Baz istasyonları, sıcaklık değişimleri ve nem gibi çevresel streslere direnirken 6 GHz'e kadar frekanslarda sinyal bütünlüğünü koruyan kablolara ihtiyaç duyar. Bu sistemler, hücresel ağlarda güvenilir ses ve veri iletimi için gerekli olan sinyal yansımasını önlemek için <20 dB geri dönüş kaybı ve istikrarlı 50 ohm impedans gerektirir.
RF koaksiyel kabloların katmanlı tasarımı, esneklik ile koruma verimliliğini dengelemek için gelişmiş dielektrik malzemelerle birlikte hassas iletkenleri bir araya getirir. Rijit dalga kılavuzlarının aksine, koaksiyel türler kule kurulumlarında dar bükülmelere uyum sağlarken 3,5 GHz'de <0,3 dB/m zayıflama sağlar ve 5G NR dağıtımları için kritik performans standartlarını karşılar.
Operatörler, 2023 yılı saha denemeleri sırasında mmWave küçük hücrelerde çift korumalı RF koaksiyel kablolar kullandıklarında site ziyaretlerinde %38 azalma bildirdi. Bu artan güvenilirlik, yoğun trafik yükleri altında gecikme sıçramalarını en aza indirmeye yardımcı olan köpük enjekte edilmiş dielektrikler gibi yeniliklere dayanmaktadır.
| Kriter | Koaksiyel | Dalga Kılavuzu | Fiber |
|---|---|---|---|
| Kurulum Maliyeti | $12/m | $45/m | $28/ay |
| Frekans aralığı | DC 110 GHz | 1 100 GHz | Yok (ışık tabanlı) |
| Hava Koşullarına Dayanıklılık | Yüksek | Orta derecede | Düşük |
| Koaksiyel kablolar, özellikle metal borular zaten mevcut olduğunda RF ortamlarında maliyet-performans oranları nedeniyle son mil bağlantılarında hakimdir. Fiber geri taşıma uygulamalarında üstün olsa da, konektörlerin oksitlenmeye karşı duyarlılığı nedeniyle anten tarafındaki bağlantılar için koaksiyel kablo tercih edilen çözüm olmaya devam etmektedir. |
RF koaksiyel kablolar, üç şey nedeniyle sinyal kaybı yaşar. İlk olarak dielektrik emilimi vardır ve bu, standart köpük PE malzemelerde yaklaşık %0,8 ila %1,5 oranında enerji kaybına neden olur. İkincisi, örgülü bakır kabloların sinyal gücünün aslında %25'ine kadarını alabilen iletken direncidir. Son olarak, zayıf koruma da radyasyon kayıplarına yol açar. Telekomünikasyon Standartları Enstitüsü'nün yeni bir raporu ilginç bir şey ortaya koymuştur. 2023 yılındaki araştırmaları, bu tüm faktörler bir araya geldiğinde, 3,5 ile 28 GHz arasında çalışan modern yüksek frekanslı baz istasyonlarının, eski alt-6 GHz sistemlere kıyasla sinyalleri yaklaşık %23 daha hızlı bozduğunu göstermiştir. Bu durum, farklı frekanslarda kaliteli bağlantılar sağlamak isteyen ağ operatörleri için büyük önem taşımaktadır.
Standart RF koaksiyel kablolar, frekanstaki her GHz artışta yaklaşık %18 oranında sinyal gücü kaybetme eğilimindedir. En yaygın modeller, 6 GHz frekanslarda çalışırken yalnızca 100 fit sonra 3 dB'den fazla düşüş yaşar. Ancak düşük frekanslarda durum çok daha iyidir ve 1 GHz'in altındaki sinyaller genellikle aynı mesafede yarım desibelden az kayba uğrar. Bu kayıpları önlemek için mühendisler, sabit empedans karakteristiklerine sahip kablolar tasarlar. Yüksek kaliteli kablolar, DC'den 40 GHz'e kadar olan tüm aralıkta 50 ohm değerini artı/eksi 1 ohm içinde koruyabilir ve bu da sinyal bütünlüğünün kritik olduğu çeşitli uygulamalarda güvenilir olmasını sağlar.
