Basisstations vereisen kabels die de signaalinhoud behouden over frequenties tot 6 GHz, terwijl ze bestand zijn tegen milieubelasting zoals temperatuurschommelingen en vocht. Deze systemen vereisen een retourverlies van <20 dB en stabiele 50-ohm impedantie om signaalreflecties te voorkomen, wat essentieel is voor betrouwbare spraak- en datatransmissie in mobiele netwerken.
Het gelaagde ontwerp van RF-coaxkabels combineert precisiegeleiders met geavanceerde diëlektrische materialen om flexibiliteit en afschermefficiëntie in balans te brengen. In tegenstelling tot stijve golfpijpen passen coaxiale varianten zich aan strakke bochten in mastinstallaties aan, terwijl ze een verzwakking van <0,3 dB/m bij 3,5 GHz leveren, wat voldoet aan cruciale prestatiecriteria voor 5G NR-dekking.
Operatoren meldden 38% minder bezoeken ter plaatse bij gebruik van dubbel afgeschermde RF-coaxkabels in mmWave small cells tijdens veldproeven in 2023. Deze verbeterde betrouwbaarheid is te danken aan innovaties zoals schuimgeïnjecteerde diëlektrica, die helpen om latentiepieken onder piekverkeersomstandigheden te minimaliseren.
| Criterium | Coaxiale | Golfpijp | Vezel |
|---|---|---|---|
| Installatiekosten | $12/m | $45/m | $28/maand |
| Frequentiebereik | DC 110 GHz | 1 100 GHz | N.V. (lichtgebaseerd) |
| Weerbestendigheid | Hoge | Matig | Laag |
| Coaxkabels domineren de laatste meters verbindingen vanwege hun kosten-prestatieverhouding in RF-omgevingen, met name waar al metalen leidingen aanwezig zijn. Hoewel glasvezel uitblinkt in backhaul-toepassingen, maakt de gevoeligheid voor oxidatie van connectoren coaxkabels tot de voorkeursoplossing voor antennegerichte verbindingen. |
RF-coaxkabels lijden onder signaalverlies, voornamelijk door drie factoren. Ten eerste is er diëlektrische absorptie, waarbij ongeveer 0,8 tot 1,5 procent van de energie verloren gaat in de standaard schuim-PE-materialen. Vervolgens hebben we de weerstand van de geleider, die in gevlochten koperkabels zelfs tot 25% van de signaalsterkte kan verminderen. En tot slot leidt slechte afscherming ook tot uitstralingverliezen. Een recent rapport van het Telecommunications Standards Institute toonde echter iets interessants aan. Uit hun onderzoek in 2023 bleek dat moderne hoogfrequente basisstations die werken tussen 3,5 en 28 GHz, signalen ongeveer 23% sneller verzwakken dan oudere systemen onder 6 GHz wanneer al deze factoren gecombineerd zijn. Dit is van groot belang voor netwerkaanbieders die proberen kwaliteitsverbindingen te behouden over verschillende frequenties.
Standaard RF-coaxkabels verliezen doorgaans ongeveer 18% van de signaalsterkte per GHz toename in frequentie. De meeste gangbare modellen verliezen meer dan 3 dB na slechts 100 voet bij een frequentie van 6 GHz. Bij lagere frequenties ziet het beeld er echter veel beter uit: signalen onder 1 GHz ondervinden over dezelfde afstand doorgaans minder dan een halve decibel verlies. Om deze verliezen tegen te gaan, ontwerpen ingenieurs kabels met stabiele impedantie-eigenschappen. Kwalitatief hoogwaardige kabels kunnen hun 50 ohm-waarde binnen plus of min 1 ohm behouden vanaf gelijkstroom tot 40 GHz, waardoor ze betrouwbaar zijn in een breed scala aan toepassingen waar signaalinhoud kritiek is.
