สัญญาณความถี่วิทยุที่ความถี่สูงจะอ่อนกำลังลงตามธรรมชาติเมื่อเดินทางผ่านสายเคเบิลโคแอ็กเชียล โดยเฉพาะเมื่อความถี่เกินประมาณ 1 กิกะเฮิรตซ์ สาเหตุหลักที่ทำให้สัญญาณเสื่อมคือ ความต้านทานในตัวนำ (การสูญเสีย I ยกกำลังสอง R ที่ทุกคนพูดถึง) รวมกับการดูดซับของวัสดุฉนวนภายในสายเคเบิล ลองพิจารณาสิ่งที่เกิดขึ้นที่ความถี่ 6 กิกะเฮิรตซ์ สายเคเบิลมาตรฐานตระกูล RG เริ่มสูญเสียพลังงานมากกว่าครึ่งหนึ่งหลังจากเดินสายเพียง 100 ฟุตเท่านั้น ส่งผลให้เกิดปัญหาใหญ่สำหรับโครงสร้างพื้นฐานเครือข่าย 5G ที่ต้องอาศัยการเชื่อมต่อระยะไกลอย่างมีเสถียรภาพ ยิ่งไปกว่านั้น ระบบเรดาร์ก็ต้องการความสมบูรณ์ของสัญญาณอย่างต่อเนื่องในระยะทางไกล
LMR400 ต่อสู้กับการสูญเสียสัญญาณด้วยนวัตกรรมหลักสามประการ:
องค์ประกอบการออกแบบเหล่านี้ทำงานร่วมกันอย่างเป็นระบบ เพื่อรักษาระดับความสมบูรณ์ของสัญญาณในระยะทางไกลและความถี่สูง
LMR400 รักษาระดับการสูญเสียน้อยตลอดสเปกตรัมวิทยุ ทำได้ดีกว่าสายโคแอ็กเซียลทั่วไป:
| ความถี่ | การสูญเสียต่อ 100 ฟุต (dB) | การสูญเสียของ RG213 เทียบเท่า |
|---|---|---|
| 100 MHz | 0.6 | 0.9 (+50%) |
| 900 เมกะเฮิรตซ์ | 1.8 | 2.7 (+50%) |
| 2.4 กิกะเฮิรตซ์ | 3.0 | 4.5 (+50%) |
| 6 กิกะเฮิรตซ์ | 5.2 | 7.8 (+50%) |
ประสิทธิภาพที่สม่ำเสมอนี้ทำให้ LMR400 เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานตั้งแต่ระบบเชื่อมต่อวิทยุ FM ไปจนถึงระบบแบ็คโฮลแบบมิลลิเมตรเวฟ
ในการติดตั้ง Wi-Fi 6 ภายใต้สภาพแวดล้อมควบคุม LMR400 มีการสูญเสียสัญญาณเพียง 1.5 dB ตลอดระยะทาง 50 ฟุตที่ความถี่ 2.4 กิกะเฮิรตซ์ ซึ่งต่ำกว่า RG213 ที่มีการสูญเสีย 2.5 dB ถึง 40% ส่งผลให้สัญญาณที่รับได้มีความแรงมากกว่า 32% ทำให้สามารถใช้การมอดูเลตแบบ 256-QAM ได้อย่างมั่นคง ในขณะที่ RG213 ทำงานได้ยากเกินกว่า 64-QAM ภายใต้เงื่อนไขเดียวกัน
ที่ 2.4 กิกะเฮิรตซ์ , เอ ระยะสาย 50 ฟุต ของ LMR400 เกิดการสูญเสียเพียง การสูญเสีย 1.2 dB , ครึ่งหนึ่งของ RG213 2.4 dB ข้อได้เปรียบนี้เกิดจาก:
| เมตริก | LMR400 | RG213 |
|---|---|---|
| สูญเสียที่ 2.4 กิกะเฮิรตซ์/50 ฟุต | 1.2 ดีบี | 2.4 dB |
| ประสิทธิภาพการป้องกันสัญญาณรบกวน | 90 dB | 75 dB |
| ความแปรปรวนของอิมพีแดนซ์ | ±1.5σ | ±3σ |
ผลลัพธ์คือการถ่ายโอนพลังงานที่เหนือกว่า และอัตราข้อผิดพลาดของบิตที่ลดลงในระบบความเร็วสูง
