EN
สายเคเบิลโคแอกเซียล LMR-400: ข้อมูลจำเพาะทางเทคนิคแบบครบถ้วน แผนภูมิการสูญเสียสัญญาณ และคู่มือการใช้งาน
การเลือกขนาดสายไฟสำหรับการเดินสายภายนอกอาคารระยะไกลดูเหมือนจะตรงไปตรงมา จนกว่าระบบจะเริ่มใช้งานจริง ฉันเคยเห็นวิศวกรด้านคลื่นวิทยุ (RF) เลือกสายไฟโดยพิจารณาจากค่าอิมพีแดนซ์เพียงอย่างเดียว แต่กลับพบว่าการสูญเสียสัญญาณของสาย LMR 400 ที่ความถี่การทำงานจริงของพวกเขา ใช้แบนด์วิดท์การเชื่อมต่อ (link budget) มากกว่าที่แบบจำลองคาดการณ์ไว้ ดังนั้น ค่าการสูญเสียสัญญาณของสาย lmr400 ที่สำคัญคือ ค่าเดซิเบลต่อระยะ 100 ฟุต ที่ความถี่เฉพาะที่ใช้งานจริง — ไม่ใช่เพียงแค่ค่าอิมพีแดนซ์ที่ระบุไว้บนหัวข้อหลักเท่านั้น
คู่มือนี้ครอบคลุมข้อมูลจำเพาะทางเทคนิคทั้งหมดของสาย LMR 400 ตารางอ้างอิงการสูญเสียสัญญาณของสายที่ได้รับการยืนยันแล้วตามความถี่ต่าง ๆ และคำแนะนำในการประยุกต์ใช้งานสำหรับระบบ WiFi การกระจายสัญญาณ (broadcast) และการสื่อสารเคลื่อนที่ พร้อมเปรียบเทียบกับสาย RG-8/U และ LMR-600
ข้อมูลจำเพาะทางเทคนิคของสาย LMR 400
LMR 400 คือสายโคแอกเซียลแบบมีฉนวนสองชั้น ความต้านทาน 50 โอห์ม ที่มีการสูญเสียสัญญาณต่ำในช่วงความถี่สูงสุดถึง 8 กิกะเฮิร์ตซ์ การออกแบบนี้ปรับสมดุลระหว่างเส้นผ่านศูนย์กลางของสายและระดับความยืดหยุ่น เพื่อรักษาการสูญเสียสัญญาณให้ต่ำแม้ในสภาวะอุณหภูมิและรังสี UV ที่ใช้งานได้กับสภาพแวดล้อมภายนอก ซึ่งครอบคลุมความต้องการโครงสร้างพื้นฐาน RF มืออาชีพหลากหลายประเภท
| พารามิเตอร์ | ค่า |
|---|---|
| อุปทาน | 50 โอม |
| ความถี่สูงสุด | 8 GHz |
| ปัจจัยความเร็ว | 85% |
| ความต้านทานกระแสตรง (แกนกลาง / ชั้นป้องกัน) | 1.39 / 1.65 โอห์ม ต่อ 1,000 ฟุต |
| รัศมีการงอต่ำสุด | 4 นิ้ว (102 มม.) |
| ช่วงอุณหภูมิในการทำงาน | −40°C ถึง +85°C |
| วัสดุแจ็คเก็ต | โพลีเอทิลีน (PE) สีดำทนต่อรังสี UV |
| ประเภทการหุ้มฉนวน | มีฉนวนสองชั้น |
| ไดเอเลคทริก | โฟมโพลีเอทิลีน |
สัญญาณเดินทางผ่าน LMR 400 ด้วยความเร็วเท่ากับร้อยละ 85 ของความเร็วแสงในสุญญากาศ ซึ่งเป็นค่าปรับที่ใช้เมื่อตัดสายให้มีความยาวไฟฟ้าเฉพาะเจาะจง ปลอก PE ที่ทนต่อรังสี UV ช่วยยืดอายุการใช้งานในงานติดตั้งภายนอก โดยลดการเสื่อมสภาพของการสูญเสียสัญญาณที่สะสมตลอดระยะเวลาหลายปีในการใช้งานแบบเปิดเผย
การสูญเสียสัญญาณของสาย LMR 400 ตามความถี่
