EN
Madalattekandega koaksiaalkaabel: LMR, AL400 ja Belden võrdlus
RF-süsteemide insenerina, kes on projekteerinud antennide toitejuhtmeid baasjaamades, laborites ja välistes juhtmeta süsteemides, olen näinud mitmeid projektisid seisma jäämas siis, kui kaabli valikul tehtud oletatavalt lihtne otsus muutus ostu-, paigaldus- ja RF-meeskondade vahelise mitmepärraga aruteluga. Madalat kaotsuskaotust põhjustav koaksiaalkaabel on üks neid tootekategooriaid, mille spetsifikatsioonitabel näeb pettlikult lihtne välja, kuid LMR-, AL400- ja Beldeni alternatiivide vahelised praktilised kompromissid on täiesti teistsugused.
See artikkel esitab võrdlusraamistiku kolme levinuma madalat kaotsuskaotust põhjustava koaksiaalkaabeli perekonna kohta professionaalses RF-kasutuses. Eesmärk on aidata teil luua otsustusraamistik, mitte rõhutada üht kindlat toodet – sest õige valik sõltub samaaegselt teie sageduskavast, paigalduskeskkonnast ja eelarvepiirangutest.
Mida teeb koaksiaalkaabel "madala kaotusega"?
Enne brändide võrdlemist on kasulik mõista, mis eraldab madala kaotusega koaksiaalkaablit standardsetest disainidest nagu RG-58 või RG-8. Peamised kaotusmehhanismid koaksiaalkaablis on juhi takistus (nahaeffect kõrgematel sagedustel) ja dielektrikumis olev kaotus isoleerivas materjalis sisemise ja välimise juhi vahel. Madala kaotusega disainid lahendavad mõlemad probleemid, kasutades suurema läbimõõduga tahke vasest keskjuhti, vahtpolüetüleeni või õhuga täidetud dielektrikumit, mille kaotustangent on parem kui tahke polüetüleeniga, ning lainetud või suure läbimõõduga välimist juhti, mis vähendab pinnatakistust.
Alguses, kui ma valisin koaksiaalkaableid, optimeerisin ainult andmete lehe kohaselt kõige väiksema sisendkaotuse kohta meetri kohta. Pimekoht oli minimaalne paindemäär, mis moodustas iseseisva füüsilise piirangu, mida kõige väiksema kaotusega kaabel ei suutnud pidevalt täita tihedalt pakendatud välimiste korpuste või seadmete ruumides.
LMR-seeria: paindlik madalakaotuslik kaabel infrastruktuurirakendusteks
Times Microwave'i LMR-kaablite perekond on saanud inseneride jaoks vaikimisi viideks, kui nad määravad 50-oomiliste rakenduste jaoks madalakaotuslikke koaksiaalkaableid. LMR-400, mis on perekonna kõige sagedamini määratletud liige, kasutab tahket alumiiniumist välimist juhtit, mis on kinnitatud polüetüleenkülge, vahutatud polüetüleendi dielektrikumit ja tahket vasest keskjuhtit. 50 oomi takistuse korral on LMR-400 avaldatud atenuatsioon umbes 3,2 dB iga 100 jalga kohta 900 MHz juures ja umbes 10,8 dB iga 100 jalga kohta 5,8 GHz juures.
Seda, mis eristab LMR-i vanematest madala kaotusega alternatiividest, on selle välimine UV-resistentses kummikihis ja paindlikkus, mis võimaldab paigaldust pöördeid mööda, mida jäigad laineprofiiliga konstruktsioonid järgida ei suuda. LMR-400 minimaalne paindemäär on umbes 1 toll, mistõttu sobib see enamikku välistesse toitejuhtmete paigaldustesse ja seadmeruumide ühenduslahendustesse ilma eriliste paindumistööriistadeta.
Ostutiimidele, kes ostavad LMR400 madala kaotusega 50 oomi koaksiaalkaabelit baasjaamade toitejuhtmete või juhtmeta infrastruktuuri projektide jaoks, tasub kinnitada, et ühenduskomplekt kasutab tootja soovituslikke lõpetusvarustusi – LMR-seeria jaoks on vajalikud kindlad kruvikeermestus- või survepingutusriistad, et saavutada määratud sisendkaotus ja niiskuskindel toimimine ühenduspiirkonnas.
