BLOGG

Grunnleggende om lekkende kabler: Utstrålingsmekanisme og integrering av passivt DAS

Utstrålingsmodus versus koblet modus for jevn innendørs signaldistribusjon

Leke kabler gir pålitelig inndekket dekning ved hjelp av to hoveddriftsmetoder: strålingsmodus og koblet modus. Når de arbeider i strålingsmodus, har disse kablene spesielt designede åpninger kuttet inn i ytterlaget som slipper ut radiosignaler langs hele kabelløpet. Dette fungerer godt for lange rette strekninger som korridorer, underjordiske passasjer og bygningstrapper. Den andre modusen, kalt koblet modus, fungerer annerledes. I stedet for å sende signaler direkte, bruker den elektromagnetiske felt til å samhandle med nærliggende antenner eller metallflater, noe som tillater signaler å nå steder som ellers er vanskelige å få tilgang til, uten at kabelen selv faktisk kaster signaler. Denne kombinasjonen av begge metodene forklarer hvorfor leke kabler utgjør en så viktig del av mange distribuerte antennesystemer installert i kompliserte bygninger. Ta idrettsarenaer som eksempel. De installerer ofte strålede kabler rundt kantene av tilskuerområdene, men forgrener seg deretter med seksjoner i koblet modus for å nå VIP-bokser og matgallerier der standard antennekonfigurasjoner ville etterlatt store tomrom i dekningen. Tester utført under reelle forhold viser at å kombinere disse teknologiene kan øke stabiliteten i signalkraften med omtrent 40 prosent i bygninger bygget av flere materialer som blokkerer signaler.

Fysikk for kontrollert lekkasje: spaltergeometri, bølgedesign og avstilling av koblingsforlis

RF-lekkasjekontroll er ikke noe som skjer av tilfeldighet. Det handler om nøyaktig elektromagnetisk konstruksjonsarbeid. Det finnes grunnleggende tre faktorer som samarbeider for å påvirke hvor godt disse systemene fungerer: formen på spaltene, måten den indre lederen er rillet etter, og å oppnå riktig impedanstilpasning. De faktiske spaltformene kan enten være elliptiske eller rektangulære, plassert med omtrent en kvart til halv bølgelengde mellom hverandre, og plassert i spesifikke orienteringer som bestemmer forhold som strålingsmønstre, hvilke frekvenser som velges, og hvor langt signalene sprer seg. Når de indre lederne har slike riflinger, hjelper de til å stoppe uønskede høyere ordens moduser og gjør de irriterende impedanshoppene mye mindre problematiske. Dette reduserer signaltapet med omtrent 15 til 20 desibel per 100 meter sammenlignet med vanlige glatte lederutgaver, ifølge bølgelederteorier støttet av standardiseringsorganisasjoner som IEEE og IEC. Mengden koblingstap, som i utgangspunktet måler hvor mye signal overføres fra kabelen til omkringliggende områder, avhenger også sterkt av tettelsen av spalter. Hvis det er færre spalter per meter (for eksempel 2 til 4), trengr signalene bedre gjennom tette materialer som armert betongvegger. Flere spalter (omtrent 6 til 8 per meter) gir bedre dekning over større åpne områder. Ta helikale riflete design som eksempel – de lar signaler fungere over et bredt spekter fra 698 MHz helt opp til 3,8 GHz, samtidig som strålingseffektiviteten holdes over 85 % gjennom hele dette frekvensspekteret.

Multi-bånd ytelse: Støtter mobil, Wi-Fi og kringkasting samtidig

Frekvensfleksible lekkende kabeldesigner som dekker 700 MHz til 3,8 GHz

Dagens lekkable er ikke lenger bare knyttet til bred båndbredde; de er bygget for ekte konvergens av flere tjenester der ulike signaler kan eksistere sammen uten å forstyrre hverandre. Magien skjer takket være nøyaktig utformede spalteåpninger og de elegante bølgeformete mønstrene på kabeloverflaten. Disse gjør det mulig å overføre alt fra 700 MHz-signaler brukt av FirstNet og digitale TV-kringkastinger, opp til sub-6 GHz 5G-nettverk og til og med 3,8 GHz-frekvenser. Dette dekker nesten alle viktige frekvensbånd som finnes i dag, inkludert mobilnettverk, beredskapskommunikasjon, Wi-Fi 6/6E på 5 GHz og tradisjonelle kringkastingskanaler. Når ingeniører velger mellom rette spalter som går langs hele kabelens lengde eller spiralformete spalter som vikles rundt den, justerer de faktisk mengden signal som lekker ut. Dette hjelper til med å holde strålingsnivået innen omtrent 1,5 dB forskjell på tvers av alle disse ulike frekvensene. Og dette lille området gjør en stor forskjell i steder som er tettmed trådløse signaler, som travle togstasjoner eller høye leilighetskomplekser, der vanlige antenner ville trenge kompliserte filtre og separasjonsteknikker for å fungere ordentlig.

