Блог

Основные варианты индивидуальной настройки коаксиальных ВЧ-кабелей для телекоммуникационной инфраструктуры

Адаптации импеданса, покрытия и оболочки для внутренних, внешних и подземных сетевых сред

Большинство телекоммуникационных операторов придерживаются стандарта импеданса 50 Ом для своих сетей 5G и крупных базовых станций, хотя при работе с широковещательными сигналами или передачей видео по волоконно-оптическим линиям они переходят на 75 Ом. Это помогает снизить уровень нежелательных отражений сигнала, которые становятся серьёзной проблемой в густонаселённых городских районах. Что касается материалов покрытия, то здесь прослеживается довольно чёткая логика выбора. Медь с серебряным покрытием отлично подходит для внутренних распределённых антенных систем и соединений фронтхола, поскольку значительно снижает потери сигнала. Однако на открытом воздухе, где оборудование подвергается атмосферным воздействиям, инженеры предпочитают соединители из латуни с никелевым покрытием, так как они намного лучше устойчивы к коррозии. Не меньшее значение имеет материал оболочки в зависимости от места прокладки кабелей. Для воздушных линий полиэтилен со стабилизацией от УФ-излучения обеспечивает надёжную работу в течение многих лет, несмотря на воздействие солнечных лучей. А при подземной прокладке? Покрытия из фторполимера, устойчивые к грызунам, играют ключевую роль, защищая кабель от повреждений, вызванных грызущими животными, которые легко прогрызают обычный пластик. Согласно недавним испытаниям на долговечность 2023 года, проведённым в рамках различных инфраструктурных проектов, такие материалы обеспечивают около 15 лет надёжной работы даже в сложных условиях.

Конструкции немагнитных, коррозионностойких ВЧ коаксиальных кабелей для развертывания в жестких условиях на базовых станциях

При размещении вблизи чувствительных антенных решёток соединители из немагнитной нержавеющей стали помогают предотвратить магнитные помехи электронике формирования луча и снижают искажение сигнала. Испытания систем 5G NR в прошлом году показали улучшение в этой области примерно на 27%. В труднодоступных прибрежных районах или в условиях тяжёлой промышленности, где должны работать макросети, трёхслойная оболочка отлично справляется с воздействием окружающей среды. Это включает алюминиевую ленточную броню, намотанную вокруг кабелей, а также специальные гидрофобные гели внутри, которые предотвращают проникновение воды. Эти защитные меры окупаются с точки зрения надёжности. Коэффициент отказов снижается примерно на 40%, даже если температура резко колеблется от минус 40 градусов Цельсия до плюс 85 градусов. Благодаря этому такие компоненты становятся абсолютно необходимыми для развертывания в суровых условиях, таких как Арктика, горячие пустыни или любые районы, подверженные воздействию солёной воды в морских условиях.

Компромиссы при выборе диэлектрика: PTFE против пенополиэтилена для стабильности частоты и управления потерями в сетях 5G mmWave

На частотах mmWave выше 24 ГГц выбор диэлектрика определяет как стабильность фазы, так и величину вносимых потерь:

• Политетрафторэтилен (PTFE) обеспечивает исключительную стабильность фазы (±0,5°), что критически важно для калибровки massive MIMO и временной синхронизации fronthaul, хотя увеличивает стоимость примерно на 35%
• Пенополиэтилен (PE) обеспечивает более низкие вносимые потери (0,15 дБ/м на 40 ГГц), но обладает большим коэффициентом теплового расширения — требует компенсации длины в условиях изменения температуры

Операторы используют PTFE там, где целостность сигнала имеет первостепенное значение (например, интерфейсы активных антенн), и пенополиэтилен — там, где достаточна умеренная стабильность при высокой экономической эффективности (например, соединительные кабели в сетевом доступе). Оптимизированные гибридные диэлектрики теперь обеспечивают 99,7% стабильности синхронизации времени в сетях 5G NR без дополнительных затрат.

Преимущества использования специализированного коаксиального ВЧ-кабеля в высокочастотных сетях

Снижение вносимых потерь и стабильность фазы в диапазоне 600 МГц – 40 ГГц

Пользовательские ВЧ коаксиальные кабели помогают минимизировать потери сигнала в сетях 5G и mmWave благодаря тщательно продуманной форме проводников, улучшенным вариантам экранирования и более совершенным изоляционным материалам. Согласно стандартам IEC 61196-1 от 2023 года, такие усовершенствования могут снизить вносимые потери примерно на 0,3 дБ на метр в диапазоне частот от 24 до 40 ГГц. Это означает, что операторам сетей в будущем может понадобиться меньше усилителей сигнала или ретрансляторов, при этом сохраняя качественную форму сигналов. Более того, такие кабели обеспечивают стабильность фазы с отклонением около половины градуса в различных диапазонах частот и температур. Такая производительность делает возможными когерентные MIMO-операции даже при наличии сложных отражений сигнала в плотной городской застройке, где здания многократно отражают сигналы.

