Blog

Základné medzinárodné normy riadiace dodržiavanie požiadaviek na RF konektory

IEC 61169 séria: Definovanie interoperability, rozmerov a elektrického výkonu

Séria IEC 61169 sa na celom svete stala preferovaným referenčným bodom pokiaľ ide o RF konektory. Tieto normy zabezpečujú, že všetky konektory majú konzistentné rozmery, spoľahlivé elektrické vlastnosti a fungujú bez problémov aj medzi výrobkami rôznych výrobcov. Špecifikácie zahŕňajú niekoľko dôležitých faktorov, ako je stabilita impedancie (bežne okolo 50 ohmov), hodnota pomeru stojatej vlny napätia, straty pri vkladaní signálu a frekvencie až do 40 GHz. Pokiaľ ide konkrétne o telekomunikácie, tieto špecifikácie majú veľký význam, pretože ovplyvňujú nielen kvalitu prenášaného signálu, ale aj prevádzkovú efektívnosť systémov. Vezmime si napríklad konektory kompatibilné s normou IEC 61169-4. Dokážu udržať hodnotu VSWR pod 1,25 až po 11 GHz, čo ich robí ideálnymi pre spoľahlivý prevádzku v pásme 5G sub-6 GHz. Výrobcovia podrobuje súčiastky prísnej skúšobnej kontrole podľa týchto noriem, aby mali istotu, že budú funkčné aj v reálnych podmienkach. Preto dodržiavanie týchto smerníc nie je len dobrým postupom, ale prakticky nevyhnutné, ak si firmy želajú medzinárodné uznanie svojich zariadení.

ETSI EN 300 019 & GR-3108: Environmentálne zosilnenie pre nasadenie RF konektorov telekomunikačnej triedy

Štandard ETSI EN 300 019, ktorý sa zaoberá environmentálnymi podmienkami pre telekomunikačné zariadenia, spolu s Telcordia GR-3108, ktorá sa špecificky zameriava na spoľahlivosť RF konektorov, spoločne určujú, čo vonkajšia telekomunikačná infraštruktúra musí vydržať. Tieto štandardy vyžadujú, aby zariadenia spoľahlivo fungovali aj pri teplotných výkyvoch od mínus 40 stupňov Celzia až po plus 85 stupňov. Musia tiež odolávať vysokému vlhku, pôsobeniu slaného hmlového prostredia, mechanickým vibráciám spôsobeným vetrom a premávkou, a mať ochranu proti prachu a vnikaniu vody minimálne v hodnote IP67. Výrobcovia konektorov musia preukázať, že ich výrobky vydržia aspoň desaťtisíc pripojovacích cyklov bez akýchkoľvek známok opotrebenia a zachovajú stabilný elektrický výkon aj po prejdení testami urýchleného starnutia. Takýto druh opevnenia nie je len žiaducou vlastnosťou – je absolútne nevyhnutný. Bez neho by sme videli viac porúch v teréne, ktoré by vyvedú z prevádzky siete, vyššie náklady na opravy v priebehu času a problémy so splnením očakávaní odvetvia, podľa ktorých makrocell hardvér musí vydržať v prevádzke dobre cez dve dekády.

Najlepšie rodiny RF konektorov v súlade s predpismi pre telekomunikácie a ich prípady použitia

Konektory typu N: certifikované podľa IEC 61169-4 pre makrobunkové základne stanice (DC–11 GHz, varianty s ochranou IP67)

Konektory typu N certifikované podľa noriem IEC 61169-4 sa stali nevyhnutnou súčasťou inštalácií makrobunkových základňových staníc. Závitový dizajn zabezpečuje vynikajúcu mechanickú stabilitu, čo je veľmi dôležité pri situáciách s vysokou vibráciou, aké sa vyskytujú na strechách a vežiach, kde sú namontované rádiové jednotky. Tieto konektory pracujú vo frekvenčnom rozsahu od DC až do 11 GHz a navyše sú vybavené tesneniami s ochranou IP67, ktoré zaisťujú stabilný signál aj za náročných poveternostných podmienok a počas dlhodobej prevádzky. Reálne testy ukázali, že pomer stojatej vlny napätia zostáva pod hodnotou 1,25 po približne 5 000 cykloch pripojenia. To je dôležité, pretože udržiavanie nízkych úrovní PIM je kritické so zvyšujúcimi sa hustotami sietí v systémoch 4G/LTE aj v nových 5G sieťach sub-6 GHz.

