7/16 DIN: Didelės galios RF ryšys 4G ir 5G bazinėms stotims

Didelės galios belaidžių tinklų veikimui reikia patikimų sujungimo įrenginių, kurie gebėtų perduoti didelę RF galia ir tuo pačiu laikytis minimalaus pasyvaus intermoduliacijos lygio. Optimalaus bazinės stoties jungiklio parinkimas reiškia, kad fizinių sąsajos matmenų reikia pritaikyti veikimo dažniui, oro sąlygų atsparumui bei griežtiems intermoduliacijos ribojimams. Nors šiuolaikinėse mobiliuosiuose ryšiuose naudojamose stotyse pagrindinėms maitinimo linijoms dažniausiai naudojamas tvirtas 7/16 DIN jungiklis (vadinamas taip pat DIN 7-16), senesnėse sistemose kartais bandoma naudoti senesnį SO239 jungiklį. Supratimas apie inžinerinius kompromisus tarp didelės galios RF jungiklio, tokio kaip DIN 7-16, ir senesnių sąsajų užtikrina, kad mobiliųjų ryšių įranga veiktų maksimalų laiką be nutraukimų ir išlaikytų švarų imtuvo jautrumą tankiuose tinkluose.

7/16 DIN jungiklio pagrindinė architektūra

7/16 DIN jungtis gavo pavadinimą iš tikslaus jos fizinio matmens: 7 mm vidinio laiduotojo kontaktinio strypelio ir 16 mm išorinio kontakto plokštumos vidinio skersmens. Šis didelis kontaktinio paviršiaus plotas užtikrina didelę srovės talpą ir puikią mechaninę tvirtumą, todėl ši jungtis yra pagrindinis pasirinkimas aukštos galios RF jungčių taikymui lauko belaidžiuose vietose.

Ši sąsaja sukurtа su stipriu sriegiuotu sujungimo mechanizmu, kuris palaiko pastovų kontaktinį spaudimą visoje žemės plokštumoje. Vidinė fluoropolimerinė dielektrinė medžiaga išlaiko būdingąją varžą 50 omų ribose iki 7,5 GHz. Įmontuoti silikoniniai O-žiedai užtikrina IP68 klasės oro ir drėgmės sandarinimą, apsaugodami jautrius vidinius kontaktus nuo vandens prasiskverbimo ir korozijos, kurią sukelia sunkios aplinkos sąlygos makro ląstelės bokštuose.

Techninis palyginimas: 7/16 DIN prieš SO239 jungtį

Norint įvertinti, ar senesnis SO239 jungtukas gali palaikyti šiuolaikišką mobiliąją įrangą, reikia atidžiai ištirti dažnių ribas, galios perdavimo galimybes ir pasyviųjų intermoduliacijos charakteristikas.

Bandydamasis įdiegti so239 jungtį šiuolaikinėse aukštos dažnių srities mobiliųjų ryšių juostose sukelia didelius įterpimo nuostolius, stiprią spinduliavimo nutekėjimą ir aukštus stovinčiųjų bangų santykius. Ne pastovus so239 jungties impedanso profilis sukuria nepageidaujamų harmonikų, kurios smarkiai pablogina sistemos našumą mikrobangų dažniuose.

Aktyvių tarpmoduliacijos ir trikdžių rizikos analizė

Aktyvi tarpmoduliacija (PIM) atsiranda, kai didelės galios RF signalai praeina per netiesines sąsajas fiziniuose sujungimuose, sukuriant trikdžius keliančius signalus, kurie tiesiogiai patenka į gretimas imtuvo juostas. Didelės galios daugiakanalės mobiliųjų ryšių siųstuvai generuoja didelę viršūnų galią, todėl PIM kontrolė yra būtina tinklo talpai išlaikyti.

• Stipri sukabinamoji srieginė jungtis: 7/16 DIN jungties didelis sukimo momentas sukuria stiprų mechaninį spaudimą visame sujungiamų paviršių plote, pašalindamas mikroskopinius išbėgimus ir kontaktų netiesiškumus.
• Dengimo medžiagos kokybė: naudojant sidabro arba trijų metalų (baltojo bronzo) dengimą tiksliai apdirbtoms vario lydinio korpusams pašalinami feromagnetiniai metalai, tokie kaip nikelis, todėl sumažėja trečiosios eilės tarpmoduliacijos produktai.
• Žemos PIM ribos: gamybos lygio DIN 7-16 sujungimai nuolat atitinka griežtus gamyklinius bandymus ir išlaiko PIM lygius žemesnius nei −160 dBc, kai bandymai atliekami su dviem +43 dBm tonais.

Netinkamos sąsajos, neturinčios kontroliuojamos kontaktų geometrijos, sukuria padidėjusį triukšmo foną, dėl kurio nutrūksta skambučiai ir sumažėja duomenų perdavimo našumas lankstose ryšio zonose.

