Блог

Базалық станцияның сигнал бүтіндігіндегі фидер кабелінің рөлін түсіну

RF сигналдарын берудегі фидер кабелінің функциясы

Фидерлік кабельдер базалық станция орнатқышындағы алысқы радиожиілікті құрылғыдан (RRU) антенналарға радиожиілікті (RF) сигналдарды тасымалдайтын негізгі байланыс ретінде қызмет етеді. Экранның қабаттары мен арнайы изоляциялық материалдардан жасалған коаксиалды кабельдер сигнал жоғалтуын азайтуға және шамадан тыс электромагниттік бөгеуілді (EMI) болдырмауға көмектеседі. Сигналдарды қашықтық бойынша сақтау қабілеті LTE және дамып келе жатқан 5G желілері үшін сенімді жұмыс істеуді қамтамасыз етеді. Желі дизайнерлері шынында да өнеркәсіптік стандарттарға сәйкес дұрыс ұялы инфрақұрылымды орнату туралы сөйлегенде осы сенімділік аспектісін жиі атап өтеді.

Фидерлік кабельдік жүйелердегі сигнал тұрақтылығына әсер ететін негізгі қиыншылықтар

Сигнал тұрақтылығы үш негізгі қиыншылықты жеңуге байланысты:

• Бөгеуілге сезімталдық : Жақын орналасқан жабдықтан немесе нашар экранның кабельдерінен туындайтын сыртқы EMI RF берілісін бұрмалайды.
• Импеданс сәйкессіздіктері : Кабельдің тұрақсыз конструкциясы немесе дұрыс емес аяқталуы сигналдың шағылуына, кернеу тұрғын толқын қатынасының (VSWR) өсуіне және тиімділіктің төмендеуіне әкеп соғады.
• Механикалық кернеу орнату кезінде артық бүгілу немесе жеткіліксіз бекіту ішкі қабаттарды зақымдайды, сөйтіп сигналдың жоғалуын және ұзақ мерзімді тозуын үдетеді.

Тарату кабелінің өнімділігіне әсер ететін экологиялық және жұмыс істеу қысымы

Тарату кабельдері шынымен қатаң жағдайларға тап болады. Олар күндіз бойы УК-зақымдан ұшырайды, -40 градус Цельсийден бастап 85 градусқа дейінгі температураның күрт өзгеруіне шыдайды және тұрақты түрде суға тыйым салу үшін күреседі. Бұл барлығы уақыт өте келе оқшаулау мен экранның материалдарына теріс әсер етеді. Егер кабельдер сыртқы ортаға орнатылса, қайталанатын қыздыру мен салқындату циклдары материалдардың қатты тозуына әкеледі. Өткен жылы жүргізілген соңғы бақылау сынақтарына сәйкес, герметизацияланбаған коннекторлардың қателері тексерілген объектілердің жуық шамамен үштен бірінде (34%) 1,5:1 қатынасынан жоғары болатын VSWR тостағанына жауапты болды. Бұл сигналдың бүтіндігін сақтау үшін қоршаған ортаны дұрыс қорғаудың қаншалықты маңызды екенін көрсетеді.

Фидерлік кабельдің сигнал сапасын сақтау үшін дұрыс иілу радиусын ұстау

Неліктен ең аз иілу радиусын сақтау сигналдың нашарлауын болдырмаға көмектеседі

Фидер кабелі көрсетілген радиустан тыс иілгенде оның ішкі өткізгіші мен диэлектрик негізінің материалдарына нақтылы зақым келеді. Мұндай иілу 2023 жылғы IEEE-дің соңғы зерттеуі бойынша сигнал шығынын едәуір арттыруы мүмкін, кейде метріне шамамен 3 дБ-ға дейін қосады. Келесі болатын нәрсе де қиындық туғызады. Зақымданған аймақтар кабель тракті бойында импеданс сәйкессіздігін тудырады. Бұл сәйкессіздік желі арқылы берілетін қуаттың шамамен 12 пайызын кері шағылдырады, бұл уақыт өте келе сигнал сапасына үлкен әсер етеді. Бұл тұрақты байланыс сигналына сүйенетін кез келген адам үшін жаман хабар. TIA-222-H сияқты өнеркәсіптік стандарттар осы себептермен енгізілген. Олар иілулерді кабель диаметрінің 15 есесінен кем емес етуге ұсыныс береді. Бұл нұсқауларға бағыну кабельге физикалық зақым келуін болдырмауға ғана емес, сонымен қатар сигналдардың алдағы уақытта күтпеген бөгеуілдерсіз тұрақты таратылуын қамтамасыз етеді.