การสูญเสียสัญญาณผ่านสายเคเบิลแปรผันตามความถี่—ยิ่งความถี่สูงขึ้น การสูญเสียสัญญาณต่อหน่วยความยาวของสายเคเบิล LMR400 ก็ยิ่งมากขึ้นเท่านั้น ที่ความถี่ 900 เมกะเฮิร์ตซ์ ความต่างของการสูญเสียสัญญาณ 1 เดซิเบลต่อระยะ 100 ฟุต ระหว่างสายเคเบิลสองชนิด ส่งผลโดยตรงต่อการลดลงของกำลังไฟฟ้าที่ส่งถึงเป้าหมายอย่างวัดค่าได้ ดังนั้น ค่าการลดทอน (attenuation) ที่ความถี่ใช้งานจริงของคุณ มักมีน้ำหนักมากกว่าข้อกำหนดเรื่องอิมพีแดนซ์ในการประเมินของคุณ
| ความถี่ | การสูญเสียสัญญาณของสายเคเบิล LMR 400 (เดซิเบลต่อ 100 ฟุต) | กำลังไฟฟ้าที่คงเหลือโดยประมาณ |
|---|---|---|
| 900 เมกะเฮิรตซ์ | 3.9 เดซิเบล | ~41% |
| 1 GHz | 4.25 เดซิเบล | ~38% |
| 5.8 GHz | 10.8 เดซิเบล | ~8% |
ที่ความถี่ 2.4 กิกะเฮิร์ตซ์ บนระยะทาง 100 ฟุต สายเคเบิล LMR 400 ทำให้การสูญเสียสัญญาณต่ำกว่า 30% ซึ่งแตกต่างอย่างชัดเจนจากสายเคเบิล RG-58 ที่สูญเสียกำลังไฟฟ้าป้อนเข้าเกิน 70% ที่ความถี่และระยะทางเดียวกัน สำหรับเครื่องส่งสัญญาณ 5 วัตต์ ที่เชื่อมต่อกับเสาอากาศความถี่ 2.4 กิกะเฮิร์ตซ์ ผ่านสายเคเบิลกลางแจ้งยาว 100 ฟุต กำลังไฟฟ้าที่ส่งถึงเสาอากาศจะอยู่ที่ประมาณ 3.5 วัตต์เมื่อใช้สายเคเบิล LMR 400 เทียบกับน้อยกว่า 1.5 วัตต์เมื่อใช้สายเคเบิล RG-58
ที่ความถี่ 5.8 กิกะเฮิร์ตซ์ ค่าตัวเลขจะเปลี่ยนไป: ที่อัตราการสูญเสีย 10.8 เดซิเบลต่อระยะ 100 ฟุต แม้แต่สายยาวเพียง 50 ฟุต ก็ทำให้สูญเสียพลังงานประมาณ 7.7 เดซิเบล — ส่งผลให้กำลังไฟฟ้าลดลงเหลือเพียงประมาณ 17% ของค่าป้อนเข้า สำหรับการใช้งานที่มีความถี่สูงกว่า 3 กิกะเฮิร์ตซ์อย่างต่อเนื่อง และระยะเดินสายเกิน 30 ฟุต ควรพิจารณาว่า LMR-600 อาจให้ค่าสูญเสียสายที่ดีกว่าก่อนเลือกใช้ LMR 400
เปรียบเทียบ LMR 400 กับ RG-8/U กับ LMR-600
การเลือกสายโคแอกเซียลขึ้นอยู่กับว่าตัวเลือกใดสามารถตอบโจทย์ค่าสูญเสียสายที่กำหนดไว้ ตามความถี่ที่ใช้งาน ความยาวของสาย และต้นทุนรวมตลอดอายุการใช้งาน RG-8/U อาจดูน่าสนใจเมื่อพิจารณาต่อฟุต แต่เมื่อนำค่าสูญเสียสายที่ความถี่ที่ใช้งานจริง และการเสื่อมสภาพของปลอกสายภายใต้สภาวะกลางแจ้งมาพิจารณาด้วย แล้วเศรษฐศาสตร์โดยรวมมักเอียงไปทาง LMR 400 มากกว่า เมื่อดูในภาพรวมของวงจรการติดตั้งทั้งหมด
| สายเคเบิล | ค่าสูญเสียสาย (เดซิเบลต่อ 100 ฟุต) | กำลังไฟฟ้าที่ส่งผ่านได้ (ป้อนเข้า 100 วัตต์) | ราคาสัมพัทธ์ |
|---|---|---|---|
| RG-8/U | 2.39 เดซิเบล | ประมาณ 58 วัตต์ | $ |
| Lmr 400 | 1.63 เดซิเบล | ประมาณ 69 วัตต์ | $$ |
| แอลเอ็มอาร์-600 | 0.97 เดซิเบล | ประมาณ 80 วัตต์ | $$$ |