7/16 DIN konektory: Kompatibilné s IEC 61169-12 pre vysokovýkonné napájanie 5G veží (VSWR <1,22, >10 000 cyklov pripájania)

Konektor 7/16 DIN bol špeciálne navrhnutý na prenos vysokého výkonu cez makrotower napájacie systémy. Tieto konektory spĺňajú normu IEC 61169-12 a dokážu nepretržite prenášať viac ako 150 wattov, pričom udržiavajú veľmi nízke hodnoty stojatej vlny napätia pod 1,22, aj pri frekvenciách blízkych mmWave pásmam. To, čo tieto konektory odlišuje, je ich široká kontaktná plocha kombinovaná s trvanlivou konštrukciou z nehrdzavejúcej ocele. Tento dizajn odoláva korózii podľa požiadaviek ETSI EN 300 019 triedy 3.1 a umožňuje viac ako 10 000 prepínacích cyklov pred potrebou výmeny, čo znamená, že veže vyžadujú údržbu trikrát menej často ako zvyčajne. Vzhľadom na tieto vlastnosti sa inžinieri v celom priemysle začali uprednostňovať používanie konektorov 7/16 DIN v sieťach optického vlákna k anténe a v masívnych konfiguráciách MIMO, kde je najdôležitejšie udržiavať nízke teploty a zabezpečiť, aby komponenty roky bez zlyhania fungovali.

Prečo bežné RF konektory, ako sú BNC a SMA, nespĺňajú požiadavky telekomunikačnej normy

Obmedzenia BNC: maximálne pásmo 4 GHz a neprítomnosť certifikácie IEC 61169-8 pre vonkajšiu telekomunikačnú infraštruktúru

BNC konektory jednoducho nestačia, keď ide o požiadavky súčasnej telekomunikačnej infraštruktúry. S maximálnym frekvenčným obmedzením na 4 GHz tieto staromódne konektory nezvládnu 5G pásma, ktoré siaha až po 6 GHz a vyššie u novších verzií. Ich mechanizmus pevného spojenia pomocou kužeľového záberu tiež nie je príliš stabilný. Čo sa stane? Pri neustálych vibráciách spôsobených vetrom majú tendenciu uvoľniť sa, čo vedie k iritujúcim prerušeniam signálu. A tu je ďalší problém, o ktorom nikto radi nehovorí, ale ktorý veľmi záleží: žiadny z typov BNC v skutočnosti nespĺňa štandard IEC 61169-8 pre vonkajšie telekomunikačné aplikácie. Prečo? Pretože jednoducho neposkytujú dostatočné tesnenie proti vnikaniu vody (nedosahujú hodnotenia IP67) a nemajú vhodnú ochranu proti hrdze a korózii. Poľní inžinieri to videli na vlastné oči. Po približne 18 mesiacoch prevádzky v reálnych základňových stanicích zlyhávajú BNC pripojenia približne o 30 % častejšie v porovnaní s konektormi, ktoré majú riadne certifikačné označenia.

Obmedzenia SMA: Nedostatok environmentálnej odolnosti a žiadna certifikácia ETSI EN 300 019 triedy 3.1 pre nasadenie v teréne

SMA konektory dokážu prenášať frekvencie až do 18 GHz, ale existuje jedna zásadná nevýhoda. Malá veľkosť sa vypláca na úkor odolnosti voči náročným prostrediam. Pri inštalácii týchto konektorov je veľmi dôležité dosiahnuť správne utiahnutie, aby bolo zabezpečené spoľahlivé tesnenie. Pracovníci na teréne s tým často zápasia a štúdie ukazujú, že približne 35 percent spojov nie je dostatočne utiahnutých. V takom prípade hrozí vniknutie vody o 40 percent častejšie, ako by malo. Ešte horšie je, že žiadne SMA konektory dostupné na trhu dnes neprešli testami ETSI EN 300 019 triedy 3.1 pre extrémne teploty, vystavenie slanej vode alebo náhle zmeny tepla. To znamená, že v prostrediach ako sú pláže, púšte alebo miesta vystavené intenzívnemu slnečnému žiareniu nebudú spoľahlivo fungovať. Keďže telekomunikačné spoločnosti potrebujú zariadenia, ktoré vydržia všetky počasné podmienky a zároveň zabezpečia takmer dokonalý prevádzkový čas (hovoríme o 99,999 %), SMA konektory jednoducho nie sú vhodné pre kritické infraštruktúrne aplikácie.