Her ek 50 feet kablo uzunluğu için sinyal gücü, bu 4G ve 5G ağlarında yaklaşık 0,75 ile 1,2 dB arasında düşer. FCC'nin müşteri tarafındaki son bağlantılar için 2 dB'den az kayıp istemesini düşünürsek bu oldukça önemli bir değerdir. Çoğu saha uzmanı, alt-6 GHz frekanslarında çalışırken kabloyu 150 feet'ten kısa tutmayı önerir. Ayrıca görünüşe göre yansıma kayıplarını yaklaşık üçte ikora kadar azaltan bazı gelişmiş empedans uygunlaştırma tekniklerini kullanmaya eğilimlidirler. Kablosuz Altyapı Birliği bunu 2022 raporunda belirtti, bu yüzden günümüzde profesyonellerin dikkat ettiği bir konu olduğundan emin olabiliriz.
Büyük bir şehir telekom şirketi, standart RG-8 kabloları yerine bu yeni azotla doldurulmuş köpük dielektrik versiyonları kullanmaya başladığında, makro hücre sinyal kaybını yaklaşık 4,2 dB'den sadece 1,8 dB'ye kadar düşürmeyi başardı. Elde edilen sonuçlar oldukça etkileyiciydi. İndirme hızları, herkesin bant genişimi için mücadele ettiği kalabalık merkez bölgelerde yaklaşık %41 arttı. Bunun üzerine, her baz istasyonu hücre sitesinde 18 watt daha az elektrik harcıyor oldu. Bu miktar, çok da büyük görünmese de, şirketin işlettiği her bir kule başına yılda yaklaşık 2.100 ABD doları elektrik faturası tasarrufu sağlıyor.
Mobil operatörlerin yüzde 78'i artık mmWave kurulumlarında 5G NR kanal bant genişliği gereksinimleri nedeniyle ultra düşük kayıplı kabloları (28 GHz'de 100 ft başına <0,5 dB) öncelikli hale getirdi. 2024 Mobil Ağlar Raporu, standart bakır tasarımlara göre yüksek frekans iletkenliğini %27 artıran gümüş kaplı iletken kullanımında bir önceki yıla göre %290'lık bir artış olduğunu bildiriyor.
RF koaksiyel kablolar güvenilirliklerini, hassas mühendislik ile katman katman yapılmalarından elde ediyorlar. İçinde sinyalleri verimli bir şekilde taşıyan katı veya ipli bakır iletkenler bulunur. Bunların arasında PTFE veya bazen köpüklü polietilen gibi diyeltrik yalıtım malzemesi vardır. Bu da bir şeyi sorunsuzca çalıştırır. Sonra, genellikle örülmüş bakır veya alüminyum folyolardan yapılan koruyucu parça var. Elektromanyetik müdahalelerin yaklaşık yüzde 90 ila 95'ini engeller. Ve son olarak her şeyin etrafında hava koşullarına ve diğer çevresel faktörlere karşı korunmak için tipik olarak UV dirençli PVC'den yapılmış bir dış ceket sarılmıştır. Gerçek dünya testleri, bu çok katmanlı tasarımların aslında zaman içinde toplanan saha verilerine göre, daha basit tek katmanlı seçeneklerden yaklaşık% 25 daha az sıklıkla başarısız olduğunu buldu.
RF koaksiyel kabloların en yeni nesli, 5G ağlarının taleplerini karşılamalarına yardımcı olan malzeme bilimindeki ciddi yenilikler sayesinde ses getiriyor. İletkenlik açısından, Ponemon tarafından 2023 yılında yayımlanan bir çalışmaya göre yüksek saflıktaki bakır alaşımları, normal iletkenlere kıyasla sinyal kaybını yaklaşık %18 oranında azaltıyor. Bu arada, bu kabloların içindeki gelişmiş azot enjekte edilmiş köpürtülmüş dielektrikler, hız faktörünü yaklaşık 0,85 seviyesine yükselterek sinyallerin eskisinden çok daha hızlı ilerlemesini sağlıyor. Dış katman da göz ardı edilmiyor. Çift katmanlı ışınlama uygulanmış polietilen kaplamalar, eski modellere göre zorlu hava koşullarına karşı yaklaşık %40 daha dayanıklı olup sıcaklık değişimlerinin sık görüldüğü zorlu şehir ortamlarında bile bu kabloların 15 yıldan fazla dayanmasını sağlıyor. Bu tüm iyileştirmeler, taşıyıcıların herkesin güvendiği neredeyse mükemmel %99,999'luk ağ kullanım süresini korumak istemeleri durumunda malzemeleri güncellemenin sadece isteğe bağlı değil, kesinlikle gerekli olduğunu vurgulayan 2024 Telekomünikasyon Malzemeleri Raporu'nda gördüklerimizle uyumlu şekilde bir araya geliyor.