Орнату кезінде оптималды иілу радиусын өлшеу және қатаң қадағалау

Сәйкестікті қамтамасыз ету үшін кабель трассасын жоспарлаған кезде орнатушылар иілу радиусының үлгілерін немесе лазерлік бағдарлау құралдарын қолдануы керек. Ең жақсы тәжірибелерге мыналар жатады:

• Динамикалық иілу (кернеу астында): Кабель диаметрінің 20 есе мөлшерін сақтау
• Статикалық иілу (орнатудан кейін): Ең аз 10 еселенген диаметр
  Жинақталған нәтижелер кернеу мониторларын жұмсақ радиусты желобтармен қолдану қолмен орындалатын әдістерге қарағанда иілу бұзушылықтарын 73% азайтатынын көрсетті.

Тарату кабелінің иілу радиусына қойылатын салалық стандарттар (IEC, TIA-222-H)

Негізгі стандарттар жұмыс істеу жиілік диапазоны бойынша тексерілген қауіпсіз иілу порогын анықтайды:

Стандарт	Иілу радиусы талабы	Қолдану ауқымы
IEC 61196-1	10× кабель диаметрі	Пассивті RF иілуі
TIA-222-H	15× кабель диаметрі	Жел қысымы әсерінде
Бұл нұсқаулар 600–3800 МГц жиілік диапазонында VSWR-ді 1,5:1 төмен ұстауға және тұрақты сигнал беруге көмектеседі.

Таратушы кабельдегі тым үлкен иілулерді түзетуден кейінгі сигнал шығынын азайту бойынша зерттеу

2023 жылы 56 мұнараны талдау нәтижесінде таратушы кабельдерді 8× диаметрлі иіруден 12× диаметрлі иіруге ауыстыру арқылы мынаны азайтқаны анықталды:

• Орташа ендіру шығыны: 3,2 дБ – 0,8 дБ
• VSWR шыңдары: 1,8:1 – 1,2:1
  Оптимизациялаудан кейін трафиктің ең жоғары болу кезінде желілік сигналдың тұрақтылығы 99,4%-ке жетті, бұл дұрыс майысу менеджментінің жүйенің сенімділігін арттырудың құны тиімді әдісі екенін растайды.

Фидерлік кабельге зиян келтіруді болдырмау үшін кабель шығыстарындағы механикалық кернеуді басқару

Мұнара мен жабдық шығыстарындағы механикалық кернеу нүктелері

Фидерлік кабельдер мұнарадан шығатын немесе жабдық қораптарына қосылатын жерлерде маңызды кернеу аймақтары пайда болады. Сүйір қырлар, қорғау сақиналарының болмауы және жылулық ұлғаю кабель геометриясын бұрмалайтын сығылу нүктелерін жасайды. Бұл деформация пострадавший бөліктерде VSWR-ді 15%-ға дейін арттырады және RF тізбегінің барлық бойынша сигналдың бүтіндігін бұзады.

Фидерлік кабель орнатулары үшін тиімді кернеуден қорғау әдістері

Кернеуден қорғау әдістерін енгізу RF трансляция зерттеулері бойынша локальді кернеуді 40–60% азайтады. Ұсынылатын шешімдерге мыналар жатады:

• Кабель диаметрінен ≥5 есе үлкен радиусты дөңгелектелген шығу құбырлары
• Қозғалысты жұту үшін шығыстарға жақын серіппелі кабельдік ілмектер
• Үйкеліс аймағындағы жоғары қарсыласу нүктелеріндегі қорғаныс салу

Кабельдерді ауысу аймақтарында бекіту мен қолдау көрсетудің ең жақсы тәжірибелері

Кабельдерді бекіту үшін 0,5–1,5 Н·м моментпен бұрау қажет, ол изоляцияны сығып жібермейді. Қолдау элементтерінің орналасу қашықтығы мынадай болуы керек:

• Тік бағытта: әрбір 1,2 метрде
• Көлденең бағытта: әрбір 0,8 метрде
  Ультракүлгін сәулеге төзімді найлонды бекітпелерді пайдаланыңыз және кабельдер мен металдағы беттердің арасында 10 мм ауа саңылауын сақтаңыз, бұл әлсіреу шығындарын азайтады.