Dosiahnutie overenej zhody RF konektora: testovanie, certifikácia a dokumentácia

Schválenie tretou stranou (UL, TÜV SÜD) voči samodeklarácii: dôsledky pre globálny nákup telekomunikačných služieb

Keď ide o nákup telekomunikačných zariadení, skutočná zhoda je dôležitejšia ako to, čo je uvedené na papieri. Získanie schválení tretích strán od uznaných organizácií, ako sú UL alebo TUV SUD, poskytuje skutočný dôkaz, že výrobky spĺňajú normy ako IEC 61169 a ETSI EN 300 019. Certifikačný proces zahŕňa podrobné testovacie správy, ktoré sa týkajú napríklad odolnosti komponentov voči extrémnym teplotám od mínus 40 stupňov Celzia až po plus 85 stupňov, ich schopnosti vydržať tisíce pripájacích cyklov, výkonu pri podmienkach stojatej vlny napätia a odolnosti voči rôznym environmentálnym záťažiam vrátane expozície voči slanému oparu a testom vodotesnosti IP67. Na druhej strane, keď dodávatelia sami deklarujú zhodu prostredníctvom dokumentov SDoC, v podstate sa spoliehajú len na vlastné interné testovanie, ktoré nemá veľkú váhu u regulátorov. Nedávne audity z roku 2023 ukázali, že konektory založené výlučne na SDoC mali približne trojnásobne vyššiu mieru porúch na inštalačných miestach v porovnaní s tými, ktoré mali riadne certifikácie tretích strán. Keďže spoločnosti pokračujú vo svetovom nasadení sietí 5G, je nevyhnutné mať jasnú dokumentáciu. Oddelenia zákupu potrebujú prístup k špecifikáciám materiálov, zhrnutiam výsledkov testov a informáciám spätnej traceability konkrétnych výrobných dávok, aby mohli urýchliť medzinárodné schvaľovania a zároveň znížiť riziká v rámene komplexných dodávateľských reťazcov.

Číslo FAQ

Čo je séria IEC 61169?

Séria IEC 61169 je súbor noriem, ktoré definujú rozmery, interoperabilitu a elektrický výkon RF konektorov, aby sa zabezpečila celosvetová konzistencia a spoľahlivosť.

Prečo sú konektory typu N dôležité pre telekomunikačné aplikácie?

Konektory typu N, certifikované podľa IEC 61169-4, sú nevyhnutné pre inštalácie makrobunkových základňových staníc, keďže ponúkajú vynikajúcu mechanickú stabilitu a tesnenia s ochranou IP67, čo ich robí vhodnými pre prostredia s vysokou vibráciou a náročné poveternostné podmienky.

Čo robí konektory 7/16 DIN jedinečnými?

konektory 7/16 DIN sú určené pre vysokovýkonné napájanie 5G veží, disponujú širokými kontaktnými plochami, odolnou konštrukciou a sú zhodné s normou IEC 61169-12. Výnimočne zvládajú vysoký výkon a vyžadujú menej častú údržbu.

Aké sú obmedzenia konektorov BNC a SMA v telekomunikáciách?

Konektory BNC nie sú vhodné pre telekomunikácie kvôli ich maximálnemu pásmu 4 GHz a nedostatočnej ochrane proti vonkajšiemu prostrediu, zatiaľ čo konektory SMA nemajú dostatočnú odolnosť vo voči náročným podmienkam a nespĺňajú potrebné štandardy pre nasadenie v teréne.

Ako ovplyvňuje schválenie tretej strany nákup telekomunikačných služieb?

Schválenia tretích strán od organizácií ako UL alebo TUV SUD poskytujú dôkaz, že RF konektory spĺňajú globálne štandardy, čím sa znížia miery porúch a zabezpečí sa spoľahlivá telekomunikačná infraštruktúra v porovnaní so samodeklarovanou zhodou.