Блог

Қоршаған ортаның әсері RF кабелінің сигналдың бүтіндігіне қалай әсер ететінін көрсетеді

Сыртта пайдаланылатын RF кабельдері сигнал күшін күн ультракүлгін сәулелерінің әсерінен, температура өзгерістерінен және олардың ішіне су түсіп кетуінен алатын жоғалтады. Бұл мәселелер әдетте жағдайы тұрақтырақ болатын бөлмелердің ішінде кездеспейді. Өткен жылы талаптар оптикалық талшық сарапшылары жариялаған зерттеу нәтижелеріне сәйкес, дұрыс күннен қорғайтын қорғау болмаған жағдайда кабельдер күннің тікелей сәулесінде тұрған кезде 37 пайызға жуық тезірек бұзылады. Шын мәнінде қиындықты күрт температура өзгерістері туғызады, олардың қатаң климат жағдайларында, мысалы, минусты 40 градус Цельсийден плюсті 85 градусқа дейінгі аралықта кездеседі. Стандартты көпіршікті полиэтиленнен жасалған оқшаулау осындай аса қолайсыз жағдайларда газбен толтырылған көпіршікті материалдар сияқты тиімдірек оқшаулау материалдарын пайдаланған жағдайдағыдай өте тұрақты бола алмайды. Сынақтар нәтижелері стандартты оқшаулау материалдары осындай температура шектерінде сигналдың әр метріне шамамен 0,15 децибелге дейін жоғалтуға әкеліп соғатынын көрсетті.

Ішкі және сыртқы ортаға арналған RF кабельдерінің құрылысындағы негізгі айырмашылықтар

Сыртқы ортада пайдалануға арналған RF кабельдері үш маңызды жаңартуларды қамтиды:

• Күн сәулесіне тұрақты полиэтилен қаптамалар (ішкі нұсқалардан 3 есе қалың)
• Су кіруді тоқтату үшін қосылыстарды құю
• Мұз/жел жүктемелерінен пайда болған сығылу күштеріне ортаңғы қабырғалы қорғаныштар

Ішкі кабельдер осындай қорғанысты қамтамасыз етпейді, сондықтан сыртқы ортада пайдаланғанда қаптаманың қаттылығы мен өткізгіштің тот басуына әкеліп соғады - бұл дұрыс емес жүйелердегі импульстік сигналдардың кетуінің негізгі себептерінің бірі.

Термиялық кернеу кезінде өнімділікті сақтаудағы диэлектрикалық материалдардың рөлі

PTFE-мен толтырылған көбіктер сияқты күрделі диэлектрикалық материалдар температура ауқымында термиялық ұлғаюды азайта отырып, импедансты тұрақты ұстайды. 90°C температурада 1000 сағат бойы сынақтан өткізгенде, жоғары тұрақтылықты диэлектриктер стандартты полиэтиленнің 8–12% ығысуына қарсы 2% жылдамдық факторының ауытқуын көрсетті - бұл 5G бағытталған сәуле шоғырландыру жүйелері сияқты фазаға сезімтал қолданбалар үшін маңызды.

Сыртқы RF кабельдеріне әсер ететін маңызды қоршаған орта қауіптері

Суға төзімділік және құю қосылыстары мен барьерлік таспалар арқылы су кіруді болдырмау

Сыртқы RF кабельдерінің ең үлкен қиыншылығы - су ішіне түсіп кеткенде. Бұрын жарияланған соңғы зерттеулерге сәйкес, дымқылдыққа ұшыраған кабельдер герметикалық жабылған кабельдерге қарағанда сигнал күшін 15% артық жоғалтады. Қазіргі кабельдер бұл мәселеге қарсы күресудің екі негізгі әдісін қолданады. Біріншіден, компоненттер арасындағы өте кіші кеңістіктерге су өтіп кетуін бұғаттайтын арнайы қоспалар құйылады. Екіншіден, қосылыстарды орап тұратын жабысқақ таспалау өте тығыз орындалады. Бұл әдістер бірге жұмыс істегенде, ылғалдылықтан болатын ақауларды өрісте бес жылдан кейін шамамен 90% азайтады. Әлбетте, техниктердің тұрақты түрде осы тығындарды тексеріп отыруы керк екенін айта кеткен жөн, өйткені температураның өте күрт өзгеруі жабысқақ заттардың ыдырауына және қайтадан су кіруге әкеліп соғады. Сол себепті осындай жүйелердің сенімді және ұзақ уақыт пайдалануын қамтамасыз ету үшін кезең-кезеңмен техникалық қарап шығу өте маңызды.