สาย LMR 400 ส่งกำลังได้มากกว่าสาย RG-8/U ประมาณ 11 เปอร์เซ็นต์ ที่ความยาวสายเท่ากัน ขณะเดียวกันยังมีความยืดหยุ่นสูงกว่าและราคาคุ้มค่ากว่าสาย LMR-600 อีกด้วย สำหรับการใช้งานทั่วไปที่มีความยาวไม่เกิน 100 ฟุต และความถี่ระหว่าง 400 เมกะเฮิร์ตซ์ ถึง 3 กิกะเฮิร์ตซ์ สายชนิดนี้สามารถบรรลุเป้าหมายเรื่องการสูญเสียสัญญาณได้โดยไม่ต้องใช้สายขนาดใหญ่ที่มีความแข็งกระด้างและราคาสูงกว่า
ควรพิจารณาใช้สาย LMR-600 เมื่อความยาวสายเกิน 100 ฟุต หรือเมื่อความถี่ในการทำงานสูงกว่า 2.4 กิกะเฮิร์ตซ์อย่างสม่ำเสมอ และเมื่อมีข้อจำกัดด้านการสูญเสียสัญญาณอย่างเข้มงวด สำหรับการติดตั้งภายนอก ปลอก PE ของสาย LMR-400 และโครงสร้างแบบมีฉนวนสองชั้น ช่วยรักษาประสิทธิภาพการส่งสัญญาณไว้ได้ดีกว่าทางเลือกอื่นที่มีคุณภาพต่ำกว่า
คู่มือการใช้งาน
สายส่งสัญญาณสำหรับระบบไวไฟและไวเลสแลน (2.4 กิกะเฮิร์ตซ์ / 5.8 กิกะเฮิร์ตซ์)
ที่ความถี่ 2.4 กิกะเฮิร์ตซ์ สายเคเบิล LMR 400 ใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับสายส่งสัญญาณไปยังจุดเข้าถึงภายนอกอาคาร (outdoor access point feeders) และสายเคเบิลหลักของระบบกระจายสัญญาณแบบกระจาย (DAS trunk cables) ที่มีความยาวเกิน 20 ฟุต การสูญเสียสัญญาณของสายเคเบิลที่ความถี่ 2.4 กิกะเฮิร์ตซ์ยังคงอยู่ในเกณฑ์ที่ยอมรับได้สำหรับการติดตั้งระบบไวไฟระดับองค์กร (enterprise WiFi deployments) และปลอกหุ้มที่ทนต่อรังสีอัลตราไวโอเลต (UV-resistant jacket) เหมาะสำหรับการติดตั้งบนดาดฟ้า โดยไม่เกิดการเสื่อมสภาพของปลอกซึ่งอาจทำให้การสูญเสียสัญญาณเพิ่มขึ้นในช่วงหลายปี
สายส่งสัญญาณสำหรับสถานีออกอากาศและหอส่งสัญญาณเซลลูลาร์ (700 เมกะเฮิร์ตซ์ – 2.1 กิกะเฮิร์ตซ์)
LMR 400 แทนที่สายเคเบิลรุ่นเก่าอย่าง RG-8 และ 9913 ที่ใช้ในระบบส่งสัญญาณสำหรับสถานีออกอากาศแบบ VHF/UHF ฉนวนป้องกันแบบสองชั้น (double shield) ช่วยแยกสัญญาณได้ดีในสภาพแวดล้อมที่มีสัญญาณวิทยุหนาแน่น (dense RF environments) และการสูญเสียสัญญาณของสายเคเบิลที่ความถี่ 700–2100 เมกะเฮิร์ตซ์ สอดคล้องกับงบประมาณการสูญเสียสัญญาณ (link budgets) ของหอส่งสัญญาณส่วนใหญ่ โดยไม่จำเป็นต้องใช้สายเคเบิล LMR-600 ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่กว่าและอุปกรณ์เสริมที่เกี่ยวข้อง
การสื่อสารเคลื่อนที่และระบบกระจายสัญญาณภายในอาคาร (In-Building DAS)
สำหรับห้องอุปกรณ์สถานีฐานเคลื่อนที่ (mobile base station equipment rooms) และระบบกระจายสัญญาณภายในอาคาร (in-building DAS) LMR 400 เป็นมาตรฐานที่ใช้กันทั่วไปที่ความถี่ 900 เมกะเฮิร์ตซ์ โดยเมื่อใช้สายยาว 50 ฟุต จะเกิดการสูญเสียสัญญาณน้อยกว่า 2 เดซิเบล ที่ความถี่ 2.1 กิกะเฮิร์ตซ์ ควรคำนวณความยาวของสายที่ใช้จริงเทียบกับค่าการลดทอนสัญญาณ (attenuation figures) ของ LMR 400 เพื่อยืนยันว่าการสูญเสียสัญญาณยังอยู่ในงบประมาณที่กำหนด