Точная настройка длины по индивидуальному заказу для оптимизации задержки сигнала в антенных системах MIMO и формирования луча

Очень важно точно подобрать длину кабелей до миллиметра при синхронизации активных антенных систем (AAS) и решёток формирования диаграммы направленности. В чём проблема стандартных кабелей? Они создают временные искажения свыше 15 пикосекунд, что на частоте 28 ГГц может сместить луч примерно на 4,5 градуса. Именно поэтому многие инженеры теперь переходят на специальные фазосогласованные кабельные сборки. Такие специализированные решения устраняют несоответствия и позволяют сигналам корректно объединяться для обеспечения высокого коэффициента усиления в mmWave-соединениях, необходимых сегодня. Анализ реальных установок показал, что при использовании предварительно настроенных массивов massive MIMO операторы достигли снижения потерь соединения примерно на 20–25 %. Для систем с распределёнными компонентами, такими как удалённые радиоголовки (RRH), особенно важно использовать переходные кабели с одинаковой электрической длиной по всей системе. Такая согласованность помогает поддерживать предсказуемый уровень задержки — критически важное условие для соблюдения стандартов CPRI/eCPRI и обеспечения детерминированного поведения сетей под нагрузкой.

Соответствие и надежность: удовлетворение требований эксплуатации 5G, LTE и AAS/RRH

При создании специализированных ВЧ коаксиальных кабелей их конструкция выходит за рамки базовых требований, а не просто соответствует минимальным стандартам. Эти кабели соответствуют важным техническим требованиям, таким как 3GPP Release 16 для сетей 5G, стандарт IEEE 1595 по защите от ударов молнии и ETSI EN 301 489-1 в отношении электромагнитной совместимости. Практические испытания показывают, что кабели, не соответствующие этим стандартам, могут дополнительно ослаблять сигнал примерно на 30% на частотах mmWave, что существенно влияет на качество обслуживания. Основная проблема некачественных кабелей — пассивная интермодуляция (PIM), которая часто приводит к сбоям в работе базовых станций. Именно поэтому качественные индивидуальные решения включают материалы, устойчивые к коррозии и сохраняющие стабильность во времени, а также обеспечивают жесткий контроль фазовых колебаний в широком диапазоне температур (-40 °C до +85 °C). При тестировании таких заводских сборных кабелей по показателям ЭМИ и PIM производители обычно достигают почти идеальной надежности — 99,999% времени безотказной работы. Кроме того, компании экономят около 18% расходов на техническое обслуживание по сравнению с использованием готовых решений, когда в полевых условиях неизбежно начинаются проблемы.

Стратегические преимущества индивидуальных ВЧ коаксиальных кабелей для операторов связи

Ускоренное развертывание и снижение рисков интеграции за счет предварительно проверенных индивидуальных сборок ВЧ коаксиальных кабелей

Что касается индивидуальных сборок, они поставляются с предварительной проверкой и уже протестированы на такие параметры, как стабильность импеданса, уровень интермодуляционных искажений ниже -165 дБс и стабильное затухание в пределах ±0,5 дБ при различных температурах. Это означает, что больше не нужно тратить часы на месте на утомительные полевые проверки. Тестирование на уровне завода-изготовителя обеспечивает готовность этих компонентов к работе сразу после подключения с MIMO-антеннами, удалёнными радиоголовками и активными антенными системами. Полевые испытания показывают, что это может сократить время развертывания примерно на 40 %, что весьма впечатляет при реальном развертывании сетей. Операторы сетей экономят деньги, поскольку им не нужно выполнять дорогостоящие переделки, многократно подниматься на вышки или проводить полную повторную калибровку системы, которая слишком часто требуется при использовании стандартных кабелей, страдающих от проблем с импедансом или температурных колебаний. То, что раньше было головной болью для интеграторов, теперь стало фактором, способствующим более быстрому и дешёвому выполнению проектов.

Часто задаваемые вопросы

Каково основное преимущество использования индивидуальных ВЧ коаксиальных кабелей в телекоммуникационных сетях?

Основное преимущество заключается в их способности уменьшать потери сигнала, повышать фазовую стабильность и обеспечивать надежность при различных частотах и условиях окружающей среды, что делает их идеальными для требовательных телекоммуникационных применений.

Каким образом индивидуальные ВЧ коаксиальные кабели улучшают производительность сети в условиях высоких частот?

Они разработаны для минимизации вносимых потерь и повышения фазовой стабильности — ключевых факторов для согласованной работы MIMO и эффективного формирования луча на высоких частотах, таких как в сетях 5G и mmWave.

Почему выбор диэлектрика важен в ВЧ коаксиальных кабелях?

Материалы диэлектрика влияют на фазовую стабильность и вносимые потери. PTFE обеспечивает исключительную фазовую стабильность, тогда как пенополиэтилен (foam PE) даёт более низкие вносимые потери; оба варианта важны в зависимости от требований применения.

Каким образом индивидуальные кабели способствуют сокращению сроков развертывания?

Предварительно проверенные и протестированные на заводе кабели по индивидуальному заказу сводят к минимуму необходимость регулировки на месте, значительно сокращают сроки развертывания и уменьшают риск проблем при интеграции.