RF кабельдерінің қабығындағы УК және күн сәулесіне төзімділік

Ашық аспан астында пайдаланылатын RF кабельдері ғимарат ішіндегіге қарағанда шамамен екі есе көп УК-ге зиян келтіреді, сондықтан олардың сыртқы қабықтары тез қатайып кетеді. Сапасы жақсы кабельдерде әсіресе УК-ге тұрақты полиэтилен көміртегі бар затпен араластырылады, соның арқасында олардың қызмет ету мерзімі 5-15 жыл аралығында болады. Өткен жылы Понемон институты жүргізген зерттеу нәтижесінде қорғалмаған стандартты кабельдер ыстық шөл жағдайында 18 ай өткен соң өз күшінің шамамен 40% -ын жоғалтып жатқаны анықталды. Бұның салдарынан тек қана сымға ылғал түсіп қана қоймайды, бүкіл кабель қатайып, жұмыс істеу қиын болып қалады. Бұл жыл сайын қозғалтуды қажет ететін заттар үшін, мысалы, іс-шаралар немесе төтенше жағдайда байланыс үшін орнатылған уақытша радио тұлғалары үшін нақты маңызды мәселе болып табылады.

Температураның шекті кезіндегі өнімділік: Тежеу және материалдың тұрақтылығы

RF кабельдері Арктикалық аймақтардағы -40 градус Цельсий суықтан бастап шөлді аймақтардағы +85 градусқа дейінгі температура шектеулерімен күресуге қатты қиындық тудырады. PTFE сияқты оқшаулау материалдары диэлектрлік қасиеттерінде өзгерістерге ұшырайды, шамамен 0,02 бірлікке Цельсий градусына, бұл температура өте шеткі мәндерге жеткенде сигналды сәйкестендіру бойынша байқалатын ақауларға әкеліп соғады. Нақты өрістік өлшеулерді талдау қызықты нәрсе көрсетеді: коаксиалды кабельдер -55 пен +125 градус аралығындағы стандарттық жұмыс температурасынан тыс жұмыс істегенде 100 метрге 0,3 дБ жоғалтады. Бұл 5G желілерін миллиметрлік толқын технологиясын пайдаланып орналастырушылар үшін маңызды. Бұл мәселелерді шешу үшін өндірушілер өзара байланысқан полимер материалдарын пайдаланып жатыр, олар 150 градус Цельсийге дейінгі температура өзгерістері кезінде де өлшемді тұрақтылықты сақтайды. Бұл жаңа материалдар RF фазалық аралас жүйелердегі өнімділікті бұзатын фазалық бұрмалаулардан құтылуға көмектеседі.

Сыртқы RF кабельдерінің механикалық және химиялық тұрақтылығы

Жел, мұз және үйкеліс: RF кабельдерін механикалық зақымдан қорғау

Сыртқы ортаға орнатылған RF кабельдері күнделікті қатты желмен ұшып кеткен қоқыстардан, баяу мұз түзілуінен және беттерге үздіксіз үйкелуден туындайтын әртүрлі механикалық әсерлерге төтеп береді. Қорғаныс жағынан ICEA стандарттарына сәйкес 3 мм қалыңдығындағы HDPE қабықтың реттелген PVC-ге қарағанда шамамен 72 пайызға жақсы тесілуді азайтатыны белгілі. Ашық желілерді орнату кезінде геликалық нержавеющий болаттан жасалған хабарлаушы сымдарды пайдаланған жөн. Бұл компоненттер жел жылдамдығы шамамен 90 миль/сағат болған жағдайда да барлығын тұрақтандырып тұрады. Сонымен қатар, олар мұздың жабысып қалуына қарсы күресуге көмектесетін өндіру кезінде қолданылатын ерекше гидрофобты қаптамалар арқылы көмектеседі. Желілік техниктер бұл сигналдың тұрақтылығын ұзақ уақыт сақтаудың үлкен айырмашылық ететінін біледі.

Қорғалған және қорғалмаған RF кабельдерінің қатал орталар үшін нұсқалары

Бұрандалы алюминий немесе қатпарлы болаттан жасалған қорғауы бар RF кабельдері стандартты нұсқаларға қарағанда үш есе артық қысуға тұрақты болып келеді, олардың күші 2500 Ньютон/метр болса, стандартты нұсқаларда тек 800 Н/м болады. Бұл брондалған нұсқалар жер астында орнату немесе өнеркәсіптегі ауыр жағдайларда, сонымен қатар UL 444 стандарттары қолданылатын жерлерде өте жақсы жұмыс істейді. Алайда, арамидті талшықтармен нығайтылған брондалмаған кабельдер де шамамен 1200 фунт-күшке дейінгі созуға тұрақты болып келеді, бірақ олардың салмағы 40% жеңілдеу болғандықтан, төбелерден немесе құрылымдардан кабельдерді іліп қою кезінде үлкен айырмашылық болады. Салмақтың аз болуы кабельдерді қолмен ұзақ арақашықтыққа тасымалдау кезінде монтажды жүргізушілер үшін ерекше маңызды болып табылады. Брондалған және брондалмаған кабельдердің екеуі үшін де өндірушілер жұмыс істеу температурасын аясын -40 градус Цельсийден +90 градус Цельсийге дейін көрсетеді. Бұл кең температура аясы кабельдердің қабығының суық жағдайда қатты қаттылыққа ұшырауынан немесе уақыт өте өнімнің жұмыс істеуіне әсер ететін ыстық жағдайда балқуынан сақтайды.