AL400: Kuluefektiivne alternatiiv sarnase kaotusprofuuliga
AL400 on otsest funktsionaalne vastavus LMR-400-le välisläbimõõdu (umbes 0,405 tolli), takistuse (50 oomi) ja summutusprofili osas. Peamine erinevus on konstruktsioonis: AL400 kasutab tavaliselt alumiiniumfooliumist välimist juhtit, mitte LMR-i kinnitatud alumiiniumit, ja ümbrisaine võib erineda tootjate kaupa.
Sisestuskaotsuse erinevus hästi valmistatud AL400 ja standardse LMR-400 vahel on enamikul praktilistel infrastruktuurirakendustel 400 MHz kuni 2,5 GHz sagedusvallas tähelepanuta jäetav. Erinevused ilmnevad pikemaajalisel UV- ja keskkonnakindlal töötamisel, ühenduspesade paigaldamise ühtlasel kvaliteedil ning partiist-partisse elektrilise stabiilsuse tagamisel. Kui teie rakendus toimub kontrollitud siseruumides või kui kaabel on korralikult kaitstud torus, saab AL400 pakkuda sama head elektrilist jõudlust madalamal ühiku hinnal. Otseselt maasse kaevatud või väljaspoole avatud paigaldustele muutub kaabelkülje ja välimise juhi materjalitähis oluliseks usaldusväärsuse eristajaks mitmeaastaselt kasutusajalt.
Belden 9913 ja 9913F7: kehtestatud jõudluse standardid
Belden 9913 on 50-oomne madala kaotuse koaksiaalkaabel, mis ilmus enne LMR-peret ja mida kasutatakse endiselt laialdaselt amatöör-raadios, professionaalses heli-RF-s ja vananenud infrastruktuurirakendustes. Kaablis 9913 kasutatakse tahke vasest keskkonduktorit ja kombinatsiooni fooliumist ja köiest väliskonduktorit, samas kui variandil 9913F7 on suurema paindlikkuse tagamiseks kasutusel mitmest juhtmest koosnev keskkonduktor.
Belden 9913 sisendkaotus on võrreldav LMR-400-ga VHF-i ja madalamate UHF-i sagedustel. Kõrgematel sagedustel teeb 9913F7 mitmest juhtmest koosnev keskkonduktor takistusliku kaotuse veidi suuremaks kui standardse 9913 või LMR-400 tahke keskkonduktor. Rakendustes 2,4 GHz ja kõrgematel sagedustel võib see erinevus – umbes 5–10% suurem atenuatsioon variandil F7 – olla oluline sideliinide eelarves, kus marginaal on väike.
Beldeni eelis paikneb ühendussüsteemi sügavuses ja mitme tootja seadmete omavahelises ühilduvuses. Süsteemides, kus on juba kindlaks määratud konkreetne ühendusvahendi komplekt ja tarnija kvalifikatsioon, on Belden 9913-ga ühilduvaid lõpetusseadmeid saadaval laias valikus tarnijatelt, mis võib vähendada lisaseadmete tellimise tähtaega.
Attenuatsiooni võrdlus olulistes sagedustes
| Kaabli tüüp | Impedants | Kaotus 900 MHz juures (dB/100 jalga) | Kaotus 2,4 GHz juures (dB/100 jalga) | Keskjuhe |
|---|---|---|---|---|
| LMR-400 | 50Ω | ~3.2 | ~5.6 | Tahke vaske |
| AL400 (tüüpiline) | 50Ω | ~3.4 | ~5.8 | Täispurts või CCA |
| Belden 9913 | 50Ω | ~3.1 | ~5.5 | Tahke vaske |
| Belden 9913F7 | 50Ω | ~3.4 | ~6.1 | Pehme purts |
Need andmed on ligikaudsed ja tuleb need oma konkreetse sageduskava jaoks kontrollida tootja praeguste tehniliste andmete lehtedega. Andmete lehel esitatud sisendkaotuse näitaja on kasulik lähtepunkt – tegelikult on see pigem alumine piir – sest väliolukorras paigaldatud süsteemi jõudlus sõltub ühenduste arvust ahelas ning nende lõpetamise ja pingutamise viisist.