Montavimo lauke protokolai ir tvarkymo nurodymai

Tinkamas lauko tvarkymas išsaugo aukštos galios RF jungiklio elektrines privalumus ilgą laiką tolimose ryšio stotyse. Tose pačiose montavimo procedūrose laikymasis mažina techninės priežiūros vizitų skaičių lauke ir neleidžia vandens pažeidimams:

• Tikslus sukimo momento valdymas: sujungiant DIN 7–16 sąsają visada naudokite kalibruotą sukimo momento raktą, nustatytą 25–30 N·m (18–22 pėdų-svarų) ribose. Per stiprus priveržimas pažeidžia vidinius atskaitos paviršius, o per silpnas – sukelia padidėjusį PIM ir oro sandarumo tarpinės gedimus.
• Daugiasluoksnis oro sandarumas: uždarant lauko jungčių mazgus taikykite tris kaitomuosius aukštos kokybės vinilo elektrinės juostos, mastikos sandarinės medžiagos ir nuo UV spindulių apsauginės apvyniojimo sluoksnius, kad būtų išvengta drėgmės įsiskverbimo.
• Maitinimo linijos kabelio tvirtinimas: sunkius koaksialinius perjungiamuosius kabelius ant bokštų tvirtinkite specialiais kabliukais kas 1,5 metro, kad būtų sumažinta mechaninė įtampa jungčių įėjimo taškuose.
• Vietos PIM bandymai: po galutinės įrengimo procedūros atlikite dviejų dažnių PIM matavimus +43 dBm lygyje ir atminkite bet kurią vietos jungtį, kurios rodmenys viršija −150 dBc.

Šių vietos montavimo procedūrų griežtas laikymasis užtikrina bazinės stoties jungčių komplektų patikimą veikimą net labai nepalankiomis aplinkos sąlygomis.

Realusis lauko atvejis: miesto makrocelių tinklo modernizavimas

Mobilaus ryšio operatorius, vykdydamas 5G vidurinės juostos perdengimo projektą, susidūrė su rimtomis imtuvo triukšmo problemomis keliuose bandymo makrovietsėse. Pradinė vietos auditų analizė parodė, kad lauko rangovai naudojo senos kartos adapterių jungtukus su SO239 jungiklių galais, kad prijungtų didelės galios nuotolinius radijo vienetus prie sektorių antenų.

Ne pastovaus impedanso jungčių sukeltas padidėjęs PIM pakėlė pakilamosios linijos triukšmo lygį 4–6 dB gretimuose mobilaus ryšio kanaluose. Netinkamų adapterių pakeitimas gamykloje išbandytais 7/16 DIN jungikliais iškart pašalino tarpmoduliacinę sąsają, atstatydami pradinę imtuvo jautrumą ir stabilizuodami duomenų perdavimo greitį visame apimačiame sektoriuje.

Šiuolaikinių bazinių stočių tarpusavio ryšių konstrukcinės skirtumai

Tinkamai parinkus bazinės stoties jungiklio formatą konkrečioms įrangos korpusams supaprastėja laidų vedimas ir sumažėja fizinė įtempa šaukštiniuose korpuso prijungimo taškuose:

• Tiesioginiai vyriškieji jungikliai: Pagrindinis pasirinkimas pagrindinėms bokšto maitinimo linijoms ir ilgiems perjungimo laidams, kuriems reikia tiesioginių, tiesiaeilių ryšių su antenos prievais.
• Kampuoti sujungimai: Puikus pasirinkimas siaurų šaukštų korpusų atveju, kai minimalus atstumas riboja lenkimo spindulio galimybes sunkiems koaksialiniams laidams.
• Perėjimo lizdai: Sukurti tiesioginiam montavimui nuotolinio radijo vieneto (RRU) korpuso sienose, turintys O žiedo sandarinimo žiedus orlaiviui apsaugoti.

Tiksliai apdirbtų korpusų su tvirta sidabro kontaktų danga pasirinkimas užtikrina patikimą elektrinę našumą šimtams lauko sujungimo ciklų.

Gamybos tikslumas ir prekės ženklo vertė

Žemo PIM našumo pasiekimas aukštos galios mobilaus ryšio infrastruktūroje reikalauja griežtų apdirbimo tolerancijų, pažangaus dangos dėjimo procesų ir visiškos gamyklinės patvirtinimo bandomosios veiklos. Net nedideli paviršiaus defektai ar nestabilūs kontaktų dangos sluoksniai gali sukelti reikšmingą signalo prastėjimą ir brangius vietos eksplotacijos nutraukimus.

WORLDPEAK palaiko reikalaujančius belaidžio ryšio infrastruktūros projektus gaminant aukštos našumo 7/16 DIN jungiklių gaminius, specialiuosius DIN 7-16 perjungiamuosius laidus ir pritaikytas didelės galios RF jungiklių surinktines. Naudojant daugiakampių ašių CNC sukimo įrangą, automatizuotas trijų metalų cinkavimo linijas ir automatizuotas PIM bandymų sistemas, WORLDPEAK tiekia patikimus bazinės stoties jungiklių sprendimus, kurie yra pritaikyti visame pasaulyje veikiantiems ryšių operatoriams ir bokštų infrastruktūros valdytojams. Kiekvienas gamybos partijos vienetas yra tikrinamas 100 % pagal PIM ir VSWR parametrus, užtikrinant ilgalaikę veikimo patikimumą ir puikią signalo aiškumą naujos kartos mobiliųjų tinklų reikmėms.