Созулық беріктік, жаншылуға төзімділік және ұзақ мерзімді конструкциялық бүтіндік

Үздіксіз иілу сынағы сыртқы RF кабельдерінің 50 000 иілу циклынан кейін <0,2 дБ сигнал жоғалтуын сақтауын көрсетеді:

• Екі қабатты жабу (термопластикалық эластомер + фторкөміртегі)
• Орталық өткізгіштердің 95% өткізгіштік мырышты алюминийден жасалған көп нұсқалы түрі
• 300 psi (ICEA S-82-579) кем емес созу беріктігі

Тұз бұзығы сынақтарында 1000 сағаттан астам уақыт бойы 98% тіршілікке қабілеттілігін көрсететін жабуға бекітілген коррозияға төзімді алюминий фольгасы бар бөгеттер

Сыртқы қолдану үшін кабель жабу бағалары мен сәйкестігі

Сыртқы ортаға қарсы, Пленумға қарсы, Ризер: RF кабельдері үшін NEC жіктеулерін түсіну

Ұлттық электр кодексі (NEC) бойынша RF кабельдерінің қабығы үш негізгі санатқа бөлінеді: сыртқы ортаға, плenumға және riserге арналған. Сыртқы ортаға шыдамды қабықтар үшін өндірушілер көбінесе полиэтилен (PE) қолданады, себебі ол -40 градустан 90 градусқа дейінгі температуралық диапазонда ультракүлгін сәулелену мен ылғалды жақсы көтере алады. Ал плenumға арналған кабельдер басқаша көзқарас ұстанады, өйткені ауа алмасатын орындарда өрт қауіпсіздігі талаптарын орындауға бағытталған, сондықтан оларда төмен түтін шығаратын ПВХ материалдары болуы мүмкін. Riser рейтингі бар қабықтар осы екі шеттік жағдайдың арасында орналасқан, олар тік бағытта оттің таралуына қарсы қорғаныс ұсынатын және сонымен қатар қоршаған ортаның әдеттегі әсерлеріне қарсы тұруға тырысады. 2023 жылғы дерекке сәйкес сыртқы ортаға арналған RF кабельдері әдетте плenum аналогтарынан 20-35 пайызға қымбаттау болып келеді, өйткені сыртқы ортаға шыдамдылық үшін арнайы материалдық қосымшалар қажет.

Қабық түрі	Негізгі қолданыс	Негізгі материал	Маңызды шектеу
Ашық алаң (PE)	Тікелей жерлеу/УК аймақтары	Полиэтилен	Жаман отқа төзімділік
Пленум (CMP)	Ауа каналдары	PVC\/LSZH	<6 ай ішінде УК әсерінен бұзылу
Артқы (CMR)	Тік жүргіншелер	FR-PVC	Шектелген температура цикліне төзімділік

Электрлік үйлесімділікке қарамастан ашық аспанды кабельдер неге жауапсіз болып қалады

Арнайы жүйке кеңістіктеріне арналған РF кабельдері өте қатаң өрт қауіпсіздігін тексеру талаптарын (мысалы, UL 910 талаптарын) табысты орындаса да, олар сыртқы қатты жағдайларға шыдамды етіліп жасалмаған. Төмен түтін шығаратын PVC қаптама күннің ультракүлгін сәулелеріне ұшыраған кезде тез бұзыла бастайды. Зертханалық сынақтар нәтижелеріне қарағанда, көпшілік техниктер кабельдер күн сәулесінің әсерінен үш ай ішінде иілгіштігін жоғалтатынын байқаған. Минус 20 градус Цельсийден плюс 60 градус Цельсийге дейінгі температура ауытқуларына ұшыраған кезде, ылғал кабель ішіне қалыптыдан шамамен үш есе тезірек енеді. Бұл уақыт өте келе кабельдегі өткізгіштердің күтілгендей тез бұзылуына әкеліп соғады.

