БЛОГ

5G және мм толқынды базалық станциялар үшін неге ауа диэлектригі бар коаксиалды кабель – оптималды таңдау?

Төмен жоғалтудың физикасы: 2,5 ГГц-тен жоғары жиіліктерде ауа диэлектригі қалай жоғалтуды азайтады

Ауа диэлектригі бар коаксиалды кабельдердің диэлектрлік тұрақтылығы (шамамен 1) бар ауаның өте төменгі мәнін пайдаланады, бұл практикалық изоляторлар арасындағы ең төменгі мән болып табылады және оларды 2,5 ГГц-тен жоғары жиіліктерде сигналдың жоғалуын азайтуда өте тиімді етеді. Көбікті немесе қатты полиэтилен диэлектригі сияқты дәстүрлі нұсқалармен салыстырғанда, ауа молекулалық поляризацияны аз туғызады, сондықтан энергияны әлдеқайда аз жұтады. Шамамен 6 ГГц-те бұл сигналдың затухуын 40%-ға жуық төмендетуі мүмкін. Миллиметр толқындар диапазонына келген кезде бұл қасиет әсіресе маңызды болады, себебі жиіліктің өсуіне қарай сигналдың жоғалуы әлдеқайда тез өседі. Нақты әлемдегі сынақтар 28 ГГц-те 100 метр өткеннен кейін ауа диэлектригі бар кабельдердің сигнал сапасын шамамен 92% деңгейінде ұстайтынын көрсетеді. Бұл көбінесе 70%-дан төмен орындалатын көбікті өзекті кабельдердің нәтижесінен анағұрлым жақсы. Модернизацияланған желілерде қолданылатын күрделі модуляциялық әдістер үшін таза сигналдарды сақтау өте маңызды және әсіресе 5G арналарындағы латенттілікті төмен ұстау үшін маңызды.

Тығыз қалалық 5G базалық станциялар үшін жылулық тұрақтылық және жоғары қуаттылық

Қалалық аймақтарда 5G базалық станциялары, ереже бойынша, 200 ватттан астам беру қуатымен жұмыс істейді, яғни олар шынымен жақсы жылу басқару шешімдерін қажет етеді. Ауа диэлектрикті коаксиалды кабельдер тесік негізі дәстүрлі қатты толтырылған конструкциялармен салыстырғанда жылуды шамамен үш есе тезірек шығаруға мүмкіндік беретіндіктен танымал болып келеді. Қатты кабельдің нұсқалары үшін минус 40 градус Цельсийден плюс 85 градус Цельсийге дейінгі тұтас өнеркәсіптік температуралық диапазонда енгізу жоғалтуы 0,05 дБ-дан төмен болып қалады. Бұл тікелей күн сәулесі қышқыл қыздыру мәселелерін туғызуы мүмкін болған кезде ғимараттардың шатырына орнатылған жабдықтар үшін өте маңызды. Жартылай иілгіш кабельдерге келетін болсақ, олар бұрыштардың маңында тығыз бүгілген кезде де VSWR қатынасы 1,15:1-ден төмен болатындай етіп импедансты тұрақты ұстайды. Бұл компактілі антенналық жинақтарды интеграциялау кезінде пайда болатын қатты PIM мәселелерін болдырмауға көмектеседі. Барлық осы ерекшеліктер желілердің сенімді түрде қосулы тұруын қамтамасыз етеді. Сонымен қатар, соңғы жылдары Ponemon Institute жүргізген зерттеу бойынша операторлар үшін тоқтап қалу сағатына шамамен 740 000 долларға тиесілі болғандықтан, олар желіден түсіп қалуға мүмкіндік беруі мүмкін емес.

Базалық станцияларды орнату үшін ең жақсы расталған ауа диэлектрикті коаксиалды кабельдер