Validering av samtidig bruk i virkeligheten: LTE-A, 5G NR, Wi-Fi 6 og DVB-T i bygninger til blandet bruk

Testing i reelle miljøer bekrefter det teorien foreslår. Ståldelte bygninger brukt til butikker og kontorlokaler opplevde lekkende kabler som håndterte flere signaler samtidig. Disse inkluderte LTE-A på 2,1 GHz, 5G NR ved 3,5 GHz, Wi-Fi 6 som opererer rundt 5 GHz, samt DVB-T-signaler ved 700 MHz. Systemet opprettholdt stabile forbindelser over alle disse frekvensene med under 1,3 % signaltap totalt. Det som gjør at dette fungerer så godt, er hvordan kabelen lekker signaler selektivt basert på kontrollerte bølgeformer, i stedet for å kringkaste alt likt. Dette forhindrer ulike tjenester i å forstyrre hverandre. Selv når mobilnettverk var opptatt, mistet Wi-Fi-tilkoblinger mindre enn en tidels prosent av datapakkene. Kringkastet video fortsatte å spille problemfritt mens folk foretok stemmeoverføring via LTE i nærheten. Tradisjonelle oppsett krever separate antenner, kabler, filtre og forsterkere for hver tjenestetype. Men denne ene løsningen reduserer behovet for utstyr med omtrent 40 % og sparer penger under installasjon. Vedlikehold blir også lettere, og å legge til nye funksjoner senere krever ikke at man rives ned og starter på nytt.

Eliminering av døde soner: Pålitelig dekning og gjennopptak i krevende innendørs miljøer

Signalstyrke gjennom armert betong, stålkonstruksjoner og lavemissivitetsglass

Moderne byggematerialer som armert betong, stålkonstruksjoner og de fine lavenergiglassene er ganske effektive til å blokkere radiobølgesignaler, og kan noen ganger forårsake tap mellom 20 og 40 dB. Vi ser slike signalblokkeringer hele tiden på steder som heiser, underjordiske områder, rom for medisinsk avbildning og de veldig effektive kontorbyggene med sine elegante fasader. Lekkasjekabler løser dette problemet annerledes enn ved bare å øke sendeeffekten. I stedet flytter de utstrålingspunktet rett inn i der hindringene befinner seg. Måten disse kablene fungerer på er ganske smart – deres lineære utstråling klarer å komme seg forbi reflekterende overflater og koble seg godt til nærliggende områder. Siden signalet spres langs hele kabelens lengde, holder det seg sterkt og konsekvent gjennom ulike rom, selv når det går gjennom tykke vegger. Felttester har vist at koaksialkabler med lekkasje har mindre enn 3 dB tap når de går gjennom 40 cm tykke betongvegger, noe som er omtrent 15 dB bedre enn vanlige takmonterte antenner under tilsvarende forhold.

Case study: Oppnå 99,2 % dekningsuniformitet over et 12-etagers sykehus med dual-band lekkende koaks

Et sykehus i byen med 12 etasjer har nylig installert et dualt bånd med lekkende kabelsystemer for å løse alvorlige kommunikasjonsproblemer i kritiske områder som MR-rom, underjordiske parkeringsanlegg og strålingsbeskyttede laboratorier. Installasjonen håndterte både FirstNet ved 700 MHz og nyere 5G NR-signaler ved 2,5 GHz-frekvenser gjennom ett koaksialt oppsett. Etter at alt var satt sammen, viste tester at 99,2 % av bygget hadde stabil dekning. Signalstyrken var over -95 dBm på alle etasjer og avdelinger, selv på steder der det tidligere ikke var mottak overhodet. Da beredskapspersonell testet systemet under reelle øvelser, fant de ut at radioutstyret fungerte feilfritt, med bare mindre problemer under overgangen mellom ulike kabelseksjoner. Det som gjør denne løsningen spesiell, er hvor godt den yter sammenlignet med tradisjonelle metoder. Riktig planlegging basert på bygningsarkitektur og forståelse av frekvensoppførsel gjør at sykehus kan oppnå pålitelige kommunikasjonsstandarder som eldre passive eller aktive distribuerte antennesystemer rett og slett ikke kan matche.

Ofte stilte spørsmål

Hvordan fungerer lekkeble kabler?

Lekeble kabler virker ved å bruke strålings- og koblingsmoduser. Strålingsmodus sender ut signaler direkte gjennom åpninger i kabelen, mens koblingsmodus bruker elektromagnetiske felt til å overføre signaler uten direkte utstråling.

Hva er fordelen med lekkeble kabler i kompliserte bygninger?

Lekeble kabler kan forsterke signalstyrke og stabilitet, spesielt i bygninger bygget med materialer som vanligvis blokkerer signaler, og øker påliteligheten med omtrent 40 %.

Hvilke materialer og egenskaper i designet av lekkeble kabler bidrar til å redusere signaltap?

Formen på åpningene, bølgedesignet på innerlederen og tettheten av åpningene er avgjørende. Disse faktorene hjelper til med å styre strålingsmønstre, frekvensvalg og begrense signaltap.

Hvordan kan lekkeble kabler støtte flere tjenester som mobilnett og Wi-Fi?

Lekeble kabler bruker frekvensfleksible design som akkommoderer et bredt spekter av frekvenser (700 MHz til 3,8 GHz), og som dermed kan støtte ulike tjenester samtidig uten interferens.

Kan lekkende kabler hjelpe med å forbedre dekning i områder med strukturelle utfordringer?

Ja, ved å plassere strålingspunkter inne i hindringer, sikrer lekkende kabler sterk signaldistribusjon selv gjennom materielle barriere som betong og stål.