Blogg

Grundläggande om läckkablar: Sändningsmekanism och integration med passivt DAS

Sändningsläge kontra kopplat läge för enhetlig inomhussignaldistribution

Läckande kablar ger tillförlitlig inomhus täckning genom två huvudsakliga driftslägen: sändnings- och kopplingsläge. När de fungerar i sändningsläge har dessa kablar särskilt utformade springor i sin yttre lag som släpper ut radiofrekvenssignaler längs hela kabellöpningen. Detta fungerar bra för långa raka sträckningar såsom korridorer, underjordiska gångar och byggnadsstegar. Det andra läget, kopplingsläge, fungerar annorlunda. Istället för att sända signaler direkt använder det elektromagnetiska fält för att interagera med närliggande antenner eller metalliska ytor, vilket gör att signaler kan nå platser som annars är svåra att komma åt utan att faktiskt sända från kabeln själv. Denna kombination av båda metoderna förklarar varför läckande kablar utgör en så viktig del av många distribuerade antennsystem installerade i komplexa byggnader. Ta till exempel idrottsarenor. Där installeras ofta sändande kablar runt kanten av åskådarplatserna, men sedan förgrenas man med sektioner i kopplingsläge för att nå lyxlogen och matsalar där standardantennuppsättningar skulle lämna stora luckor i täckningen. Tester utförda under verkliga förhållanden visar att kombinationen av dessa tekniker kan öka signalkonsekvensen med ungefär 40 procent i byggnader gjorda av flera material som blockerar signaler.

Fysik för kontrollerad läckage: spaltgeometri, veckdesign och avstämning av kopplingsförluster

RF-läckagekontroll är inte något som sker av en slump. Det handlar om noggrann elektromagnetisk konstruktion. Det finns i grunden tre faktorer som samverkar och påverkar hur väl dessa system presterar: formen på spalterna, hur den inre ledaren är korrugerad och att uppnå rätt impedansanpassning. De faktiska spaltformerna kan vara antingen elliptiska eller rektangulära, vanligtvis placerade en kvarts till halv våglängd isär, och positionerade i specifika orienteringar som styr saker som strålningsmönster, vilka frekvenser som väljs ut och hur långt signaler sprider sig. När ledare inuti har dessa korrugeringar hjälper de till att stoppa oönskade högre ordningens moder och gör de irriterande impedanshopp mycket mindre problematiska. Detta minskar signalförlusten med cirka 15 till 20 decibel per 100 meter jämfört med vanliga släta ledarversioner enligt vågledarteorier som stöds av standardiseringsorganisationer som IEEE och IEC. Mängden kopplingsförlust, som i grunden mäter hur mycket signal överförs från kabeln till omgivande områden, beror också i hög grad på spältätheten. Om det finns färre spalter per meter (till exempel 2 till 4), tränger signalerna bättre igenom tuffa material som armerad betongväggar. Fler spalter (cirka 6 till 8 per meter) ger bättre täckning över större öppna ytor. Ta till exempel spiralformade korrugeringsdesigner – de gör att signaler kan fungera över ett brett område från 698 MHz upp till 3,8 GHz samtidigt som strålningsverkningsgraden hålls över 85 % genom hela det frekvensspektrumet.

Flersbandsprestanda: Stödjer mobilnät, Wi-Fi och sändningstjänster samtidigt

Frekvensflexibla läckkabeldesigner som täcker 700 MHz till 3,8 GHz

Dagens läckkablar handlar inte bara om bred bandbredd längre; de är utformade för verklig konvergens av flera tjänster där olika signaler kan samexistera utan att störa varandra. Magin sker tack vare noggrant utformade slitsar och de fina veckmönstren på kabelns yta. Detta gör det möjligt att använda allt från 700 MHz-signaler som används av FirstNet och digital-TV-sändningar till sub-6 GHz 5G-nätverk och även upp till 3,8 GHz-frekvenser. Det täcker nästan alla viktiga frekvensband, inklusive mobilnät, säkerhetskommunikation, Wi-Fi 6/6E på 5 GHz samt traditionella sändningskanaler. När ingenjörer väljer mellan raka slitsar längs kabeln eller spiralformade som lindas runt den, justerar de faktiskt mängden signal som läcker ut. Detta hjälper till att hålla strålningsnivåerna inom ungefär 1,5 dB skillnad över alla dessa olika frekvenser. Och detta smala fönster gör stor skillnad på platser med mycket trängsel av trådlösa signaler, som upptagna tågstationer eller höga bostadshus, där vanliga antenner skulle behöva komplicerade filter och separationstekniker för att fungera korrekt.