Қатты ауа диэлектрикті желілер: 3,5 ГГц және одан жоғары дәлдікпен жұмыс істеу

Қатты ауа диэлектригі бар коаксиалды кабельдер 2,5 ГГц жоғары жиіліктерде жұмыс істейтін тұрақты фидер қолданбалары үшін өте төменгі сигнал шығынын қамтамасыз етеді. Бұл кабельдердің ерекшелігі – ауа саңылауының геометриясын барлық бойынша тұрақты ұстайтын пайда болмаған сыртқы өткізгіш конструкторлық шешімі. Бұл тұрақтылық миллиметрлік толқындар жиілігінде қолданылатын көбік негізі бар ұқсас кабельдерге салыстырғанда сигнал шығынын шамамен 30% дейін азайтады. 3,5 ГГц және одан жоғары жиіліктегі сигналдармен жұмыс істейтіндер үшін бұл дәлдік деңгейі жалпы алғанда сигналдың жақсы бүтіндігін білдіреді. Сондықтан да көптеген байланыс компаниялары маршрут бойынша шығын өте шектеуші фактор болғандықтан, макробазалық станциялардың антенналық фидерлері үшін осы кабельдерді басым таңдайды. Барлығы жұмыс істеуді жалғастыру үшін көбінесе өндірушілер кабельдің ішінде 3-тен 5 фунт/кв. дюймге дейінгі құрғақ ауаны сақтайтын басымдық жүйелерді енгізуге кірісті. Бұл жүйелер ылғалдың ішке түсуін тоқтатады және ауа райының қолайсыз жағдайларында да кернеу тұрғын толқын қатынасын бақылау астында ұстайды. Орнату кезінде қиындықтар туындауы мүмкін. Мамандар орнату кезінде иілу радиусы бойынша қатаң нұсқауларды сақтауы керек. Дегенмен осы талаптарға қарамастан, қатты ауа диэлектригі бар кабельдер әсіресе сенімділік маңызды болатын тұрақты мұнаралық орнатулар үшін ұзақ қызмет ету мерзімі мен өте жақсы фазалық тұрақтылықтары арқылы ерекшеленіп тұрады.

Жартылай иілгіш ауалы диэлектрик варианттар: Орнатуға ыңғайлылық пен 24–28 ГГц жұмыс істеу тиімділігін тепе-теңдікте ұстау

Жартылай икемді ауалы диэлектрикалық кабельдер жоғары нәтижелер мен оңай орнату арасындағы орынды алады, әсіресе кіші клеткаларды орнату қажет болатын тығыз қалалар мен ғимараттар ішінде пайдалы. Бұл кабельдердің сыртқы өткізгіші толқынды мыстан жасалған, сондықтан олар өздерінің диаметрлерінен сегіз есе аспайтын радиуста иіле алады, бұл баспалдақтардың шымылшық аймақтарында да қайта жаңартуды мүмкін етеді және тесік механикалық бөлімдерде таза орнатуды қамтамасыз етеді. Зертханалық сынақтар 28 ГГц жиілікте әрбір 30 метрде шамамен 0,6 дБ шығынын көрсетті, демек деректер жылдамдығы төмендемейді. Бұл кабельдер диэлектрикалық материал үшін дәлме-дәл формаланған сақтандырғыштарға ие, бұл вибрация немесе температура өзгерген кезде центрлік өткізгіштің ығысуын болдырмауға мүмкіндік береді және уақыт өте байланыс сапасын тұрақты ұстайды. Қатты түрлерге қарағанда олардың сигнал шығыны сәл жоғары болса да, жартылай икемді кабельдер 24–28 ГГц диапазонындағы көптеген жағдайларда радиожиіліктік сапа, физикалық икемділік және техниктердің орнату жылдамдығының ең жақсы үйлесімін ұсынады.

Шынайы жағдайдағы өнімділік: Базалық станция сценарийлеріндегі Ауа диэлектригі коаксиалды кабель мен Көбік PE салыстыруы

CBRS Диапазонындағы Өріс Тексеруі: 3,7–3,98 ГГц жиілікте 120 м аралықта 22% төмен жол шығыны

CBRS диапазоны бойынша жүргізілген сынақтар ауа диэлектригі бар коаксиалды кабельдердің полиэтиленнен тұратын түрлеріне қарағанда нақты түрде артықшылық беретінін көрсетті. 3,7-ден 3,98 ГГц жиіліктері аралығында жұмыс істейтін 120 метр шамасындағы фидерлік желілерді қарастырған кезде желі операторлары тіркесімдердегі сигнал шығынының шамамен 22% төмендегенін тұрақты түрде байқады. Бұл құбылыс пішірілген материалдардағы табиғи үйкеліс пен сигналдың нашарлауына қарсы тұратын ауаның диэлектрлік қасиеттері (эпсилон r = 1,0-ге жақын) есебінен туындайды. Сигнал сапасының жақсаруы жалпы алғанда мұнаралардың күштірек сигнал таратуына мүмкіндік береді. Телефон трафигі тығыз қалалық аудандарда бұл базалық станциялардың деректер айналымын 15%-дан 30%-ға дейін арттыруына әкеледі. Сонымен қатар, қосымша құрылғылар, мысалы, ретрансляторлар қажет болмай-ақ, қамту аймағы табиғи түрде кеңейеді. Байланыс компаниялары үшін осы барлық артықшылықтар жаңа инфрақұрылымды тезірек енгізуге, қуат күшейткіштерінің ұзақ уақыт жұмыс істеуіне және жалпы шығындардың қатты төмендеуіне мүмкіндік береді. Қаржылық пайдалар да айқын: қосымша құрылғыларды ауыстырудың мерзімі кешіктірілгендіктен және қызмет көрсету деңгейі бойынша келісімдердің толық орындалуына байланысты инвестициялардың қайтарымы күтілгенінен 3-5 жыл ертерек келеді.