เมื่อพูดถึงการใช้งานสายส่งสัญญาณไร้สายในเขตเมือง สายเคเบิล RG213 โดยทั่วไปจำเป็นต้องใช้อุปกรณ์ขยายสัญญาณหลังจากเดินสายไปประมาณ 80 ฟุต เนื่องจากคุณสมบัติการสูญเสียสัญญาณในตัวของมันเอง ซึ่งก่อให้เกิดปัญหาทั้งด้านสัญญาณรบกวนและความซับซ้อนของระบบ นอกจากนี้ การทดสอบจริงในการติดตั้งเซลล์ขนาดเล็ก 5G หลายแห่งยังเปิดเผยว่า สิ่งหนึ่งที่น่าสนใจคือ ติดตั้งสาย RG213 มีอัตราการสูญเสียแพ็กเก็ตโดยเฉลี่ยสูงกว่าประมาณ 18 เปอร์เซ็นต์ ในพื้นที่ที่มีสัญญาณแม่เหล็กไฟฟ้ารบกวนอย่างหนัก เนื่องจากไม่สามารถป้องกันสัญญาณได้มีประสิทธิภาพเพียงพอ อีกประเด็นหนึ่งที่สะท้อนความแตกต่างระหว่างชนิดของสายเคเบิล คือ ความน่าเชื่อถือของขั้วต่อ สาย LMR400 สามารถรักษาระดับการไม่สมดุลของความต้านทาน (impedance mismatch) ได้น้อยกว่าครึ่งเดซิเบล แม้จะม้วนโค้งแน่นรอบมุมที่มีรัศมีเพียงสามนิ้ว แต่สำหรับขั้วต่อ RG213 แล้ว กลับมักเกิดความเสียหายบ่อยครั้งในเงื่อนไขคล้ายกันบนหอสื่อสาร ซึ่งมีพื้นที่จำกัด และจำเป็นต้องดัดงอสายในระหว่างการติดตั้ง
สำหรับสถานีภาคพื้นดินของดาวเทียม ค่าการสูญเสียพลังงานของสาย LMR400 ที่ 0.7 ดีบี/100 ฟุต ที่ความถี่ 3.5 กิกะเฮิรตซ์ ทำให้สัญญาณโทรมาตรมีความชัดเจนขึ้นถึง 12% ความแตกต่างเหล่านี้มีความสำคัญอย่างยิ่งในการเดินสายระยะทางหลายร้อยฟุต ซึ่งเป็นเรื่องปกติในโครงสร้างพื้นฐาน RF สมัยใหม่
สายเคเบิล LMR400 ถูกออกแบบมาสำหรับการเดินสายระยะไกล เนื่องจากมีการสูญเสียสัญญาณเพียงประมาณ 2.8 dB ทุกๆ 100 ฟุต เมื่อทำงานที่ความถี่ 2.4 GHz สิ่งใดที่ทำให้เกิดขึ้นได้? สายเคเบิลนี้มีวัสดุไดอิเล็กทริกแบบโฟมที่ฉีดก๊าซเข้าไปภายใน และมีชั้นป้องกันสัญญาณที่ไร้รอยต่ออย่างสมบูรณ์ ซึ่งช่วยกักเก็บสัญญาณไว้ภายในและป้องกันไม่ให้รั่วไหลออกไป นอกจากนี้ยังมีชั้นเคลือบพอลิเอทิลีนพิเศษภายนอกที่ทนต่อรังสี UV ได้ดี ทำให้สายเคเบิลเหล่านี้สามารถใช้งานในสภาพแวดล้อมกลางแจ้งได้อย่างมั่นใจ แม้จะเผชิญกับสภาพอากาศที่หลากหลาย เราได้ทำการทดสอบภาคสนามจริง และพบว่าสายเคเบิลเหล่านี้ยังคงค่าความต้านทาน 50 โอห์มไว้ได้แม้ในระยะทางประมาณ 150 ฟุต ความเสถียรนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการติดตั้งระบบเชื่อมต่อไร้สายกลางแจ้งที่เชื่อถือได้ เพราะสาย RG213 มาตรฐานมักจะสูญเสียประสิทธิภาพอย่างรวดเร็วภายใต้เงื่อนไขเดียวกัน
โครงการโครงสร้างพื้นฐานในปี 2023 ได้ประเมินความสมบูรณ์ของสัญญาณในระบบเชื่อมต่อแบบจุดต่อจุดกลางแจ้งที่ระยะทาง 150 ฟุต:
| ประเภทสายเคเบิล | ความถี่ | ความยาว | การลดทอน | คะแนนความสมบูรณ์ของสัญญาณ* |
|---|---|---|---|---|
| LMR400 | 2.4 กิกะเฮิรตซ์ | 150 ฟุต | 4.2 ดีบี | 97/100 |
| RG213 | 2.4 กิกะเฮิรตซ์ | 150 ฟุต | 6.0 dB | 82/100 |
*อ้างอิงจากความเสถียรของกำลังสัญญาณที่รับได้ และตัวชี้วัดอัตราข้อผิดพลาด (การศึกษาภาคสนามเป็นเวลา 6 เดือน)
