерін сақтау арқылы барлығының тегіс жұмыс істеуіне көмектеседі. Нақты 5G туралы айтқанда, бұл төмен шығынды кабельдер миллиметрлік толқындар сияқты өте жоғары жиіліктерді тасымалдау кезінде сигнал күшінің көп жоғалуынсыз жұмыс істеуі үшін міндетті болып табылады.

Жиі қолданылатын коаксиалды кабель түрлері: RG пен LMR сериялары

Байланыс операторлары негізінен екі түрлі коаксиалды фидерлік кабельдерді пайдаланады:

Серия	Сигналдың әлсіреуі (дБ/100 фут @ 2 ГГц)	Пайдалану жағдайы
RG	6.8–9.1	Қысқа қашықтықтағы ішкі желілер
LMR	2.2–3.7	Төмен шығынды сыртқы орнатулар

LMR кабельдері стандартты RG түрлеріне қарағанда жоғары жиіліктерде шамамен 23% төмен сигнал шығынын ұсынады, бұл 100 футтан астам кабель жолдарын қажет ететін 5G макро стансалары үшін одан да қолайлы болып табылады.

Импедансты түсіндіру: Телекоммуникациялық қолданбалардағы 50 Ом және 75 Ом

Жүйеде кедергілердің сәйкессіздігі болған кезде сигналдар дұрыс жұмыс істемей, кері қайтады, бұл желілердің жұмыс істеу тиімділігіне әсер етеді. Көптеген телеарнада жұмыс істейтін адамдар әлі де осы қолданбаға жақсы сәйкес келетін 75 омдық кабельдерді пайдалануда. Алайда, ұялы байланыс мұнаралары мен басқа да сымсыз инфрақұрылымдарға келген кезде, қазіргі уақытта түршілер 50 омдық кабельдерді таңдайды. Олар 75 омдық аналогтарына қарағанда көбірек қуатты өткізе алады, кейде 5 киловатт шамасында, ал жол бойынша сигналдың жоғалуы аз болады. 2024 жылдың басындағы салалық есепке сәйкес, әр ондағы тоғыз байланыс компаниясы антенналар мен олардың сымсыз радиожабдықтары (RRU) арасына 50 омдық кабельдерді орнатады. Бұл қазіргі заманғы ұялы желілердің талаптарын ескерсек, түсінікті таңдау болып табылады.

Сигналдың зәлділуін азайту: Кабель ұзындығы, қалыңдығы және жиіліктің жоғалуы

Сигналдың жоғалуы қашықтық пен жиілікке қарай қалай артады

Сигналдар одан әрі таралған сайын және жоғары жиілікте жұмыс істегенде, олар табиғи түрде қуатын жоғалтады. Кабельдің әрбір 100 футына шамамен 0,2-ден 1,5 дБ-ге дейінгі деңгейде төмендеу байқалады, бірақ бұл көрсеткіш қандай кабель және қандай жиілік диапазоны туралы сөз болып отырғанына байланысты өзгереді. Мысалы, 900 МГц жиілікте жұмыс істейтін әдеттегі коаксиалды кабельдер 100 футтан кейін шамамен 11 дБ сигнал жоғалтса, ал жаңа төмен шығынды кабельдер мұны шамамен 8 дБ-ге дейін төмендетеді. Жоғары жиілікке өткенде жағдай одан да нашарлайды. Ескі 2 ГГц-тен төменгі 4G сигналдарымен салыстырғанда, 3,5 ГГц жиіліктерінде жұмыс істейтін 5G технологиясы сигналды шамамен 2,5 есе көбірек жоғалтады. Шынында да, бұл шығындар екі түрлі тәртіппен өтеді. Кабель ұзындығы туралы айтқанда, сигнал жүрген қашықтыққа тура пропорционалды түрде әлсірейді. Бірақ жиілік басқаша істейді — жиілік жоғарылаған сайын жағдай тек ғана сәл ғана нашарлап қоймайды, сонымен қатар экспоненциалды түрде нашарлайды. Сондықтан, егер біреу кабель ұзындығын екі есе ұзартса, онда сигнал шығыны да екі есе өседі. Осыдан әрі ұзарту туралы ойласаңыз, құрамында ауыр сигналдық проблемалар болады.