Voor elke extra 50 voet kabel neemt de signaalsterkte af met ongeveer 0,75 tot 1,2 dB in die 4G- en 5G-netwerken. Dat is behoorlijk significant als we bedenken dat de FCC minder dan 2 dB verlies wil voor die laatste verbindingen aan de klantzijde. De meeste mensen in het veld raden aan om kabels korter te houden dan 150 voet bij gebruik van sub-6 GHz-frequenties. Ze gebruiken ook vaak geavanceerde impedantie-aanpassingstechnieken die blijkbaar de vervelende reflectieverliezen met ongeveer twee derde verminderen. De Wireless Infrastructure Association noemde dit in hun rapport uit 2022, dus het is zeker iets waar professionals tegenwoordig aandacht aan besteden.
Een grote telecomonderneming in een grote stad slaagde erin het signaalverlies van macrocellen te verlagen van ongeveer 4,2 dB naar slechts 1,8 dB, nadat ze de standaard RG-8-kabels vervingen door deze nieuwe stikstofgevulde schuim-dielektrische versies. De resultaten waren indrukwekkend. Downloadsnelheden namen toe met ongeveer 41% in drukke binnenstedelijke gebieden waar iedereen om bandbreedte concurreert. Daarnaast verbruikte elke basisstationlocatie 18 watt minder per cellocatie. Dat lijkt misschien niet veel, totdat je beseft dat dit neerkomt op ongeveer €2.100 aan besparingen op elektriciteitskosten per jaar voor elke individuele mast die ze exploiteren.
Zeventyacht procent van de mobiele operators geeft nu prioriteit aan ultrasnelle kabels (<0,5 dB/100 ft bij 28 GHz) voor mmWave-dekking, aangedreven door de vereisten voor 5G NR-kanaalbandbreedte. Het Mobile Networks Report 2024 benadrukt een stijging van 290% op jaarbasis in het gebruik van verzilverde geleiders, die de hoogfrequente geleidbaarheid met 27% verbeteren ten opzichte van standaard koperen ontwerpen.
De betrouwbaarheid van RF-coaxkabels komt voort uit de precieze, laag-op-laastructuur waaruit ze zijn opgebouwd. Vanbinnen vinden we massieve of geassembleerde koperen geleiders die signalen efficiënt doorgeven. Tussen deze geleiders bevindt zich een zogenaamd dielektrisch isolatiemateriaal, zoals PTFE of soms geschuimde polyethyleen, dat ervoor zorgt dat alles soepel blijft verlopen zonder storingen. Vervolgens komt de afscherming, meestal gemaakt van gevlochten koper of aluminiumfolie, die ongeveer 90 tot 95 procent van elektromagnetische interferentie blokkeert. Tot slot is er een buitenmantel aangebracht, doorgaans gemaakt van UV-bestendig PVC, om de kabel te beschermen tegen weer en andere milieufactoren. Praktijktests hebben aangetoond dat deze meerlagige ontwerpen aanzienlijk minder vaak defect raken dan eenvoudigere, enkelvoudige oplossingen — ongeveer 25% minder vaak, volgens over langere tijd verzamelde veldgegevens.
De nieuwste generatie RF-coaxkabels veroorzaakt opzien dankzij serieuze innovaties in materiaalkunde die hen in staat stellen om aan de eisen van 5G-netwerken te voldoen. Wat betreft geleidbaarheid zorgen hoogwaardige koperlegeringen voor ongeveer 18% minder signaalverlies in vergelijking met standaardgeleiders, volgens een studie gepubliceerd door Ponemon in 2023. Ondertussen hebben de geavanceerde stikstofgeïnjecteerde geschuimde dielektrica binnenin deze kabels de snelheidsfactor verhoogd tot ongeveer 0,85, wat betekent dat signalen veel sneller door de kabels kunnen reizen dan voorheen. Ook de buitenlaag wordt niet over het hoofd gezien. Dubbellaagse bestraalde polyethyleenmantels zijn ongeveer 40% beter bestand tegen extreme weersomstandigheden dan oudere modellen, waardoor deze kabels ruim 15 jaar meegaan, zelfs in zware stedelijke omgevingen waar extreme temperaturen vaak voorkomen. Al deze verbeteringen sluiten goed aan bij wat werd vastgesteld in het Telecommunicatiematerialenrapport 2024, waar experts benadrukten dat het upgraden van materialen niet langer optioneel is, maar absoluut essentieel als netwerkaanbieders de bijna perfecte netwerkuptime van 99,999 procent willen behouden waar iedereen op rekent.