Validering av verklighetstrogen samexistens: LTE-A, 5G NR, Wi-Fi 6 och DVB-T i byggnader för blandad användning

Testning i verkliga miljöer stödjer det som teorin föreslår. Ståldäckade byggnader använda för butiks- och kontorsutrymmen upplevde läckande kablar som hanterade flera signaler samtidigt. Dessa inkluderade LTE-A på 2,1 GHz, 5G NR vid 3,5 GHz, Wi-Fi 6 som arbetar kring 5 GHz samt DVB-T-signaler vid 700 MHz. Systemet bibehöll stabila anslutningar över alla dessa frekvenser med knappt under 1,3 procent signalförlust totalt. Det som gör att detta fungerar så bra är hur kabeln läcker signaler selektivt baserat på kontrollerade vågmönster istället för att sända ut allt lika mycket. Detta förhindrar olika tjänster från att störa varandra. Även när mobilnät blev belastade förlorade Wi-Fi-anslutningar mindre än en tiondel av en procent av datapaketen. Sända videor fortsatte att spelas smidigt samtidigt som personer i närheten gjorde röstsamtal via LTE. Traditionella uppkopplingar kräver separata antenner, kablar, filter och effektförstärkare för varje typ av tjänst. Men denna enda lösning minskar behovet av utrustning med cirka 40 procent och sparar pengar vid installation. Underhåll blir också enklare, och att lägga till nya funktioner senare kräver inte att man rivstartar allt.

Eliminering av Döda Zoner: Genomträngning och Täckningssäkerhet i Utmanande Inomhusmiljöer

Signalstyrka genom armerad betong, strukturell stål och lågutstrålade glasrutor

Moderna byggmaterial som armerad betong, stålstommar och de fina lågenergiglaser stoppar radiofrekvenssignaler ganska effektivt, ibland med förluster mellan 20 till 40 dB. Vi ser dessa signalförstörningar hela tiden på platser som hissar, underjordiska områden, rum för medicinsk avbildning och de supereffektiva kontorsbyggnaderna med sina släta fasader. Läckkablar hanterar detta problem annorlunda än att bara skruva upp effektnivåerna. Istället flyttar de ut sändningspunkten rakt in i där hindren finns. Sättet som dessa kablar fungerar är ganska listigt – deras linjära emissioner klarar reflekterande ytor och kopplar bra samman närliggande områden. Eftersom signalen sprids längs hela kabellängden bibehålls den stark och konsekvent över olika utrymmen, även när den går genom tjocka väggar. Fälttester har visat att läckkoaxkablar bibehåller mindre än 3 dB förlust när de passerar genom 40 cm tjocka betongväggar, vilket är ungefär 15 dB bättre än vanliga takmonterade antenner under liknande förhållanden.

Fallstudie: Uppnå 99,2 % täckningsuniformitet över ett 12-vånings sjukhus med dubbelbandsläckande koax

Ett urbant sjukhus med 12 våningar har nyligen installerat dualbandsläckande kablar för att lösa allvarliga kommunikationsproblem i kritiska områden som MR-rum, underjordiska parkeringar och strålskyddade laboratorier. Installationen hanterade både FirstNet vid 700 MHz och nyare 5G NR-signaler vid 2,5 GHz-frekvenser genom ett enda koaxialt system. Efter montering visade tester att 99,2 % av byggnaden hade konsekvent täckning. Signalsstyrkan låg över -95 dBm på varje våning och avdelning, även på platser där det tidigare inte funnits någon mottagning alls. När beredskapspersonal testade systemet under faktiska övningar upptäckte de att deras radios fungerade felfritt, med endast mindre problem under övergångar mellan olika kabelavsnitt. Vad som gör denna lösning särskilt framstående är dess prestanda jämfört med traditionella metoder. Korrekt planering utifrån byggnadens arkitektur och förståelse för frekvensbeteende gör att sjukhus kan uppnå tillförlitliga kommunikationsstandarder som äldre passiva eller aktiva distribuerade antennsystem helt enkelt inte kan matcha.

Vanliga frågor

Hur fungerar läckagekablar?

Läckagekablar fungerar med strålande och kopplade lägen. Det strålande läget sänder ut signaler direkt genom öppningar i kabeln, medan det kopplade läget använder elektromagnetiska fält för att överföra signaler utan direkta emissioner.

Vad är fördelen med läckagekablar i komplicerade byggnader?

Läckagekablar kan förbättra signaleffekt och stabilitet, särskilt i byggnader byggda av material som vanligtvis blockerar signaler, vilket ökar tillförlitligheten med cirka 40 %.

Vilka material och egenskaper i designen av läckagekablar hjälper till att minska signalförlust?

Formen på öppningarna, veckdesignen på den inre ledaren och tätheten på öppningarna är avgörande. Dessa faktorer hjälper till att styra strålningsmönster, frekvensval och begränsa signalförlust.

Hur stöder läckagekablar flera tjänster som mobiltelefoni och Wi-Fi?

Läckagekablar använder frekvensflexibla designlösningar som kan hantera ett brett frekvensområde (700 MHz till 3,8 GHz), vilket gör det möjligt att stödja olika tjänster samtidigt utan störningar.

Kan läckagekablar hjälpa till att förbättra täckning i områden med strukturella utmaningar?

Ja, genom att placera strålningspunkter inom hinder säkerställer läckagekablar stark signaldistribution även genom materialbarriärer som betong och stål.