Оптималды жұмыс істеу үшін кабель диаметрі мен орамның азаюын теңестіру

Үлкен диаметрлі кабельдер орамның азаюын төмендетеді, бірақ қаттылық пен құнын арттырады. Мысалы, 3 ГГц жиілікте 0,25 дюймді нұсқаға салыстырғанда, 0,5 дюймді кабель сигналдың жоғалуын 40% азайтады. Дегенмен, жуан кабельдер шектеулі кеңістіктерде бағыттау үшін қиын болып табылады. Операторлар жиі мына критерийлерді пайдаланып, компромисстерді бағалайды:

Диаметр (инч)	Икемділік рейтингі	3 ГГц-те орамның азаюы (dB/100ft)
0.25	Жогары	6.8
0.5	Орташа	4.1
0.75	Төмен	2.9

4G және 5G жиілік диапазондарындағы жиілікке байланысты жоғалту сипаттамалары

Бүгінгі желілік инфраструктура 600 МГц-тен бастап 40 ГГц-ге дейінгі жиілік спектрінде сигналдарды өңдеуі керек. 700-ден 2600 МГц аралығында жұмыс істейтін ескі 4G LTE технологиясы әдеттегі кабельді орнату кезінде әрбір 30 метр сайын шамамен 3-8 дБ деңгейінде сигналдың нашарлауына ұшырайды. Жаңа технологияларға келетін болсақ, мәселелер күрделенеді. 3,5 ГГц-тегі 5G орташа диапазоны сол қашықтықта кейде 12 дБ-ге дейін жететін едәуір жоғары жоғалтулармен кездеседі. Ал 24-40 ГГц аралығындағы жоғары жиілікті миллиметрлік толқындар сигнал күші 15 дБ апатты төмендеу деңгейінің жоғарысында болу үшін тек қана арнайы ультралас жоғалту кабельдерін қажет етеді. Бұл айырмашылықтар нақты әлемде орнату шешімдері үшін өте маңызды.

Фидерлік желілердегі сигналдың нашарлауын азайту бойынша ең жақсы тәжірибелер

1. Кабель жолдарын азайтыңыз : Жиілікке байланысты 50 футқа қысқарту сигнал жоғалтуын 30–55% азайтуы мүмкін
2. Алдын-ала коннекторланған кабельдерді пайдаланыңыз : Сақиналы орнатудағы зауыттық бітірілу жиынтықтары өрісте Passive Intermodulation (PIM) қаупін азайтады
3. Сүйір иілді болдырмаңыз : Кабель диаметрінің 10 есесіне тең немесе одан жоғары иілу радиусын сақтаңыз, бұл импеданс бұзылуын болдырмау үшін қажет
4. Төмен шығын материалдарын таңдаңыз : Көбік диэлектрикалық негіздер қатты полиэтиленге қарағанда жоғары жиілікті өнімділікті 18–22% жақсартады

Кабельдің техникалық сипаттамаларын орнату қашықтығына, жиілікке және қоршаған орта жағдайларына сәйкестендіру арқылы операторлар сигнал/дәуірлік қатынасын (SNR) жұмыс режимінің шектік мәнінен жоғары ұстап, өшумен байланысты уақытша тоқтатуларды 67%-ға дейін азайта алады.

Қазіргі заманғы желілер үшін жиілік пен жолақтың үйлесімділігін қамтамасыз ету

4G LTE және 5G NR-ді қолдау: Жиілік диапазоны талаптары

Бүгінгі коммуникациялық желілер 700-ден 2600 МГц-ке дейінгі 4G LTE жиілік диапазонын және 7,125 ГГц-ке дейін жететін жаңа 5G NR сигналдарын өңдей алатын фидер кабельдерін қажет етеді. Спектрдің әртүрлі бөліктерін қарастырғанда, Sub-6 ГГц диапазоны жақсы қамту аймағы мен жеткілікті деректер сыйымдылығы арасындағы теңдестіруді қамтамасыз етуде өте маңызды рөл атқарады. Содан кейін 24-тен 47 ГГц-ке дейінгі миллиметрлік толқын жиіліктері бар, олар қысқа қашықтықта жақсы жұмыс істесе де, үлкен байланыс жолағына ие болғандықтан, сигнал шығыны мүлдем аз болатын арнайы кабельдерді қажет етеді. Инфрақұрылым уақыт өте келе дамып отырған кезде спектрлік ресурстардың мүмкіндігін тиімді пайдалану үшін желі операторлары үшін бірнеше жиілік диапазондарын қолдайтын кабельдерді пайдалану маңызды.

Жоғары деректер жылдамдығы бар байланыс желілерінің байланыс жолағына қойылатын талаптар

5G каналдары оператор сайын 100–400 МГц жиілік жолағын қажет етеді, бұл LTE-дің 20 МГц шектеуін асып түседі. Сигнал сапасын сақтау үшін берілді өткізгіш кабельдер VSWR қатынасын 1,5:1 аспайтындай ұстауы керек, бұл 4K бейне тарату мен үлкен көлемді IoT деректер ағымын бұзуы мүмкін болатын шағылуларды азайтады.