50 ohm'luk bir empedans standardı, dielektrik sabitini yaklaşık %1,5'lik bir değişim aralığında tutarak sinir bozucu sinyal yansımalarını azaltmada yardımcı olur. Mühendislerin bu konuda sahada hata yapması durumunda işler hızla kötüye gider. Geçen yıl New England Labs'in araştırmasına göre, uyumsuz empedansların baz istasyonu kurulumlarının beşte dördünde sorunlara neden olduğunu, dönüş kaybını en fazla 6 desibel artırabildiğini gözlemledik. Modern üretim teknikleri artık iletkenlerin hizalanmasını 0,1 milimetreden daha az mesafede koruyor. Kablolar performans özelliklerini kaybetmeden dik açıda bükülmeleri gerektiğinde bu çok önemlidir. Sonuç olarak; bu standartlar dışında üretilen kablolara kıyasla, özellikle yüksek mmWave frekanslarında yaklaşık %32 daha az faz bozulması ile çok daha iyi sinyal kalitesi elde edilir.
| Faktör | Oluklu Bakır | Alüminyum |
|---|---|---|
| Iletkenlik | %100 IACS | %%61 IACS |
| Ağırlık | 8,96 gr/cm³ | 2,70 g/cm³ |
| Korozyona dayanıklılık | Mükemmel (katlama ile) | İyi (anodlu çeşitler) |
| Esneklik | % 30 daha fazla bükme döngüsü | %15 daha yüksek sertlik |
Bakır, yüksek güçlü kentsel makro hücre dağıtımları için tercih edilirken, alüminyumun % 63 ağırlık azaltması, hava kurulumları için ideal hale getirir. Gürültülü tasarımlar, düz duvarlı alternatiflere kıyasla her iki malzemede de ezilme dayanımlılığını %22 artırır.
Günümüzün baz istasyonlarının, yakındaki antenlerden, her yere uzanan güç hatlarından ve etrafta dolaşan sayısız IoT cihazından kaynaklanan çeşitli elektromanyetik karışıklıkla başa çıkmak zorunda. Çözüm? İyi ekranlamalı RF koaksiyel kablolar burada harika iş çıkarır. Bu kablolar, aksi takdirde sinyalleri bozabilecek istenmeyen radyo frekansı gürültüsüne karşı bir bariyer görevi görür. 2024 RF Ekranlama Etkinliği Raporu'nda yayımlanan bazı son araştırmalara göre, operatörler kaliteli ekranlama malzemelerine yatırım yaptıklarında, girişim nedeniyle oluşan hizmet kesintilerinde çarpıcı bir düşüş gözlemleniyor. Elektromanyetik girişimin (EMI) metrekare başına 100 volttan fazla seviyelere ulaşabildiği yoğun şehir alanlarında, bu iyileştirmeler sorunların neredeyse üçte ikini azaltıyor. Bu da kalabalık kentsel ortamlarda güvenilir iletişimi sürdürmek açısından büyük fark yaratıyor.
5G bantlarında yüksek frekanslı EMI'yi önlemek için üreticiler, folyo, örgü ve kompozit malzemeleri birleştiren katmanlı koruma mimarilerini kullanır:
| Koruma Türü | Frekans kapsama | EMI Zayıflatma (dB) | Esneklik |
|---|---|---|---|
| Tek Örgü | 6 GHz'e kadar | 40 50 dB | Yüksek |
| Folyo + Örgü | 40 GHz'e kadar | 70 85 dB | Orta derecede |
| Dört Katmanlı Koruma | 60 GHz+ | 90 110 dB | Düşük |
Karşılaştırmalı bir kalkanlama çalışmasına göre, çok katmanlı tasarımlar, 120 hücresel siteyi analiz eden mmWave bantlarda tek kalkanlı kablolardan 2,5 kat daha iyi performans gösterir.
Kalkanlama, EMI direncini artırırken, yanlış sonlandırma pasif intermodülasyon (PIM) oluşturabilir; bu durumda aşınmış konnektörler veya gevşek bağlantılar istenmeyen sinyaller üretir. Sektör çalışmaları, yoğun ağlardaki saha arızalarının %31'inin kalkan kusurlarından ziyade PIM kaynaklı olduğunu göstermektedir ve bu durum hassas montajın önemini vurgulamaktadır.