Een 50 ohm impedantienorm helpt om die vervelende signaalreflecties te verminderen, omdat de diëlektrische constante daardoor zeer stabiel blijft binnen ongeveer 1,5% variatie. Wanneer ingenieurs dit in de praktijk verkeerd doen, loopt het snel fout. Uit tests is gebleken dat niet-overeenkomende impedanties de retourverlies kunnen verhogen met wel 6 decibel, wat volgens onderzoek van New England Labs vorig jaar problemen veroorzaakt in ongeveer vier op de vijf basisstationopstellingen. Moderne productietechnieken zorgen er nu voor dat de geleiders op minder dan 0,1 millimeter van elkaar worden uitgelijnd. Dit is erg belangrijk wanneer kabels haarspeldbochten moeten maken zonder hun prestatie-eigenschappen te verliezen. Het resultaat? Veel betere signaalkwaliteit met ongeveer 32 procent minder fasewerving bij die hoge mmWave-frequenties, vergeleken met kabels die buiten deze normen worden gemaakt.
| Factor | Gegolfde Koper | Aluminium |
|---|---|---|
| Geleiding | 100% IACS | 61% IACS |
| Gewicht | 8,96 g/cm³ | 2,70 g/cm³ |
| Corrosiebestendigheid | Uitstekend (met coating) | Goed (geanodiseerde varianten) |
| Flexibiliteit | 30% meer buigcycli | 15% hogere stijfheid |
Koper wordt verkozen voor hoogvermogen stedelijke macroceltoepassingen, terwijl aluminium met zijn 63% lagere gewicht ideaal is voor luchtopstellingen. Geprofileerde ontwerpen verbeteren de krukasweerstand met 22% in beide materialen ten opzichte van gladde alternatieven.
De huidige basisstations moeten omgaan met allerlei elektromagnetische storingen afkomstig van nabijgelegen antennes, overal lopende stroomkabels en talloze IoT-apparaten die rondzoemen. De oplossing? RF-coaxkabels met goede afscherming werken hier wonderen. Deze kabels fungeren als barrières tegen ongewenste radiofrequentiegeluiden die anders de signalen zouden verstoren. Volgens een recent onderzoek gepubliceerd in het RF Shielding Effectiveness Report 2024 zien netwerkaanbieders een dramatische daling van serviceonderbrekingen door interferentie wanneer zij investeren in hoogwaardige afschermingsmaterialen. In drukke stedelijke gebieden, waar elektromagnetische interferentie (EMI) meer dan 100 volt per meter kan bereiken, worden problemen daarmee bijna met twee derde verminderd. Dat maakt een groot verschil voor het behoud van betrouwbare communicatie in drukbevolkte stedelijke omgevingen.
Om hoogfrequente EMI in 5G-banden te bestrijden, gebruiken fabrikanten gelaagde afschermingsarchitecturen die folie, gevlecht materiaal en composietmaterialen combineren:
| Afschermtype | Frequentiebereik | EMI-verzwakking (dB) | Flexibiliteit |
|---|---|---|---|
| Enkel gevlecht | Tot 6 GHz | 40 50 dB | Hoge |
| Folie + Gevlecht | Tot 40 GHz | 70 85 dB | Matig |
| Viervoudige afscherming | 60 GHz+ | 90 110 dB | Laag |
Multi-layer ontwerpen presteren beter dan single-shield kabels met 2,5x in mmWave banden, gebaseerd op een vergelijkende afschermingsstudie waarbij 120 cellulaire sites werden geanalyseerd.
Terwijl afschildering de EMI-weerstand verbetert, kan een onjuiste beëindiging leiden tot passieve intermodulatie (PIM), waarbij gecorrodieerde connectoren of losse verbindingen ongewenste signalen genereren. Uit studies in de industrie blijkt dat 31% van de veldfouten in dichte netwerken meer te wijten is aan PIM dan aan schilddefecten, wat het belang van precisie-assemblage benadrukt.