Өрт қауіпсіздігі, түтін шығару және сыртқы қабық материалын таңдаудағы компромисстер

Сыртқы RF кабельдерін қарастырғанда, дұрыс қаптама материалын таңдау - өрт қауіпсіздігі бойынша NEC 705 стандарттарын орындау мен қатты IEC 60754-1 түтін шығару шектеулерін сақтау арасындағы жіңішке жол. Полиэтилен негізіндегі материалдар УК сәулелерінен қорғау үшін жақсы, бірақ олар отқа түскен кезде көп мөлшерде түтін шығарады. Керісінше, LSZH нұсқалары (Low Smoke Zero Halogen) улы газдардың шығарылуын едәуір азайтады, бірақ температура минус 30 градус Цельсийден төмен түскен кезде қатты және жұмыс істеуге ыңғайсыз болып қалады. Соңғы кезде ойынды өзгерткен - керамикалық нано бөлшектерден тұратын гибридті қаптамалар. Олар 6 ГГц жиілікте метріне 0,5 дБ-дан аспайтын сигнал жоғалту кезінде қалаған A класындағы өртке төзімділік рейтингін қамтамасыз етеді. Бұл 5G желілерін қосу үшін қажеттілігі артқан кезде өте қажетті технология екенін ескерсек, бұл жетістік ерекше екенін байқауға болады.

Сыртқы RF кабельдерінің ұзақ мерзімді сенімділігі үшін ең жақсы тәжірибелер

Дұрыс орнату: Қосқыштарды оқшаулау және тамшылы ілмектерді пайдалану

RF кабельдерін сырт кеңістікте орнатқан кезде ұзақ уақыт бойы сапалы жұмыс істеу үшін ылғалдың түспеуі өте маңызды. Қосқыштарды силиконмен толтыру немесе қызуға тұрақты қабықша пайдалану және дұрыс тамшылы ілмектер өткен жылы «Telecom Infrastructure Journal» журналында жарияланған зерттеулерге сәйкес су түсуін шамамен 80% дейін азайтады. Тік бағытта төселген кабельдерде тамшылы ілмектерді жауын суы қосылыстар орнына ағып түспейтіндей етіп орналастыру қажет. Ал көлденең төселген кабельдерге қосылыстарда су жиналмай, ағып кетуі үшін төмен қарай шамамен 15-20 градус бұрышпен жеңіл көлбеу жасау тиімді.

Жерге қосу, экранирование және коррозиядан қорғау стратегиялары

Жерге қосу кабельдік қорғаныстарды жерге қосу потенциалына бекітіп, электромагниттік кедергі мен статикалық электр зарядын азайтады. Судың және өндірістік аймақтарда гальваникалық коррозияны болдырмау үшін жерге қосу шектеуіштерінде нержавеющий болаттан жасалған қысқыштар мен диэлектрлік май қолданылады. Қуатты қосалқы станциялар сияқты жоғары кедергі аймақтарында дыбыс толқындарын 28 дБ-ға дейін азайтатын екі қабатты қорғанышты коаксиалды конструкциялар қолданылады.

Инновациялық жаңалықтар: ақылды курткалар мен болжамды құрылғыларды қолдану

Фаза сезгіштілігін қолдану арқылы микротрещиндерді нақты уақыт режимінде анықтайтын курткалар пайда болды, олар сигналдың жоғалуынан бұрын техникалық қызмет көрсетушілерді қауіп-қатер туралы хабарлайды. Машиналық оқыту негізінде жасалған болжамды құрылғыларды қолдану жыл сайын өрістегі тексеру шығындарын 34% азайтатын өшу тенденцияларын талдайды. Бұл жетістіктер физикалық беріктік стандарттарын толықтырып, маңызды инфрақұрылымдарды орналастыру үшін көп деңгейлі сенімділік негіздерін жасайды.

Жиі қойылатын сұрақтар

Ашық алаңдағы RF кабельдері үшін негізгі қоршаған орта қауіптері қандай?

Сыртқы RF кабельдері ультракүлгін сәулелер, температураның күрт өзгеруі және ылғалдың түсуі сияқты қауіптерге ұшырайды, бұл уақыт өткен сайын олардың жұмыс істеу сапасын төмендетуі мүмкін.

Температураның шекті көтерілуі RF кабель сигналдарына қалай әсер етеді?

Температураның шекті көтерілуі диэлектриктің қасиеттерін өзгертуге алып келіп, сигналдардың сәйкес келмеуіне және өшуінің артуына, әсіресе миллиметрлік толқын технологиясын қолданатын 5G желілерінде себеп болуы мүмкін.

Қорғалған RF кабельдерді пайдаланудың пайдасы неде?

Қорғалған RF кабельдері жануарлардың басып өтуіне тұрақтылық қамтамасыз етеді, олар жер астында немесе өнеркәсіптік ортада пайдалануға сәйкес келеді. Қорғалмаған кабельдермен салыстырғанда тұрақтылығы жоғары.

Сыртқы RF кабельдері үшін дұрыс орнату неге маңызды?

Коннекторлардың тығындалуы мен тамшылап түсу сияқты дұрыс орнату әдістері ылғалдың түсуіне кедергі жасап, сыртқы RF кабельдерінің ұзақ мерзімді сенімділігін қамтамасыз етеді.