2023 yılındaki denemelerde, makro hücre baz istasyonlarında çift kalkanlı RF koaksiyel kablolara geçilmesiyle EMI kaynaklı yeniden iletimler %42 oranında azaltılmıştır. 90 dB kalkanlı kablo kullanan ağlar, standart 60 dB tasarımlara kıyasla %12 daha yüksek sinyal-gürültü oranına ulaşmıştır ve bu da stadyumlar ile ulaşım merkezleri gibi yüksek girişimli bölgelerdeki etkinliklerini kanıtlamıştır.
RF koaksiyel kablolar, günümüz baz istasyonlarında bulunan 3,3 ila 7,1 GHz civarındaki alt-6 GHz bandlarından, 24 ile 40 GHz arasındaki yüksek frekanslı mmWave aralıklarına kadar olan tüm frekans aralığında tutarlı performans sunar. Bu kablolar, büyük hücre kulelerinde 5 kilowatt'a kadar ulaşabilen güçlü sinyallerle çalışırken bile sinyal kaybını en aza indiren ve gücün verimli iletimi için gereken tam 50 ohm direnci koruyan özel malzemeler içerir. Özellikle mmWave uygulamaları söz konusu olduğunda üreticiler, standart PTFE malzemenin yerine giderek daha çok azotla doldurulmuş köpük polietilen yalıtım kullanmaya yöneliyor. Geçen yıl Kablosuz Altyapı Raporu'nda yayımlanan son bulgulara göre, bu değişiklik sinyal kaybını yaklaşık yüzde 17 oranında azaltıyor ve bu kabloları zorlu yüksek frekanslı iletimleri yönetmek için çok daha uygun hale getiriyor.
Aynı anda 50.000'den fazla bağlantıya hizmet veren kentsel ortamlarda, çift korumalı RF koaksiyel kablolar pik yükler altında %98,6 sinyal bütünlüğünü korur. Eğilmeye dayanıklı yapıları, kablo kanalları ve kulelerde kompakt yönlendirme imkânı sunar ve bu da sert dalga kılavuzu çözümlerine göre belirgin bir avantaj sağlar.
Gittikçe daha fazla şebeke operatörü, 1.7 ila 7.5 GHz aralığında çalışan geniş bant RF koaksiyel kabloları kullanmaya yöneliyor. Bu kablolar, operatörlerin birden fazla besleme hattı yerine 4G, 5G ve LTE ağlarını tek bir hat üzerinde birleştirmesini sağlıyor. Mobil Geniş Bant İttifakı'nın 2023 raporuna göre bu yapıdan kaynaklanan maliyet tasarrufu oldukça önemli olabiliyor, yaklaşık olarak %23 civarında. Ayrıca bu sistemler gelecekte 10 GHz'e kadar olan frekansları destekleyebilecekleri için ileride büyüme için de alan bırakıyor. Daha da ileriye bakıldığında, havalı dielektrikli hibrit kablo tasarımlarında ilginç gelişmeler yaşanıyor. Bu yeni kablolar, 28 GHz'in üzerindeki ultra geniş bant mmWave backhaul bağlantılarına ihtiyaç duyulan uygulamalarda görülmeye başlandı.
RF koaksiyel kablolar ne amaçla kullanılır?
RF koaksiyel kablolar, cep telefonu ağları ve baz istasyonları dahil olmak üzere telekomünikasyon altyapısında radyo frekansı sinyallerinin iletimi için kullanılır.
Son mil bağlantıları için neden fiber yerine koaksiyel kablolar tercih edilir?
Koaksiyel kablolar, maliyet-performans oranları ve hava koşullarına dirençleri nedeniyle son mil bağlantılarında fiberin tercih edilmesine neden olur.
RF koaksiyel kablolar hangi frekans aralığını kapsar?
RF koaksiyel kablolar DC'den 110 GHz'e kadar olan bir frekans aralığını kapsar ve bu da onları çeşitli uygulamalar için uygun hale getirir.
RF koaksiyel kablolar üzerinde yanlış sonlandırma yapmanın etkisi nedir?
Yanlış sonlandırma, pasif intermodülasyona (PIM) yol açabilir ve istenmeyen sinyallere neden olarak güvenilirliği düşürebilir.
Yoğun RF ortamlarında performansı etkileyen ekranlama tasarımları nasıldır?
Folyo, örgü ve kompozit malzemeler gibi çok katmanlı ekranlama tasarımları, yoğun RF ortamlarında girişim sorunlarını azaltır ve EMI direncini artırır.
Son Haberler
Telif Hakkı © 2024 Zhenjiang Jiewei Electronic Technology Co., Ltd tarafından - Gizlilik Politikası
EN