ความเข้ากันได้ของตัวเชื่อมต่อและการจัดหา
สาย LMR 400 เข้ากันได้กับตัวเชื่อมต่อแบบ N-type, 7/16 DIN และ 4.3-10 ตัวเชื่อมต่อแบบ N-type ใช้งานได้ดีกับการต่อปลายสายในสนาม ส่วนชุดสายที่ต่อปลายไว้แล้วแบบ 4.3-10 เหมาะสำหรับตำแหน่งการต่อสายภายในห้องอุปกรณ์ การจัดหาชุดสาย LMR 400 ที่ต่อปลายไว้แล้วจากผู้ผลิตที่ควบคุมกระบวนการผลิตทั้งสายเคเบิลและตัวเชื่อมต่อเอง จะช่วยลดความแปรปรวนระหว่างแต่ละล็อตการผลิต ซึ่งเป็นสาเหตุหนึ่งของค่าสูญเสียสายที่ไม่คาดคิด ที่มักไม่ปรากฏในการตรวจสอบรับเข้ามาตรฐาน
บริษัท Zhenjiang Jiewei Electronic Technology ผลิตตัวเชื่อมต่อ RF สายฟีเดอร์ และชุดสายมาแล้ว 25 ปี โดยให้บริการลูกค้าในอุตสาหกรรมโทรคมนาคม กระจายเสียง และ DAS ทั่วโลก บริษัทฯ สายโคแอกเซียลแบบยืดหยุ่นสูญเสียน้อยรุ่น LMR 400 มีจำหน่ายในความยาวตามสั่งสำหรับโครงการโครงสร้างพื้นฐาน และ ชุดสาย LMR 400 แบบ 4.3-10 ไปยัง N Male มีจำหน่ายสำหรับการใช้งานสถานีฐานและสายฟีเดอร์บนหอคอย
สรุป
LMR 400 คือสายโคแอกเซียลแบบมีฉนวนสองชั้น ความต้านทาน 50 โอห์ม ที่ออกแบบให้ใช้งานได้สูงสุดถึง 8 กิกะเฮิร์ตซ์ ค่าการสูญเสียสัญญาณที่ผ่านการตรวจสอบแล้วคือ 3.9 เดซิเบลต่อความยาว 100 ฟุต ที่ความถี่ 900 เมกะเฮิร์ตซ์ และ 10.8 เดซิเบลต่อความยาว 100 ฟุต ที่ความถี่ 5.8 กิกะเฮิร์ตซ์ ปัจจัยความเร็ว (velocity factor) อยู่ที่ 85% มีรัศมีการโค้งต่ำสุด 4 นิ้ว และปลอกนอกทำจากพอลิเอทิลีน (PE) ที่ทนต่อรังสีอัลตราไวโอเลต จึงเหมาะสำหรับใช้เป็นสายส่งสัญญาณวิทยุภายนอกในช่วงความถี่ 400 เมกะเฮิร์ตซ์ ถึง 3 กิกะเฮิร์ตซ์
สำหรับการเดินสายที่มีความยาวไม่เกิน 100 ฟุต และใช้งานที่ความถี่ต่ำกว่า 2.4 กิกะเฮิร์ตซ์ LMR 400 สามารถรองรับงบประมาณการเชื่อมต่อ (link budget) ส่วนใหญ่ได้อย่างเพียงพอ โดยยังคงความยืดหยุ่นในการติดตั้งและต้นทุนที่เหมาะสม สำหรับการเดินสายที่ยาวขึ้น หรือใช้งานที่ความถี่สูงขึ้น ควรเปรียบเทียบค่าการสูญเสียของสายกับ LMR-600 ก่อนตัดสินใจเลือกใช้ ในกรณีที่ต้องการความทนทานเมื่อใช้งานกลางแจ้ง โครงสร้างฉนวนสองชั้นร่วมกับปลอกนอกที่ทนต่อรังสีอัลตราไวโอเลต จะช่วยรักษาค่าการสูญเสียของสายให้คงที่ตามระยะเวลาการใช้งาน ซึ่งสายประเภท RG-8/U แบบง่ายกว่าไม่สามารถรักษาสมรรถนะนี้ได้ตลอดวงจรการใช้งานระยะยาว