Мәліметтерге көзқарас: Кабельдің 68% істен шығуы шығу нүктелерінде басталады

1200 базалық станцияны талдаған өнеркәсіптік есепте 68% фидерлік кабельдің істен шығуы шығу нүктесінен 30 см-ге дейінгі аймақта басталатыны анықталды. Стандартталған кернеуден қорғау протоколдарын қабылдаған объектілер жылына бір мұнарада кабельді ауыстыруға кететін шығынды 18 000 долларға азайтты және істен шығу аралығының орташа уақытын (MTBF) 27%-ға жақсартты.

Тұрақты сигнал беру үшін кабель трассасын және импедансты басқаруды оптимизациялау

Дұрыс емес трассалау фаза ығысуын және шағылу шығындарын қалай пайда етеді

Сүйір бұрыштар немесе жаман маршруттау жолдары болған кезде олар радиожиілікті энергияны дұрыс жұмыс істеуіне мүмкіндік бермей, кері қарай шағылыстыратын импеданстық мәселелер туғызады. Жоғары жиілікті 5G мм-толқынды каналдарда бір ғана тік бұрышты бұрылу сигналдар арасындағы уақытты шамамен 12 пайызға бұзып жіберуі мүмкін. Кабельдерді металдық бөлшектерге параллель етіп жүргізу сигналдардың жолында олардың пішінін бұрмалайтын сыйымдылықтық байланыс деп аталатын тағы бір мәселені туғызады. Өткен жылы жарияланған зерттеулерге сәйкес, қаладағы ұялы тораптарда кездесетін кернеу тұрғын толқын қатынасының шамамен үштен бір бөлігі орнату кезінде трассаны дұрыс таңдамау сияқты қарапайым қателіктерге байланысты.

Тұрақты импедансты сақтау үшін маршруттау стратегиялары

Стандартты 50Ω импедансты сақтау және шағылысу шығындарын азайту үшін жоғары өнімді орнатулар мыналарды қолданады:

• 45°-тық жұмсақ иілулер тік бұрыштар орнына
• кабель диаметрінен 1,5 есе аралық металл заттардан
• Диэлектрикалық бөлгіштерді қолданып, DC қорек пен RF фидер кабельдерін бөлу
  Бұл практикалар дәстүрлі схемалармен салыстырғанда шағылу шығындарын 40% азайтады (Panduit Deployment Guide, 2023).

Төменгі шығынды қолдау элементтері мен аралықтарды пайдалану

Ультракүлгін сәулеге төзімді нейлоннан жасалған ток өткізбейтін ілгіштерді қолдану керек жерлерде жерге тұйықталу проблемаларынан құтылуға және кабель салмағын көтеруге көмектеседі. Негізінен вертикальды кабель трассаларын орнату кезінде осындай қолдау элементтерін 1 метрден аса емес аралықта орнату қажет. Бұл көлденең бағыттағы кабель трассалары үшін ұсынылатын стандартты 2 метрлік аралыққа қарағанда біраз жақынырақ. Себебі вертикальды орнатылған кабельдер уақыт өте кабельдің салмағына байланысты аралықта созылып, салбырайды. Ал көптеген кабельдерді бір-бірінің үстіне орналастырған кезде осы түрдегі тосқауылдар ретінде пайдаланылатын тозаңдатылған полиэтиленді тіреуіштерді ұмытпау керек. Осы кішкентай элементтер температураның өзгеруіне және материалдардың ұзаюына қарамастан кабельдердің арасында қажетті ауа саңылауының шамамен 80%-ын сақтайды. Бұл болашақта сигналдың бөгеуілге ұшырауын болдырмауда үлкен айырмашылық жасайды.

Қарапайым дайындалған кабель лотоктарын қолдануға деген құлшыныс

5G желілерінде интегралды шектеуіштері бар зауыттан жиналған кабель тракттары ескі жүйелерге қарағанда 63% жоғары қабылданады (22% өсу). Бұл алдын-ала жобаланған шешімдер иілу бұрыштары мен ажырату арақашықтықтарын стандарттандырады және орнату нәтижесінде пайда болатын импеданс өзгерістерін азайтады. Ерте қабылдаушылар бірінші жылы ішінде сигналдың бүтіндігіне қатысты қызмет көрсетуге шақырулар саны 31% азайғанын хабарлады (Wireless Infrastructure Association, 2023).

