LMR 400 UF koaksialinis kabelis: signalo slopinimas kas 100 pėdų

Aukštos našumo belaidžio ryšio sistemos projektavimas reikalauja pusiausvyros tarp ryšio biudžeto rezervų ir realaus pasaulio fizinio maršruto reikalavimų. Signalai, einantys per perdavimo linijas, praranda galią dėl laidininkų varžos ir dielektrinio šildymo. Lauko technikams ir RF inžinieriams tikslūs signalo slopinimo skaičiai yra būtini, kad būtų išvengta brangios dengimo negyvųjų zonų.

Lankstios koaksialinės linijos, pvz., LMR 400 UF koaksialinis kabelis, tapo pramonės standartu lankstomoms mobiliųjų ryšių infrastruktūroms, „Wi-Fi“ atgaliniam ryšiui ir dvikrypčiams radijo ryšiams. Šio kabelio rūšis, turinti mažą įterpimo nuostolį ir sukabintą vidurinį laidininką, lengvai lenkiasi aplink kliūtis, neprarandama bendros signalo vientisumo.

Pagrindinis slopinimo elgesys visuose RF dažniuose

Signalų silpimas koaksialinėse perdavimo linijose didėja kartu su veikimo dažniu. Žemesniems dažniams būdingas mažesnis signalų silpimas, o aukštesniems mikrobangų dažniams – didesnės kabelio nuostolios viename pėdoje. Tikslūs signalų silpimo duomenys padeda inžinieriams tiksliai apskaičiuoti ryšio biudžetą dar prieš lipant ant bokšto ar pravedant kabelį per vamzdžius.

Standartinėmis eksploatacijos sąlygomis (50 omų sistemos, 20 laipsnių Celsijaus temperatūroje) LMR 400 UF koaksialinis kabelis pasižymi įspūdinga atsparumu signalų silpimui dažniausiai naudojamose dažnių juostose:

• VHF ryšys (150 MHz): signalų silpimas išlieka labai žemas – apie 1,5 dB kiekvienose 100 pėdose, todėl ilgi antenos laidai yra paprasti įvykdyti.
• UHF radijo tinklai (450 MHz): silpimas padidėja iki apytikriai 2,7 dB kiekvienose 100 pėdose – tai tipiška viešosios saugos ir komunalinių tarnybų tinklams.
• Mobilieji ryšiai ir pramoniniai IoT sprendimai (900 MHz): signalų silpimas pasiekia maždaug 3,9 dB kiekvienose 100 pėdose, užtikrindamas stiprią galios išsaugą lauko mobiliojo ryšio stiprintuvams.
• Wi-Fi ir ISM juostos (2,4 GHz): nuostoliai padidėja iki maždaug 6,6 dB kas 100 pėdų.

Be veikimo dažnio, aplinkos temperatūra tiesiogiai veikia signalo slopinimą. Kai temperatūra kyla, vario varža didėja, o dielektrinės medžiagos sugeria daugiau energijos. Kiekvienam 10 °C temperatūros kilimui virš kambario temperatūros laidininkų nuostoliai padidėja maždaug 0,2 procento, o dielektrinių nuostolių padidėjimas siekia 0,4 procento. Atviruose lauko įrengimuose, kai tamsūs apvalkalai tiesioginėje saulės šviesoje pasiekia aukštą temperatūrą, šiluminis išsiplėtimas ilguose laiduose gali sukelti papildomus 1–2 dB neplanuotų signalo nuostolių.

Koaksialinio kabelio nuostolių lentelės vertinimas

Tinkamo perdavimo linijos pasirinkimas dažnai reiškia fizinio dydžio, kainos ir elektrinės naudingumo palyginimą. Palyginus LMR 400 UF koaksialinį kabelį su mažesniais variantais, pvz., LMR 240 koaksialiniu kabeliu, aiškiai matomi našumo skirtumai skirtingose dažnių juostose.

Išsamios koaksinio kabelio nuostolių lentelės peržiūra padeda nustatyti, kada reikia storesnio kabelio, kad būtų išsaugota signalo biudžeto talpa.

Šios koaksinio kabelio nuostolių lentelės analizė parodo, kad LMR 240 koaksinis kabelis kiekviename dažnių etape turi žymiai didesnį signalo užsilikimą. 900 MHz dažnyje LMR 240 koaksinis kabelis sukelia 6,8 dB nuostolių kas 100 pėdų, o LMR 400 UF koaksinis kabelis – tik 3,9 dB. Per 100 pėdų ilgio atkarpą naudojant LMR 240 koaksinį kabelį į šilumą išsisklaidoma dvigubai daugiau RF energijos, todėl LMR 400 UF koaksinis kabelis yra geriausias pasirinkimas ilgesnėms kabelio linijoms.

Tiesioginis LMR kabelių palyginimas: lankstumas prieš įterpimo nuostolius

Išsamus LMR kabelių palyginimas reikalauja vertinti ne tik elektrinius duomenis, bet ir mechaninius kompromisus.

