Коаксиальный кабель LMR400: технические характеристики и области применения

Кабель LMR400: технические характеристики и области применения

Значение вносимого затухания, указанное в техническом описании, — это полезная отправная точка; на самом деле оно имеет ещё большее значение при выборе кабеля LMR400 для конкретного размещения. Кабель LMR-400 — это гибкий коаксиальный кабель с волновым сопротивлением 50 Ом, разработанный для обеспечения низкого затухания сигнала в широком диапазоне частот, что делает его одним из наиболее часто используемых кабелей в профессиональных RF-инфраструктурных решениях. Независимо от того, удлиняете ли вы антенну Wi-Fi, подключаете базовую станцию сотовой связи или прокладываете линию спутникового восходящего канала, производительность вашего кабеля LMR400 напрямую определяет, какой запас сигнала останется у вас на дальнем конце линии.

Кабель LMR400: ключевые технические характеристики

Кабель LMR-400 работает при импедансе 50 Ом, имеет сплошной центральный проводник, вспененный полиэтиленовый диэлектрик и устойчивую к ультрафиолетовому излучению полиэтиленовую оболочку. Внешний диаметр составляет 0,400 дюйма (10,3 мм), что и дало название кабелю lmr400. Эффективность экранирования в РЧ-диапазоне достигает 90 дБ, а максимальная рабочая температура — 85 °C, что достаточно для большинства наружных условий и помещений с оборудованием.

Значения затухания на 100 футов при типичных рабочих частотах:

Максимальная номинальная частота составляет 8 ГГц, охватывая полную полосу Wi-Fi 5 ГГц и большинство используемых в настоящее время сотовых диапазонов. Эти значения взяты из опубликованных данных производителей и остаются неизменными для стандартных кабелей LMR400 от разных производителей.

Сравнение кабеля LMR400 с кабелями RG8 и RG213

Переход от оценки по одному параметру к оценке с учётом нескольких ограничений меняет подход к анализу сравнения кабелей. Недостаточно просто отметить, что у кабеля LMR400 меньшее затухание по сравнению с RG8 или RG213 — необходимо также учитывать прочность оболочки, минимальный радиус изгиба и варианты оконцевания разъёмами перед выбором кабеля для конкретного монтажа.

Кабель LMR400 является признанной прямой заменой кабелей RG-8/9913 и обеспечивает значительно более низкие потери на той же длине трассы. Для фидерной линии антенны длиной 50 футов на частоте 2,4 ГГц разница в затухании между кабелем LMR400 и типичным кабелем RG213 напрямую влияет на запас канала системы. На частоте 5,8 ГГц эта разница ещё больше возрастает, поэтому кабель LMR-400 последовательно применяется вместо устаревших кабелей в современной инфраструктуре Wi-Fi и сотовых сетей.

Одно из различий, возникающих при обсуждении поставок: коаксиальный кабель LMR400 — это радиочастотный (RF) кабель с волновым сопротивлением 50 Ом, а не бытовой телевизионный антенный кабель, предназначенный для распределения ТВ-сигнала с волновым сопротивлением 75 Ом. Телевизионный антенный кабель имеет иное волновое сопротивление; его применение в RF-системе с сопротивлением 50 Ом приводит к потере мощности из-за несогласования и повышению КСВН независимо от заявленного значения затухания.

Области применения: где кабель LMR400 обеспечивает наибольшую ценность

Удлинение антенны Wi-Fi

Внутренние точки доступа зачастую невозможно разместить там, где требуется покрытие. Кабель LMR400 позволяет удалить антенну от точки доступа на расстояние 10–30 метров с приемлемыми потерями. На частоте 5,8 ГГц длина кабельной линии LMR400 в 30 футов вызывает примерно 3,2 дБ потерь — значительно меньше, чем 5,0–6,0 дБ, наблюдаемые при использовании коаксиального кабеля более низкого качества. Здесь важна установка выходного разъёма коаксиального кабеля на стороне антенны: монтаж герметичного комплекта коаксиальных разъёмов в точке ввода кабеля в здание предотвращает проникновение влаги, которое со временем ухудшало бы характеристики соединителей.

Питающие линии базовых станций сотовой связи

Монтажники сотовых сетей регулярно используют коаксиальный кабель LMR400 для прокладки линий от вышки к помещению оборудования, когда антенна расположена на высоте, а радиооборудование — на уровне земли. Низкое затухание в диапазоне частот 900 МГц–2,1 ГГц, экранирование 90 дБ и внешняя оболочка, предназначенная для наружного применения, делают кабель LMR400 практичным выбором для фидерных линий длиной 15–50 метров. Для более длинных трасс обычно применяют сверхгибкий или гофрированный кабель диаметром 1/2 дюйма, однако кабель LMR400 охватывает подавляющее большинство установок малых ячеек и на крышах в указанном масштабе.