ประสิทธิภาพการป้องกันสัญญาณรบกวนของ LMR400 (≥98 ดีบี) ช่วยลดสัญญาณรบกวนแม่เหล็กไฟฟ้าลง 28% ซึ่งยืนยันความเหมาะสมในการใช้งานในระบบเซลลูลาร์แบ็คโฮลและสภาพแวดล้อม Wi-Fi 6
วิศวกรสามารถกำหนดความยาวเดินสายสูงสุดโดยใช้สูตรนี้:
สิ่งนี้ทำให้ LMR400 สามารถรองรับการเดินสายได้ยาวขึ้นถึง 37% เมื่อเทียบกับ RG213 ภายใต้เกณฑ์การสูญเสียที่เท่ากัน ช่วยลดความจำเป็นในการใช้อุปกรณ์ซ้ำสัญญาณและต้นทุนการบำรุงรักษา
สายเคเบิล LMR400 รักษาระดับอิมพีแดนซ์คงที่ที่ 50 โอห์ม ตั้งแต่กระแสตรงจนถึงความถี่ 6 กิกะเฮิรตซ์ ส่งผลให้ทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพเมื่อเชื่อมต่อกับเครื่องส่ง-รับสัญญาณและเสาอากาศ โดยไม่ก่อให้เกิดปัญหาสัญญาณ จุดเด่นของสายเคเบิลนี้คือ ค่าแฟกเตอร์ความเร็ว (velocity factor) สูงถึง 85% ซึ่งจัดอยู่ในระดับแนวหน้าของสายประเภทนี้ ค่าแฟกเตอร์ความเร็วที่สูงช่วยลดการหน่วงเฟส (phase delays) ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญมากสำหรับการประยุกต์ใช้งานที่ต้องการความแม่นยำด้านเวลา เช่น การซิงค์ข้อมูลในเครือข่าย 5G นอกจากนี้ ด้วยโครงสร้างการป้องกันแบบสองชั้น ทำให้สายเคเบิลสามารถบล็อกสัญญาณรบกวนแม่เหล็กไฟฟ้าได้อย่างมีประสิทธิภาพประมาณ 97% ระดับการป้องกันนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งในสถานที่ที่มีสัญญาณรบกวนทางไฟฟ้าจำนวนมากจากอุปกรณ์อื่นๆ ที่อยู่ใกล้เคียง
การวิเคราะห์เวฟไกด์ยืนยันว่า การสูญเสียสัญญาณ (attenuation) ของ LMR400 ยังคงต่ำกว่า 0.7 dB/100ft ที่ความถี่ 2 GHz ในขณะที่ยังคงรักษาระดับความสมบูรณ์ของการป้องกันสัญญาณได้ ชุดคุณสมบัตินี้เหมาะสมกับการใช้งานที่ต้องการประสิทธิภาพสูง เช่น:
ออกแบบมาเพื่อใช้งานในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง สาย LMR400 มาพร้อมชั้นหุ้มโฟมโพลีเอทิลีนที่ทนต่อรังสี UV เป็นพิเศษ ซึ่งสามารถทำงานได้อย่างมีเสถียรภาพตั้งแต่อุณหภูมิลบ 55 องศาเซลเซียส ไปจนถึงสูงถึง 85 องศาเซลเซียส สิ่งที่ทำให้สายเคเบิลนี้โดดเด่นคือความสามารถในการคงความยืดหยุ่นแม้อยู่ในสภาวะที่ยากลำบาก โดยมีรัศมีการโค้งงอขั้นต่ำเพียงหนึ่งนิ้ว ซึ่งหมายความว่าสามารถเดินสายในพื้นที่แคบได้ดีกว่าสาย RG213 มาตรฐานประมาณหนึ่งในสี่ ส่วนผลการทดสอบในสนามบริเวณชายฝั่งก็แสดงให้เห็นสิ่งที่น่าประทับใจเช่นกัน เมื่อติดตั้งอย่างถูกต้องโดยใช้เทคนิคการต่อสายที่เหมาะสม สายเคเบิลเหล่านี้สามารถใช้งานได้นานเกินกว่าสิบปี การเชื่อมต่อแบบปิดสนิททำหน้าที่ได้จริง โดยสามารถกันน้ำเข้าได้แม้ระดับความชื้นจะสูงใกล้ถึง 100% ประสิทธิภาพในลักษณะนี้มีความสำคัญอย่างมากในสถานที่ที่สภาพอากาศมีความท้าทายต่อความทนทานของอุปกรณ์อยู่ตลอดเวลา
