Блог

Основні варіанти індивідуального налаштування коаксіальних RF-кабелів для телекомунікаційної інфраструктури

Налаштування хвильового опору, покриття та оболонки для внутрішніх, зовнішніх та підземних мереж

Більшість телекомунікаційних операторів використовують стандарти імпедансу 50 Ом для своїх мереж 5G та великих базових станцій, хоча переходять на 75 Ом при роботі з трансляційними сигналами або передачею відео через волокно. Це допомагає зменшити неприємні відбиття сигналів, які стають реальною проблемою в густонаселених міських районах. Щодо матеріалів покриття, існує цілком логічне пояснення вибраних рішень. Мідь, покрита сріблом, чудово підходить для внутрішніх розподілених антенних систем та з'єднань fronthaul, оскільки значно зменшує втрати сигналу. Але назовні, де обладнання піддається атмосферним впливам, інженери надають перевагу з’єднувачам із латуні, покритим нікелем, оскільки вони набагато краще протистоять корозії. Матеріал ізоляції також має велике значення залежно від місця прокладання кабелів. Для підвішених трас стабілізований ультрафіолетом поліетилен забезпечує тривалу роботу протягом багатьох років, незважаючи на вплив сонячного світла. А що стосується підземних прокладок? Покриття з фторополімеру, стійкого до гризунів, має вирішальне значення для захисту від пошкоджень, коли тварини перегризають звичайний пластик. Згідно з недавніми тестами на довговічність 2023 року, проведеними в різних інфраструктурних проектах, ці матеріали забезпечують близько 15 років надійної роботи навіть у складних умовах.

Конструкції радіочастотних коаксіальних кабелів, які не мають магнітних властивостей і стійкі до корозії, для розгортання в складних умовах базових станцій

Коли їх розміщують поблизу чутливих антенних масивів, немагнітні нержавіючі з’єднувачі допомагають запобігти магнітним перешкодам електроніці формування променя та зменшують спотворення сигналу. Польові випробування систем 5G NR минулого року показали покращення на цьому напрямку приблизно на 27%. Для важкодоступних прибережних районів або важких промислових зон, де мають працювати макростьовбури, тришарова оболонка діє чудово проти впливу навколишнього середовища. Це включає такі заходи, як алюмінієва стрічкова броня, що охоплює кабелі, та спеціальні гідрофобні гелі всередині, які запобігають проникненню води. Ці захисні заходи справді виправдовують себе з точки зору надійності. Рівень відмов знижується приблизно на 40%, навіть коли температура різко коливається від мінус 40 градусів Цельсія до плюс 85 градусів. Це робить такі компоненти абсолютно необхідними для розгортання в складних умовах, таких як Арктика, гарячі пустелі або будь-які райони поблизу солоної води в морі.

Компроміси щодо діелектрика: PTFE проти пінного ПЕ для стабільності частоти 5G mmWave та контролю втрат

На надвисоких частотах mmWave понад 24 ГГц вибір діелектрика визначає як стабільність фази, так і вставні втрати:

• Політетрафторетилен (PTFE) забезпечує виняткову стабільність фази (±0,5°), що критично важливо для калібрування massive MIMO та передачі сигналу у часі з обмеженнями, хоча це збільшує вартість приблизно на 35%
• Пінний поліетилен (ПЕ) досягає нижчих вставних втрат (0,15 дБ/м на 40 ГГц), але має більше теплове розширення — що вимагає компенсації довжини в умовах змінної температури

Оператори використовують PTFE там, де цілісність сигналу є пріоритетною (наприклад, активні антенні інтерфейси), і пінний ПЕ — там, де достатньо вартісної ефективності та помірної стабільності (наприклад, шлейфи на рівні доступу). Оптимізовані гібридні діелектрики тепер забезпечують 99,7% стабільності синхронізації часу в мережах 5G NR без значного зростання вартості.

Прогрес у продуктивності завдяки спеціальним РЧ коаксіальним кабелям у високочастотних мережах

Зменшення втрат внесення та узгодженість фаз у діапазонах 600 МГц – 40 ГГц

Спеціалізовані ВЧ коаксіальні кабелі допомагають мінімізувати втрати сигналу в мережах 5G та mmWave завдяки ретельно продуманим формам провідників, покращеним варіантам екранування та удосконаленим ізоляційним матеріалам. Згідно зі стандартами IEC 61196-1 від 2023 року, ці поліпшення можуть фактично знизити втрати внесення приблизно на 0,3 дБ на метр у діапазоні частот від 24 до 40 ГГц. Це означає, що операторам мереж у майбутньому може знадобитися менше підсилювачів сигналу або репітерів, при цьому зберігаючи якісну форму хвиль. Ще важливішим є те, що ці кабелі зберігають фазову стабільність у межах приблизно півградуса на різних частотах і температурах. Така продуктивність дозволяє реалізовувати когерентні операції MIMO навіть у складних умовах із відбиттям сигналів у густонаселених міських середовищах, де будівлі відбивають сигнали в усі боки.

