Ako vyhodnotiť špecifikácie antén DAS s nízkym PIM: kľúčové parametre pre nasadenie 5G

Ako vyhodnotiť špecifikácie antén DAS s nízkym PIM: kľúčové parametre pre nasadenie 5G

Ak hľadáte antény pre nasadenie distribuovaného anténneho systému (DAS), rozdiel medzi projektom, ktorý úspešne prejde uvádzaním do prevádzky, a tým, ktorý zlyhá pri testovaní interferencií, sa často redukuje na niekoľko kritických čísel v technickej špecifikácii. Ako osoba, ktorá prehliadala špecifikácie infraštruktúry pre vnútorné pokrytie v telekomunikačných prostrediach, som videl, ako tímy zodpovedné za nákup schvaľovali komponenty len na základe povrchných špecifikácií a neskôr počas integrácie objavili nekompatibility. Ďalší text sa zameriava na štyri parametre špecifikácií, ktoré majú najväčší význam pri vyhodnocovaní antény digitálneho anténneho systému pre nasadenie 5G.

Prečo je dôležité preskúmať špecifikácie pred objednaním

Technický list uvádza, čo výrobok dosahuje za kontrolovaných laboratórnych podmienok. Výzvou je, že inštalácia digitálneho anténneho systému vystavuje komponenty reálnym premenným faktorom – niečo, čo inžinieri zodpovední za nákup rýchlo zistia: obmedzenia pri pokladaní káblov, cykly teplotných zmien, zaťaženie signálmi viacerých nosných frekvencií a súčasné používanie starších frekvenčných pásiem. Dôkladné preštudovanie špecifikácií pred objednávkou nie je prejav nedôvery; ide o zabezpečenie toho, aby to, čo je uvedené v technickom liste, skutočne zodpovedalo výkonu systému v reálnych podmienkach.

Štyri nižšie uvedené parametre tvoria minimálny rámec na hodnotenie nasadení antén DAS schopných podporovať technológiu 5G. Ak ktorýkoľvek z týchto parametrov prekročí prijateľné limity, bude po inštalácii výrobok vyžadovať úpravu alebo výmenu.

Parameter 1: Hodnotenie PIM – Neprekonateľný prah

Pasívna intermodulácia (PIM) je najprísnejšie skúmaná špecifikácia pri nákupoch moderných antén pre systémy distribúcie signálu (DAS). PIM vzniká, keď dva alebo viac nosných signálov interaguje s pasívnymi nelineárnymi komponentmi – konektormi, vyžarovačmi antén alebo ukončeniami káblov – a vytvára interferenčné produkty na frekvenciách, ktoré padajú do prijímacích pásiem.

Pre nasadenia 5G NR je priemyselným štandardným meradlom PIM ≤ −150 dBc merané pri 2×43 dBm. Väčšina komerčných DAS antén určených na splnenie požiadaviek 5G uvádza ako štandardné hodnotenie −153 dBc zatiaľ čo prémiové produkty dosahujú až −163 dBc. Ak technický list neuvádza jasne úroveň testovacej výkonovej úrovne spolu s hodnotou PIM, považujte túto hodnotu za neverifikovanú – metodika testovania má rovnakú váhu ako samotné číslo.

V praxi pri prehliadke technickej špecifikácie PIM dodávateľa potvrďte tri veci: kombinácia testovacej frekvencie zodpovedá pásmam v pláne nasadenia; meranie sa riadi normou IEC 62037 alebo ekvivalentnou priemyselnou normou; a hodnota je uvedená pre produkt tretieho rádu intermodulácie (IM3), ktorý predstavuje najväčší problém v scénarioch súčasného využívania pásiem mobilných sietí.