• Fiziniai matmenys : LMR 400 UF koaksinis kabelis turi išorinį skersmenį 0,405 colio, tuo tarpu LMR 240 koaksinis kabelis – tik 0,240 colio. Mažesnis LMR 240 koaksinio kabelio matmuo leidžia lengviau įdėti jį į siaurus įrangos stalčius arba vidinius korpusų laidynus.
• Lankio spindulys : Standartiniam kietašerdžiui LMR-400 reikalingas mažiausias lenkimo spindulys apie 6 colius, kad būtų išvengta centrinio laidininko susukimo. Priešingai, LMR 400 UF koaksinio kabelio su dviem laidais šerdies konstrukcija leidžia stipriai lenkti kabelį iki 4 colio spindulio, žymiai sumažinant apkrovą tvirtinimo įrenginiams sudėtingose montavimo sąlygose.
• Tinkamas taikymui : Nors LMR 240 koaksinis kabelis puikiai tinka trumpiems jungiamiesiems kabeliams (mažiau nei 10 pėdų), pagrindinėms antenos maitinimo linijoms dažniausiai reikalingas LMR 400 UF koaksinis kabelis, kad būtų išlaikytas tinkamas sistemos stiprinimas.

Lauko įdiegimas ir bokštų montavimas praktikoje

Realiose diegimo situacijose aiškiai matyti, kaip tinkamo kabelio klasės pasirinkimas veikia tiek sistemos kainą, tiek lauko montavimo terminus.

Įsivaizduokite belaidžio plačiajuosčio ryšio bokšto įrengimą, kuriam reikia 45,72 m ilgio laidinės linijos nuo bazinės stoties įrangos iki viršuje sumontuotų sektorinių antenų, veikiančių 3,5 GHz dažniu. Naudojant LMR 400 UF koaksialinį laidą visoje trasoje bendras signalo slopinimas sudaro apytiksliai 13,2 dB. Pakeitus tą patį atstumą LMR 240 koaksialiniu laidu gaunamas žymus 22,5 dB signalo slopinimas – 9,3 dB nuostolis, kuris pablogina imtuvo jautrumą ir reikalauja didesnio siųstuvo galios išėjimo.

Įrengimo požiūriu itin lanksti suktinė konstrukcija pašalina sunkumus, susijusius su stipriu laidų tempimu. Montuotojai lengvai gali manevruoti LMR 400 UF koaksialiniu laidu per perkrautus kabelių dėžės skyrius ir vamzdžių lenkimus, nekelodami grėsmės impedanso šuoliams dėl suspaustų dielektrikų. Ši lankstumas padidina lauko montavimo darbų našumą beveik vienu trečdaliu ir sumažina brangių išorinių jungiamųjų dėžių poreikį.

Jungiklių pasirinkimas ir montavimo geriausios praktikos

Net ir mažiausios nuostolių kabelis praranda našumą, jei sujungiamas su netinkamai surinktais jungikliais. LMR 400 UF koaksialinis kabelis tinkamai sąveikauja su standartiniais N tipo, SMA, TNC ir BNC jungikliais, kurie suprojektuoti 0,405 colio koaksialiai geometrijai.

• Sąsajos pritaikymas : Aukštos galios lauko ryšiams dažniausiai naudojami N tipo vyriškieji ar moteriškieji jungikliai dėl jų orui nepraleidžiančių sandarinimų ir žemų VSWR reikšmių. Mažesnės sąsajos, pvz., SMA ar TNC, tinka vidiniams šuoliniams laidams ir radijo korpusų prijungimams.
• Tikslus užbaigimas : Netinkamas izoliacijos nuėmimas, neatplėšta apsauginė apvyniojimo sluoksnio dalis arba silpnai prikaitinti sujungimai gali sukelti papildomą 0,3–0,5 dB įterpimo nuostolį kiekvienam užbaigimui, tuo pačiu bloginant atspindėto signalo nuostolius.

Kad būtų užtikrintas nustatytas signalo slopinimo našumas kritinėse infrastruktūros projektuose, daugelis operatorių remiasi iš anksto paruoštomis šuoliukų linijomis. Tiekejai, tokie kaip WORLDPEAK, teikia specialios ilgio LMR 400 UF koaksialinius laidus su gamykloje sumontuotais, oro sąlygoms atspariais jungikliais. Kiekvienas šuoliukas yra automatiškai tikrinamas tinklo analizatoriumi, kad būtų patikrinti VSWR, įterpimo nuostoliai ir mechaninė tvirtumas prieš diegimą. Bendradarbiaujant su patyrusiais koaksialinių sąrankų specialistais, tokiais kaip WORLDPEAK, inžinerijos komandos gali palaikyti patikimus ryšių biudžetus visame pasaulyje veikiančiose telekomunikacinėse, transliuojančiose ir pramoninėse belaidžių tinklų sistemose.