ด้วยการสูญเสียสัญญาณต่ำมาก (ต่ำเพียง 0.65 dB/100ft ที่ความถี่ 2.4 GHz) LMR400 ได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวางในระบบไร้สายประสิทธิภาพสูง การป้องกันสัญญาณที่แข็งแกร่งช่วยให้มั่นใจได้ถึงการส่งสัญญาณที่สะอาดในระบบเซลล์ขนาดเล็ก 5G และการติดตั้ง Wi-Fi 6 ที่มีความหนาแน่นสูง เครือข่าย 5G ในเขตเมืองอาศัยความทนทานต่อสภาพแวดล้อมและความเสถียรของค่าอิมพีแดนซ์ เพื่อรักษาการซิงโครไนซ์ตลอดการเชื่อมต่อคลื่นความถี่มิลลิเมตร
จากผลการวิเคราะห์อุตสาหกรรมในปี 2023 กว่า 62% ของผู้ให้บริการโทรคมนาคมให้ความสำคัญกับ LMR400 สำหรับการเชื่อมต่อจากหลังคาอาคารไปยังสถานีฐาน เนื่องจากค่าความต้านทาน 50 โอห์มที่คงที่และ VSWR ต่ำกว่า 1.3 สูงสุดถึง 6 GHz ความเข้ากันได้นี้สนับสนุนการรวมระบบกับอาร์เรย์ MIMO แบบจำนวนมากและระบบเสาอากาศแบบกระจายในสถาปัตยกรรมเมืองอัจฉริยะ
สถานีภาคพื้นดินสำหรับดาวเทียมได้รับประโยชน์จากปัจจัยความเร็ว 88% และแกนทองแดงเคลือบอลูมิเนียมของ LMR400 ซึ่งช่วยให้มั่นใจถึงความแม่นยำด้านเวลาในการติดตามดาวเทียมแบบจีโอสเตชันนารี ปลอกกันยูวีช่วยป้องกันการเสื่อมสภาพในติดตั้งที่สัมผัสภายนอก โดยลดความต้องการการบำรุงรักษาสำหรับหอคอยแบคโฮล์ที่อยู่ห่างไกล
การวัดจริงในสนามแสดงให้เห็นว่า LMR400 สามารถรักษานาฬิกาสัญญาณได้ 95% ตลอดระยะทาง C-band 150 ฟุต (3.7—4.2 กิกะเฮิรตซ์) ซึ่งสูงกว่าสายโคแอ็กเซียลแบบเดิม 22% ความเชื่อถือได้นี้มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการทำงานที่ไวต่อความหน่วง เช่น การถ่ายโอนข้อมูลจากรถยนต์ไร้คนขับและการเฝ้าสังเกตการณ์ด้วยโดรน ซึ่งการสูญเสียสัญญาณเพียงเล็กน้อยอาจทำให้การไหลของข้อมูลแบบเรียลไทม์ขัดข้อง
LMR400 มีคุณสมบัติการลดทอนสัญญาณและการป้องกันที่เหนือกว่า ทำให้เหมาะสำหรับการประยุกต์ใช้งานความถี่สูงที่ต้องการการส่งสัญญาณระยะไกลอย่างมีความน่าเชื่อถือ
LMR400 มีปลอกด้านนอกทำจากพอลิเอทิลีนที่ต้านทานรังสี UV และออกแบบให้มีความยืดหยุ่น ช่วยให้ทนต่อสภาพแวดล้อมภายนอกที่รุนแรงได้ ขณะเดียวกันก็รักษาความสมบูรณ์ของสัญญาณอย่างมั่นคง
ได้ เนื่องจากอัตราการสูญเสียต่ำ LMR400 สามารถรองรับการเดินสายระยะไกลขึ้นได้มากถึง 37% เมื่อเทียบกับสาย RG213 มาตรฐานภายใต้เกณฑ์การสูญเสียเดียวกัน จึงลดความจำเป็นในการใช้รีพีตเตอร์
แน่นอน คุณสมบัติการลดทอนต่ำและความทนทานต่อสิ่งแวดล้อม ทำให้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการติดตั้ง 5G แบบหนาแน่นและเครือข่ายไร้สายในเขตเมือง
ข่าวเด่น2024-10-17
2024-10-17
2024-10-17
ลิขสิทธิ์ © 2024 โดย Zhenjiang Jiewei Electronic Technology Co.,Ltd - นโยบายความเป็นส่วนตัว
EN