50 Ω vs. 75 Ω: takistuse sobitamine rakendusele
Ülaltoodud võrdlus katab ainult 50-oomise kaablid, mis on õige valik professionaalsete RF edastussüsteemide jaoks, sealhulgas baasjaamade toitekaablid, amatöör-raadiosüsteemid, Wi-Fi-infrastruktuur ning mikrolainete kaablid tagasihõivale ja punkt-punkt ühendustele. 50-oomine standard optimeerib võimsuse talumise ja signaalikaotsuse vahelist tasakaalu saatmis-ja vastuvõtmsüsteemides.
Videojaotussüsteemide, CCTV ja kaabeltelevisiooni infrastruktuuri puhul kehtib 75 oomi standard, kus RG6 ja sellele vastavad RG6 kaabelühendused (F-tüüpi, BNC 75-oomine) on standardiks. RG59 siamese-kaabel – mis ühendab RG59 koaksiaalkaabli ja toitepaari ühes ümbris, et tagada kaamerale nii toide kui ka signaal – on levinud valik analoogsest CCTV paigalduste jaoks, kus kaabellõiked on lühikesed ja väike kaotsus on teisepoolne võrreldes ühise toite-ja signaalikaabli mugavusega.
Kui teie rakendus hõlmab nii 50 oomi RF edastust kui ka 75 oomi videodistributsiooni, siis tegemist on kahe erineva kaablitipuga, mille takistusomadused ei ole ühilduvad. Nende segamine signaaliringis ilma takistusvastastuseta teeb peegeldused ilmseks VSWR-mõõtmiste abil.
Paigalduse kaalutlused: paindemäär ja ühenduspesa lõpetamine
Enne mis tahes väikese kaotusega koaksiaalkaabli täpsustamist kontrollige minimaalset paindemäära teie tegeliku marsruudi geomeetria suhtes. LMR-400 määrab minimaalse ühekordse paindemäära umbes 1 tolli ja minimaalse korduva paindemäära umbes 4 tolli. Mikrolainekaabli paigaldamisel seadmeraamis või kitsastes torudes tähendab see, et LMR-400 on kasutatav, kuid mitte nii leplik kui väiksema läbimõõduga kaablid. AL400 vastab tavaliselt LMR-400 paindemäära spetsifikatsioonile, kuna nende välimised läbimõõdud on sarnased.
Ühendusmaterjali valik peab sobima kaabli välimise läbimõõduga ja ümbris materjaliga. LMR-tüüpi kaablitesse kasutatavate tootja soovitustest erinevate ühendusmaterjalide kasutamine on üks kõige sagedasemaid põhjusi, mille tõttu väljatöötamisel esineb kõrgendatud VSWR – kompressiooni või kruvikeermestuse geomeetria on kaablispetsiifiline ja valesti lõpetatud ots teeb kaablis endas tekkivatest peegeldustest rohkem.
Millist madala kaotusega koaksiaalkaablit valida?
Kui teie peamine piirang on välistingimuste jaoks mõeldud toote keskkonnakindlus ning sageduskate kuni 5,8 GHz-ni, siis LMR-400 pakub kõige tõestatumat kombinatsiooni UV-stabiilsest ümbrisest, tahke juhi kaotustega ja ühenduskomponentide tööriistade saadavusest. Kui teie piirang on ühiku hind suurte mahudega infrastruktuuriprojektide puhul kaitstud või siseruumides, siis AL400 pakub võrdset elektrilist jõudlust madalamas hinnas, kuid enne suure tellimuse tegemist tuleb tarnija ümbrise ja välimise juhi spetsifikatsioonid kinnitada. Kui teie rakendus jääb VHF–UHF-sagedusvahemikku ja teil on juba Beldeniga ühilduv ühendusinfrastruktuur, siis jääb Belden 9913 tehniliselt konkurentsivõimeliseks valikuks – lihtsalt märgistage 9913, mitte 9913F7, kui sisendkaotus 2,4 GHz-l või sellest kõrgemal on oluline linkide eelarve tegur.
Ühtegi universaalselt paremat madala kaotusega koaksiaalkaabelit ei eksisteeri – õige valik sõltub teie sagedusplaanist, paigalduskeskkonnast ja juba kvalifitseeritud ühendusvahenditest. Oluliseim on otsustada kaabli kaotuste andmete, painde raadiuse piirangute ja keskkonnatingimuste vastavusnäitajatega silma all, mitte alles siis, kui kaabel on juba objektil saabunud.