Ескі желілерді қолдауды болашаққа орнықты өнімділікпен тепе-теңдікте ұстау

Операторлар 5G-Advanced дамуына дайындала отырып, қолданыстағы 3G және 4G қызметтерімен үйлесімділікті сақтауы керек, оның шыңдық жылдамдығы 10 Гбит/с дейін жетеді. Фазалық тұрақтылық пен диэлектрик қасиеттерінің тұрақтылығы аралас жиілікті орталарда сенімді жұмыс істеуді қамтамасыз етеді және MIMO мен сәулелерді басқару қолданбаларында фазалық искажениелерді азайтады.

Желінің икемділігі үшін көпжолақты берілді өткізгіш кабельдерді бағалау

Екі және үш жиілікті фидерлік кабельдер ауылдық және қалалық аймақтар арасындағы аудандарда инфрақұрылым шығындарын 30% дейін төмендетуі мүмкін. Оптималды конструкциялар 40°C температурада 0,3 дБ/м аспайтын зәрдеумен 600 МГц (LTE) және 3,5 ГГц (5G) жиіліктерінде бір уақытта беруді қамтамасыз етеді, осылайша нақты жылу жүктемелері кезінде тиімді жұмыс істеуді қамтамасыз етеді.

Сигнал бүтіндігін сақтау: PIM өнімділігі мен орнату факторлары

Ұялы жүйелердегі пассивті өзара модуляцияны (PIM) түсіну

Пассивті интермодуляция немесе қысқаша айтқанда PIM пассивті компоненттердегі сызықты емес нүктелер керек емес гармоникалық сигналдарды жасай бастаған кезде пайда болады. Бұл мәселе соңғы кезде 5G желілерінде өте сәйкес келеді. 3,5 ГГц шамасындағы жиіліктің өсуі 4G технологиясымен салыстырғанда шамамен 15-20 пайызға артық бұрмалау тудырып, жағдайды одан да нашарлатады. PIM мәселелерін шешу кезінде ластанған коннекторлар, орнатылғаннан кейін дұрыс бекітілмеген созылмалы бекітулер мен үйлесімсіз кабельдер жинағы сияқты танымал себептерге кездеседі. Осындай кішкене проблемалар уақыт өте келе желінің өнімділігіне кедергі жасап, жалпы сыйымдылықты төмендетеді.

PIM желі сыйымдылығына және қоңырау сапасына қалай әсер етеді

2023 жылы жүргізілген нақтылы зерттеулер бойынша, пассивті интермодуляция (PIM) интерференциясы пайда болған кезде, тұтас қалалық аймақтардағы ұялы байланыс мұнараларында сағат пикінде желінің өткізу қабілеті 40 пайызға дейін төмендейді. Бірнеше операторлар тығыз аймақта жұмыс істегенде, бұл проблемалар одан да нашарлап, қолданушылардың шақыруларының үзілуіне және интернетке қосылу жылдамдығының өте баяулауына әкеледі. Егер PIM өлшемдері -140 dBc-тан жоғары болатын фидер кабельдерімен жұмыс істейтін желі операторлары болса, олар телефон қоңырауларындағы дыбыс сапасының нашарлығы мен байланыстың тұрақсыздығы туралы шағымдардың 30 пайызға дейін өсуін байқайды. Бұл тек инженерлер үшін ғана абстрактілі проблема емес — бұл тығыз қоныстанған аймақтардағы соңғы қолданушылардың тәжірибесіне тікелей әсер етеді.

Тығыз орталар үшін төменгі PIM фидер кабельдерін таңдау және орнату

Күміспен капталған коннекторлары бар төменгі PIM фидер кабельдері стандартты алюминий интерфейстерге қарағанда интермодуляцияны 85 пайызға дейін азайтады. Маңызды орнату практикалары мыналарды қамтиды:

• Айналдыру моментіне байланысты бекіту (N-түрлі коннекторлар үшін 25–30 Н·м)
• Кабель диаметрінен 10 еседен кіші болатын иілулерден аулақ болу
• Сыртқы басына тот басудың алдын алу гелін жағу

Миллиметрлік толқынды 5G желілерінде, PIM ≤ -155 дБс рейтингі бар кабельдер сигнал/дәрілік қатынасты 12 дБ-ға жақсартып, тиімді қамту радиусын 18% ұлғайтады. 6–12 ай сайынғы рутинды PIM тестілеу интерференцияны басқару бойынша 3GPP TS 37.145 стандартына сәйкестікті сақтауға көмектеседі.