Ұзақ мерзімді фидерлік кабель тұрақтылығы үшін экологиялық қорғаныс пен ынталандырушы техникалық қызмет көрсету

Фидерлік кабельді ультракүлгін сәуледен, ылғалдан және температураның тербелісінен қорғау

Тұрақты сигнал бүтіндігі үшін мықты экологиялық қорғаныс маңызды. Ультракүлгін сәулеге төзімді полиэтилен қаптамасы күн сәулесінен тозуды басады, ал екі қабатты алюминий қорғанысы температураның кең диапазонында (-40°C - +85°C) сыйымдылықтық байланысты азайтады. Неопрен сыртқы қабығы IP68 дәрежесіндегі корпуспен жұптастырылған кезде стандарттық ПВХ конструкцияларға қарағанда ылғалдың сіңірілуін 72% төмендетеді (Telecom Infrastructure Report 2023).

Судың кіруін болдырмау үшін жалғағыштардың тұйықталу әдістері

Ылғалды жағдайда, О-шаңырақты пломбалармен жабдықталған сығылмалы АЖ қосылымдары, әдетте, олардың тігілген әріптестеріне қарағанда, 1,5 дБ-ға аз кіргізу жоғалтуын көрсетеді. Егер бұл қосылымдар бастапқы диаметрінен шамамен үш есе үлкен жабысқақ төсеммен орнатылған болса, олар IEC 60529 стандартты су өткізбеу сынақтарынан еш қиындықсыз өтеді. Ericsson компаниясының 2022 жылғы далалық баяндамасынан алынған нақты деректер де өте айқын - VSWR қатынастары 1,5:1-ден асатын он жағдайдың тоғызы дұрыс емес тұйықталған қосылым нүктелеріне байланысты. Бұл сыртқы қондырғыларда сигналдың тұтастығын сақтау үшін дұрыс бекітудің неге маңызды екенін көрсетеді.

Бөлмеленген буын мен VSWR тікенектерінің арасындағы байланысты

2356 базалық станцияларды талдау ылғалдың әсері сигналдың бұзылуына әсер ететінін көрсетті:

Жағдайда	VSWR-нің өсуі	Сигналдың жоғалуы
Кішігірім конденсация	1,3:1 1,7:1	0,8 дБ
Мұз кристалдарының түзілуі	1,3:1 2,4:1	2,1 дБ
Тұзды сумен ластану	1,3:1 – 3,9:1	4,7 дБ

Сигналдың ерте сатыдағы тұрақсыздығын анықтау үшін PIM тестілеу мен OTDR-ді қолдану

Жасанды интермодуляция (PIM) тестілеу -153 дБс сезгіштікпен сызықты емес искәжейленуді анықтайды және 6–8 ай бұрын коннекторлардың тот басуын ашады. Оптикалық уақыттық домендегі рефлектометр (OTDR) өлшемдері 0,01 дБ аспайтын өлшемдегі микробызылуларды көрсетеді, осылайша уақытылы шаралар қабылдауға мүмкіндік береді. Төрт жылдық PIM және OTDR сканерлеулерін жүргізген желілерде тоқтап қалу 40% азайды (Ponemon, 2023).

Жиі қойылатын сұрақтар

Базалық станцияларды орнатуда фидерлі кабельдердің негізгі рөлі қандай?
Фидерлі кабельдер радиожиілікті (RF) сигналдарды Алыс Радио Блоктан (RRU) антенналарға жеткізу үшін негізгі байланыс арнасы болып табылады және минималды жоғалтумен күшті сигналды таратуды қамтамасыз етеді.

Фидерлі кабельдерді иілу сигнал сапасына қалай әсер етеді?
Фидерлі кабельдердің иілу радиусынан тыс иілуі физикалық зақымдануға және импеданстың сәйкессіздігіне әкеліп соғады, бұл сигналдың үлкен жоғалуына және кедергіге әкеп соғады.

Фидерлі кабельдердің жұмыс істеуіне қандай экологиялық факторлар әсер етеді?
Фидер кабельдері УК сәулеленуіне, температураның өзгеруіне және ылғалдың түсуіне ұшырайды, бұл уақыт өте келе изоляция мен экранның нашарлауына әкеледі.

Кабель шығыстарындағы механикалық кернеуді қалай басқаруға болады?
Домалақ шығу қаптамаларын, серіппелі ілмектерді және үйкелістен қорғайтын орамаларды қолдану кернеуді тиімді түрде азайтады және сигналдың бүтіндігін сақтайды.

Коннектор нүктелерінде герметизациялау неге маңызды?
Дұрыс герметизациялау ылғалдың түсуін болдырмауға мүмкіндік береді, ол VSWR-дің өсуіне және сигналдың нашарлауына әкеп соғуы мүмкін.