Parameter 2: Pokrytie frekvenčného rozsahu

Komponent antény pripravený na 5G v akomkoľvek digitálnom anténom systéme musí pokrývať celý prevádzkový rozsah nasadenia, vrátane starších pásiem 4G LTE, ktoré stále prenášajú hlasový a IoT prevádzkový objem. Základný požiadavok pre väčšinu viacoperátorových 5G NR sub-6 GHz vnútorných nasadení je 698–6000 MHz , čo zodpovedá:

• 700 MHz / pásma 28 / B17 — vrstva pokrytia LTE
• 850–900 MHz — regionálne pásma 5G NR a LTE
• 1700–2100 MHz — pásma AWS a PCS v nasadeniach v Severnej Amerike
• 2500–2700 MHz — LTE pásma 41, 5G NR n41
• 3300–3800 MHz — hlavné stredné pásma 5G NR (n77/n78)
• 4900–6000 MHz — horný stredný pás 5G NR a CBRS

Produkt, ktorý pokrýva iba rozsah 700–2700 MHz, nezabezpečuje stredný a horný stredný pás 5G NR. Overte, či je špecifikovaný koeficient stojacej vlny (VSWR) v celom rozsahu v rámci prijateľných limít – zvyčajne ≤2,0 alebo ≤2,3 – pretože zvýšený VSWR mimo hlavného návrhového pásma naznačuje, že anténa spoľahlivo nevyžaruje na týchto frekvenciách.

Parameter 3: Konfigurácia portov MIMO

5G NR využíva priestorové multiplexovanie na dosiahnutie zvýšenia priepustnosti, ktoré sľubuje oproti LTE. V pasívnom digitálnom anténnom systéme počet anténnych portov priamo určuje, koľko nezávislých priestorových prúdov môže dosiahnuť vzdialenú jednotku DAS. Pre inštaláciu kompatibilnú s 5G je potrebné pochopiť, či anténa podporuje MIMO 2T2R alebo 4T4R.

A 2T2R (dvojportová) konfigurácia je vhodná pre nasadenia 4G LTE a poskytuje spätnú kompatibilitu, avšak obmedzuje 5G NR na dva priestorové prúdy. 4T4R (štvorportová) táto konfigurácia umožňuje štyri súčasné priestorové vrstvy a podporuje zisky vyššieho rádu MIMO, ktoré sú cieľom nasadení 5G NR v strednom frekvenčnom pásme. Pri vyhodnocovaní omnidirekčnej MIMO antény pre veľké uzavreté priestory alebo komerčné budovy sa uistite, že izolácia medzi MIMO portmi dosahuje ≥25 dB, aby sa predišlo interferencii medzi jednotlivými cestami, ktorá by znížila výhodu priestorového násobenia.

Predstavte si anténu 2T2R ako dvojpruhovú cestu: efektívne spracováva súčasný prevádzkový objem, avšak objem prevádzky 5G NR časom odhalí jej obmedzenia. Konfigurácia 4T4R začína so štyrmi pruhmi a poskytuje rezervu na vyšší priepustný výkon MIMO vyššieho rádu.

Parameter 4: Štandardy rozhrania konektorov

Pre pasívne distribučné siete digitálnych anténnych systémov Konektor N-Female je štandardným rozhraním pre vnútorné anténne uzly DAS. Konektory typu N poskytujú mechanickú stabilitu, nízke straty a odolnosť voči počasiu, ktoré sú vyžadované v profesionálnych RF infraštruktúrach. Pri prehliadaní technického listu potvrďte nasledovné: typ konektora a jeho pohlavie na anténnom porte; závitová špecifikácia (konektor typu N, 7/16 DIN alebo iný); a materiál povlaku (striebro, zlato alebo nikl), ktorý ovplyvňuje dlhodobý kontaktový odpor na rozhraní.

Kompatibilita komponentov s ekosystémom – teda zabezpečenie, aby jediná anténa bezproblémovo komunikovala s káblami, kombinátormi a vzdialenými jednotkami od rôznych výrobcov – vyžaduje zhodu špecifikácií konektorov v celej položkovej súčastkovej liste (BOM). Nahradenie štandardného konektora neštandardným v pasívnom DAS za účelom zníženia nákladov je jednou z najčastejších príčin degradácie PIM po inštalácii, pretože kvalita konektora priamo ovplyvňuje výkon pasívnej intermodulácie celého zostaveného systému.