Точне налаштування довжини для оптимізації затримки сигналу в системах MIMO та антен з формуванням променя

Дуже важливо точно підібрати довжину кабелю аж до міліметра під час синхронізації активних антенних систем (AAS) та масивів формування променя. У чому проблема стандартних кабелів? Вони створюють розсування часових імпульсів понад 15 пікосекунд, що на частотах 28 ГГц може фактично змістити промені приблизно на 4,5 градуса. Саме тому багато інженерів тепер вдаються до використання спеціальних фазових узгоджених кабельних збірок. Ці спеціалізовані комплекти усувають проблеми невідповідності та дозволяють сигналам правильно об'єднуватися для отримання високого підсилення зв'язку в діапазоні мм-хвиль, необхідного сьогодні. Аналізуючи реальні установки, оператори зафіксували зниження втрат у з'єднанні приблизно на 20–25%, коли використовують такі попередньо налаштовані massive MIMO-системи. Для систем із розподіленими компонентами, таких як віддалені радіоголовки (RRH), дуже важливо підтримувати однакову електричну довжину шлейфових кабелів протягом усього монтажу. Така узгодженість допомагає зберігати передбачуваний рівень затримки, що абсолютно необхідно для відповідності стандартам CPRI/eCPRI та забезпечення детермінованої поведінки мереж під навантаженням.

Відповідність та надійність: виконання вимог 5G, LTE та експлуатаційних потреб AAS/RRH

Щодо спеціальних ВЧ коаксіальних кабелів, вони створені для того, щоб перевершувати базові вимоги, а не просто відповідати мінімальним стандартам. Ці кабелі відповідають важливим специфікаціям, таким як 3GPP Release 16 для мереж 5G, стандарти IEEE 1595 щодо захисту від ударів блискавки та ETSI EN 301 489-1 щодо електромагнітної сумісності. Результати практичних випробувань показують, що кабелі, які не відповідають цим стандартам, можуть призводити до погіршення сигналу на 30% більше на mmWave-частотах, що суттєво впливає на якість обслуговування. Основна проблема низькоякісних кабелів — пасивна інтермодуляція (PIM), яка часто призводить до відмови базових станцій. Саме тому якісні спеціальні рішення включають матеріали, стабільні в часі, стійкі до корозії та з обмеженими фазовими відхиленнями (температурний діапазон від -40°C до 85°C). Коли виробники тестують ці заводські збірні кабелі за показниками ЕМІ та PIM, зазвичай досягається майже ідеальний рівень надійності — 99,999% часу безвідмовної роботи. Крім того, компанії економлять близько 18% витрат на технічне обслуговування порівняно з використанням готових рішень, коли в полі починаються проблеми.

Стратегічні переваги спеціальних ВЧ коаксіальних кабелів для операторів зв'язку

Прискорена розгортка та знижений ризик інтеграції завдяки попередньо перевіреним спеціальним ВЧ коаксіальним кабельним збіркам

Щодо спеціальних збірок, вони постачаються попередньо перевіреними та вже протестованими на такі параметри, як стабільність імпедансу, рівень PIM нижче -165 дБс та стабільне послаблення в межах ±0,5 дБ у різних температурних режимах. Це означає, що більше не потрібно витрачати години на місці для виконання нудних перевірок у полі. Тестування, виконане на рівні заводу-виробника, забезпечує роботу цих компонентів «з коробки» разом із MIMO-антенами, віддаленими радіоголовками та активними антенними системами. Польові випробування показали, що це може скоротити час розгортання приблизно на 40%, що є досить вражаючим показником з огляду на реальні запуски мереж. Оператори мереж економлять кошти, оскільки їм не потрібно займатися дорогими переділками, багаторазово підніматися на щогли чи проводити повну повторну калібрування систем, які занадто часто виникають через проблеми з імпедансом або температурні проблеми стандартних кабелів. Те, що колись було головним болем для інтеграторів, тепер стало чинником, який насправді допомагає швидше та дешевше реалізовувати проекти.

ЧаП

Яка основна перевага використання спеціальних ВЧ коаксіальних кабелів у телекомунікаційних мережах?

Основна перевага полягає в їх здатності зменшувати втрати сигналу, підвищувати фазову стабільність і забезпечувати надійність на різних частотах та в різних умовах навколишнього середовища, що робить їх ідеальними для вимогливих телекомунікаційних застосувань.

Як спеціальні ВЧ коаксіальні кабелі покращують продуктивність мережі в умовах високих частот?

Їх розроблено так, щоб мінімізувати внесені втрати та поліпшити фазову стабільність, що є важливим для когерентної роботи MIMO та ефективного формування променів у високочастотних мережах, таких як 5G і mmWave.

Чому важливий вибір діелектрика у ВЧ коаксіальних кабелях?

Діелектричні матеріали впливають на фазову стабільність і внесені втрати. PTFE забезпечує виняткову фазову стабільність, тоді як пінний PE має нижчі внесені втрати; обидва є важливими залежно від потреб застосування.

Як спеціальні кабелі сприяють скороченню термінів розгортання?

Попередньо перевірені та протестовані на заводі спеціальні кабелі мінімізують необхідність регулювання на місці, значно скорочуючи час розгортання та зменшуючи ризик проблем інтеграції.