Қоршаған ортаның әсеріне төзімділігі және ұзақ мерзімді фидерлік кабельдің сенімділігі

Сыртқы орнату қиыншылықтары: Күн сәулесі (УК), ылғалдылық және температураның шекті мәндері

Ашық аспан астында орнатылған қорек кабельдері әртүрлі қиын жағдайлармен кездеседі. Күн сәулесіне ұзақ уақыт әсер ету - негізгі проблема, жиі полиэтилен қаптамасы 5 жыл ішінде 40 пайызға дейін төмендейді. Сонымен қатар -40 градус Цельсийден +85 градус Цельсийге дейінгі температураның экстремалды тербелістері бар, сондай-ақ сағатына 100 миллиметрден асатын дауыл жаңбыры кабельдердің нашар герметизациялануына әсер етуі мүмкін. Бұлар жағалау бойымен орнатылған кезде жағдай одан да нашарлайды, себебі тұзды тұман коррозияның пайда болуына әкеледі. Егер бұл теңіз ортасынан қорғалмаса, коннекторлар тезірек істен шығады және сигналдардың деңгейі айтарлықтай төмендейді.

Негізгі қорғаныс сипаттамалары: Күн сәулесіне төзімділік, суға қарсы қорғаныс және жылулық тұрақтылық

Қиын жағдайларға төтеп беру үшін заманауи қорек кабельдері мыналарды қамтиды:

• Күн сәулесіне төзімді қаптама (UL 1581 MW 1100 бойынша сынақтан өткізілген, 3000 сағат әсер етуден кейін созылу беріктігі ≥90% құрайды)
• Үш қабатты суға қарсы қорғаныс ылғалдың енуін болдырмау үшін құрғақ-негізгі технологияны дәнекерленген алюминий қорғаныспен біріктіру
• Жылулық тұрақты диэлектриктер -55°C-тан +125°C-қа дейінгі температураларда VSWR <1,3:1 қамтамасыз ету

Осы сипаттамалар қоршаған ортаның өзгеріп отыратын жағдайларына қарамастан тұрақты электрлік өнімділікті қамтамасыз етеді.

Бағдарланған, сыртқы ортаға арналған бергіш кабельдерге арналған өнеркәсіптік стандарттар

Telcordia GR-13-CORE сәйкестігі қатаң сыртқы орталарда ең азы 20 жыл пайдалану мерзімін қамтамасыз етеді. Маңызды сертификаттаулар мыналар:

Стандарт	Негізгі талап	Кабельдерге қатыстылығы
IEC 60754-1	Галогенді түтін шығару	Қауіпсіз тоннель/басейн орнатылулары
EN 50288-7-1	Ультракүлгін/ауа-райына төзімділік	Тікелей күн сәулесіне ұшырау
ETSI EN 302 066	IP68 суға батуынан қорғау	Су тасқыны бар аймақтағы ұялы байланыс станциялары

RF Қоректендіру кабельдері туралы ЖИҚ

RF қоректендіру кабельдері не үшін қолданылады?

RF қоректендіру кабельдері антенналар мен базалық жиілік блоктары сияқты негізгі компоненттер арасында радиожиілікті сигналдарды тасымалдау үшін қолданылады.

Байланыс желілерінде қандай коаксиалды кабельдер жиі қолданылады?

Байланыс операторлары негізінен RG және LMR коаксиалды кабельдерін қолданады, мұнда LMR жоғары жиіліктерде сигналдың жоғалуын азайтады.

Телекоммуникациялық компаниялар неге 50 Ом кабельдерді таңдайды?

50 Ом кабельдері 75 Ом кабельдерімен салыстырғанда сигналдың жоғалуы аз болғандықтан, қуатты тиімдірек жеткізе алады.

Кабель диаметрі сигналдың зәлілуіне қалай әсер етеді?

Үлкен диаметрлі кабельдер сигналдың зәлілуін азайтады, бірақ қаттылығы мен құнын арттырады, сондықтан шешім қабылдау кезінде осы факторларды мұқият бағалау қажет.

Фидерлік желілердегі сигналдың сапасының төмендеуін қалай азайтуға болады?

Сигналдың сапасының төмендеуін кабель ұзындығын қысқарту, алдын-ала коннекторланған кабельдерді қолдану, сүйір бұрыштардан қашу және төмен жоғалту көрсеткіші бар материалдарды таңдау арқылы азайтуға болады.

Ашық аспан астындағы фидерлік кабельдер қандай экологиялық қиындықтарға тап болады?

Ашық аспан астындағы фидерлік кабельдер ультракүлгін сәулелерге, ылғалдылыққа, температураның шекті мәндеріне және теңіз ортасындағы коррозияға ұшырайды.