In 2023 werden met behulp van dubbel afgeschermde RF-coaxialkabel in macrocellenbasisstations met 42% minder EMI-gerelateerde retransmissies uitgevoerd. Netwerken met 90 dB afgeschermde kabels bereikten een 12% hogere signaal-ruisverhouding dan die met standaard 60 dB-ontwerpen, wat hun effectiviteit in zones met hoge interferentie zoals stadions en transporthubs aantonen.
RF-coaxialkabel behoudt een consistente prestatie in het gehele frequentiebereik dat in de hedendaagse basisstations wordt gevonden, en dekt alles van de sub-6 GHz-banden rond 3,3 tot 7,1 GHz tot aan die hoogfrequente mmWave-banden tussen 24 en 40 GHz. Deze kabels hebben speciale materialen die het signaalverlies minimaliseren en de exacte 50 ohm weerstand behouden die nodig is om energie efficiënt te verzenden, zelfs wanneer er sprake is van krachtige signalen tot 5 kilowatt in grote zendmasten. Voor de toepassing van mmWave-systemen wordt steeds vaker gebruik gemaakt van stikstof gevulde schuimpoliethyleenisolatie in plaats van gewoon PTFE-materiaal. Volgens recente bevindingen die vorig jaar in het Wireless Infrastructure Report werden gepubliceerd, vermindert deze verandering het signaalverlies met ongeveer 17 procent, waardoor deze kabels veel beter geschikt zijn voor het omgaan met die uitdagende hogere frequentietransmissies.
In stedelijke omgevingen met meer dan 50.000 gelijktijdige verbindingen behouden dubbel afgeschermde RF-coaxkabels 98,6% signalintegriteit bij piekbelasting. Hun buigingsbestendige constructie maakt compacte routing mogelijk in kabelgoten en masten, wat een duidelijk voordeel biedt ten opzichte van stijve golfpijplossingen.
Steeds meer netwerkaanbieders kiezen voor breedband RF-coaxkabels die werken in het bereik van 1,7 tot 7,5 GHz. Deze kabels stellen hen in staat hun 4G-, 5G- en LTE-netwerken te combineren op één enkele voedingslijn in plaats van meerdere lijnen. De kostenbesparingen door deze opzet kunnen behoorlijk substantieel zijn, ongeveer 23 procent volgens het rapport van de Mobile Broadband Alliance uit 2023. Bovendien blijft er ruimte voor uitbreiding, omdat deze systemen in de toekomst frequenties tot 10 GHz aankunnen. Op nog langere termijn gebeurt er iets interessants met hybride kabelontwerpen die luchtgespatieerde diëlektrica gebruiken. Deze nieuwe kabels beginnen op te duiken in toepassingen die ultra-breedbandige mmWave-backhaulverbindingen boven 28 GHz vereisen.
Waar worden RF-coaxkabels voor gebruikt?
RF-coaxkabels worden gebruikt voor het overdragen van radiofrequentsignalen in telecommunicatie-infrastructuren, waaronder mobiele netwerken en basisstations.
Waarom worden coaxkabels verkozen boven glasvezel voor laatste-mijlverbindingen?
Coaxkabels worden verkozen boven glasvezel bij laatste-mijlverbindingen vanwege hun kosten-batenverhouding en weerbestendigheid.
Welk frequentiebereik bestrijken RF-coaxkabels?
RF-coaxkabels bestrijken een frequentiebereik van DC tot 110 GHz, waardoor ze geschikt zijn voor diverse toepassingen.
Wat is de impact van onjuiste afsluiting op RF-coaxkabels?
Onjuiste afsluiting kan leiden tot passieve intermodulatie (PIM), wat ongewenste signalen veroorzaakt en de betrouwbaarheid verlaagt.
Hoe beïnvloeden afschermlagen de prestaties in drukke RF-omgevingen?
Afschermlagen met meerdere lagen (folie, gevlochten draad, composietmaterialen) verminderen interferentieproblemen en verbeteren de EMI-bestendigheid in drukke RF-omgevingen.
Copyright © 2024 door Zhenjiang Jiewei Electronic Technology Co., Ltd. - Privacybeleid
EN
Hot News