Ауа диэлектригі бар коаксиалды кабельді орнату мен қоршаған ортаның маңызды тәжірибелері

Ылғалдың енуін болдырмау, қысымды сақтау және ашық аспан астында ұзақ уақыт пайдалану сенімділігі

Ауа диэлектригі бар коаксиалды кабельдердегі сигнал сапасын сақтау диэлектрик материал орналасқан ішкі кеңістіктің құрғақ және тұрақты болуына байланысты. Сыртқы ортада орнату және ұзын кабель жолдары конденсацияны болдырмау үшін квадрат дюймге 3-5 фунт аралығындағы үздіксіз құрғақ ауа қысымын қажет етеді. Ылғалдың тіпті аз мөлшері де жоғары жиілікті ммWave сигналдарымен жұмыс істегенде 100 метрге дейін 15-20 децибелге дейінгі үлкен сигнал шығынын тудыруы мүмкін. Коннекторларды герметизациялау кезінде техниктер әдетте екі қорғаныс қабатын қолданады: алдымен силикалық өзін-өзі балқытатын таспамен орайды, содан кейін УК-сәулеге төзімді және желімді ішкі қабаты бар жылулық сығылатын есікшелермен жабады. Қабырғалар арқылы немесе ғимараттар бойымен өтетін қатты кабельдер үшін дұрыс орнату герметизацияланған аймаққа су тамшылары жетпес бұрын олардың түсіп қалуы үшін тамшылардың петляларын жасау және төмен қарай бағытталған серіппелі клапандарды орнатуды қамтиды. 30 метрден асатын ұзын көлденең кесінділерде температураның өзгеруін герметизацияны бұзбай басқару үшін әрбір 15-20 метр сайын ұлғаю қосылыстарын орнату - тиімді практика. Ылғалдылығы әрқашан жоғары болатын жағалау жақын аймақтардан келетін нақты өмірдегі есеп берулерге қарағанда, жақсы қысымдауы бар жүйелер қосымша 8-10 жыл ұзақ қызмет етеді. Сондықтан кейбіреулер қысымдауды тек қосымша мүмкіндік деп ойлауы мүмкін, бірақ тәжірибелі орнатушылар бұл жүйелердің уақыт өте келе сенімді жұмыс істеуі үшін бұл шарттың шынымен қажеттігін біледі.

Сұрақтар мен жауаптар бөлімі

• 5G үшін ауалы диэлектрикті коаксиалды кабельді пайдаланудың негізгі артықшылығы қандай?
  Ауалы диэлектрикті коаксиалды кабельдер төменгі сигнал өшуін және жақсырақ жылу басқаруын ұсынады, ол 5G сияқты жоғары жиілікті қолданулар үшін идеалды болып табылады.
• Ауалы диэлектрикті кабельлер басқа түрлерге қарағанда температураны қалай жақсырақ басқарады?
  Ауалы диэлектрикті кабельдердің қуыс өзегі жылуды тиімді шығаруға мүмкіндік береді, бұл қалалық 5G базалық станцияларында қолданылатын жоғары қуат деңгейлерін басқару үшін маңызды.
• Ауалы диэлектрикті коаксиалды кабельдерді орнатуда қандай қиыншылықтар туындайды?
  Орнату кезінде иілу радиусы бойынша қатаң нұсқауларға бағыну және ылғалдың енуін болдырмау үшін басымдық жүйелерін қолдану қажет.
• Неліктен ауалы диэлектрикті кабельдер көбікті полиэтилен кабельдерге қарағанда ұтымды?
  Ауалы диэлектрикті кабельдер жақсырақ сигнал сапасын және төменгі арналық шығынды ұсынады, бұл қосымша инфрақұрылымсыз деректер беру жылдамдығын және қамтитын аймақты жақсартады.