Praktická kontrolná lista špecifikácií

Pred schválením akéhokoľvek komponentu antény pre použitie v nasadení digitálneho anténneho systému vykonajte nasledujúcu kontrolnú zoznam proti technickým údajom dodávateľa:

Akýkoľvek dodávateľ, ktorý nemôže poskytnúť úroveň výkonu pri teste, merací štandard a frekvenčné podmienky spolu s hodnotou PIM, sa považuje za nedostatočne schopného potvrdiť zhodu – bez ohľadu na hlavné číslo uvedené v technických údajoch.

Prispôsobenie špecifikácií antén vašej architektúre DAS

Tieto vyhodnotovacie parametre sa vzťahujú na všetky topológie digitálnych anténnych systémov bez ohľadu na to, či je architektúra aktívna, pasívna alebo hybridná. Pri inštaláciách antén DAS s omni MIMO vnútornými uzlami určuje interakcia medzi PIM, frekvenčným pokrytím a konfiguráciou MIMO celkovú kvalitu systému od konca do konca.

Aby sme to urobili konkrétnejšie: Praktické priority sa menia podľa typu nasadenia. V pasívnom digitálnom anténnom systéme s dlhými napájacími vedeniami predstavujú PIM a kvalita konektorov najväčšie riziko, pretože produkty intermodulácie sa hromadia pozdĺž distribučnej trasy. V aktívnom DAS alebo pri inštalácii vzdialených rádiových jednotiek sa rozsah frekvencií a počet MIMO portov stávajú dominantnými špecifikačnými kritériami, pretože spracovanie signálu prebieha bližšie k anténnym prvkov.

Zhenjiang Jiewei Electronic Technology Co., Ltd. dodáva rad vnútorných DAS antén navrhnutých tak, aby spĺňali tieto špecifikačné požiadavky pre nasadenie 5G. 380–6000 MHz nízko-PIM vnútorná MIMO omnidirekčná anténa s konektorom N-Female ponúka široký frekvenčný rozsah s MIMO omnidirekčnou konfiguráciou a štandardným rozhraním N-Female vhodným pre pasívnu DAS infraštruktúru. Pre vonkajšie IBS alebo panelové antény v nasadeniach 5G DAS je určená 5G 698–3800 MHz RF vysokozisková vonkajšia panelová anténa pre IBS DAS zabezpečuje smerové pokrytie pre nasadenie na fasádach budov alebo v tuneloch.

So 25-ročnou skúsenosťou výroby RF konektorov, prívodných káblov, káblových zostáv a zaťažení pre telekomunikačný priemysel Jiewei pokrýva celý RF interkonekčný BOM pre nasadenie DAS – čím umožňuje nákupným tímom konsolidovať získavanie viacerých komponentov u jediného kvalifikovaného výrobcu s priamou závodnou stopovateľnosťou.

Záver

Hodnotenie digitálneho anténneho systému – či už ide o pasívnu anténu DAS, všesmerovú MIMO vnútornú anténu alebo smerovú panelovú anténu – pre nasadenie 5G nie je otázkou vyhľadania najlacnejšieho komponentu, ktorý približne spĺňa požiadavku na frekvenčné pásmo. Vyžaduje štruktúrovanú kontrolu metodiky hodnotenia PIM, overenie pokrytia frekvenčných pásiem vzhľadom na váš plán nasadenia pásiem, konfiguráciu MIMO portov zodpovedajúcu vašej architektúre 5G NR a kompatibilitu rozhrania konektorov v celej pasívnej distribučnej BOM. Použite vyššie uvedenú kontrolnú listu ako prvý filter pred tým, než sa obrátite na akéhokoľvek dodávateľa s ponukou, a vyžadujte dokumentované podmienky testovania – nie len hlavné číselné údaje – pred schválením komponentu na nasadenie.