Спутниковые наземные станции

Для спутниковой связи в диапазонах Ku и Ka требуются кабели, сохраняющие целостность экранирования и низкий КСВН от тарелки до внутреннего блока. Кабель LMR400 регулярно используется в L-диапазоне (950–2150 МГц) распределения промежуточной частоты (IF) в спутниковых системах, поскольку его показатели затухания и экранирования хорошо укладываются в допустимые пределы бюджета линии связи.

Совместимость разъёмов и коаксиальные соединительные детали

Кабель LMR400 совместим с разъёмами типов N, SMA, TNC, BNC и 7/16 DIN при использовании соответствующих оконечных соединителей, рассчитанных на кабель LMR-400. Правильный выбор коаксиальных соединителей влияет как на ВЧ-характеристики, так и на механическую прочность сборки. Каждый дополнительный разъём в ВЧ-цепи добавляет примерно 0,1–0,2 дБ потерь — в зависимости от типа разъёма, частоты и качества монтажа; таким образом, участок кабеля с четырьмя точками подключения может терять дополнительно 0,4–0,8 дБ сверх собственного затухания кабеля.

На каждом выходе коаксиального кабеля в линии механическая посадка соединителей на внешнюю оболочку и центральный проводник кабеля LMR400 столь же важна, как и их электрические параметры. Слабая или несоответствующая посадка коаксиальных соединителей допускает проникновение влаги в наружных установках, что со временем ухудшает контакт центрального проводника и оплётки и повышает вносимые потери выше номинального значения кабеля.

Для установок, где кабель LMR400 необходимо заделать с обоих концов до измерения длины трассы, предварительно заделанные сборки зачастую надёжнее соединений, заделанных на месте. Готовая кабельная сборка с заводской проверкой вносимых потерь устраняет неопределённость, связанную с монтажом разъёмов на объекте, и обеспечивает документированные данные о параметрах при поставке.

Worldpeak Коаксиальный кабель LMR400 с низкими потерями, 50 Ом предоставляет оптовый кабель LMR400 нужной длины, подходящий для применения в качестве магистрального кабеля в инфраструктуре и для удлинения антенн. Для проектов, требующих готовых к установке сборок, доступна предварительно оконцованный кабельный комплект Worldpeak SS402, включающий коаксиальные сборки с заводской оконцовкой и электрическим тестированием каждой сборки. Если требуется более тонкий и лёгкий вариант для прокладки внутри стойки оборудования, подойдёт коаксиальный кабель Worldpeak RG196 на 50 Ом, предназначенный для коротких соединений с низким бюджетом потерь внутри корпуса.

Справочник по расчёту бюджета потерь для интеграторов

Простой расчёт бюджета потерь для кабеля LMR400 выполняется по следующей структуре:

• Потери в кабеле: (длина трассы в футах ÷ 100) × затухание на 100 футов при рабочей частоте
• Потери в разъёмах: количество коаксиальных соединителей × вносимые потери на один разъём (обычно 0,1–0,2 дБ каждый)
• Суммарные потери в фидерной линии: потери в кабеле + потери в разъёмах
• Проверка запаса по каналу связи системы: мощность передатчика − потери в фидерной линии − минимальная чувствительность приёмника − требуемый запас по замиранию

Пример: трасса из кабеля LMR400 длиной 40 футов на частоте 2,4 ГГц с двумя разъёмами типа N. Потери в кабеле = 0,4 × 6,5 дБ = 2,6 дБ. Потери в разъёмах = 2 × 0,15 дБ = 0,3 дБ. Суммарные потери в фидерной линии = 2,9 дБ. Если в системе до подключения фидера имеется запас по каналу связи 20 дБ, то после установки этого кабеля LMR400 остаётся примерно 17 дБ на потери в радиотрассе и запас по замиранию — достаточный бюджет для типичной внешней точка-множество-точек связи.

При выборе коаксиальных разъёмов на обоих концах линии подбирайте тип разъёма в соответствии с портом оборудования, а не используйте переходники. Каждый переходник добавляет небольшую, но измеримую вносимую потерю и потенциальную точку механического отказа при установке на открытом воздухе или в условиях вибрации. Если в помещении оборудования используется панель коаксиальных розеток, выберите коаксиальные разъёмы, рассчитанные на диаметр оболочки кабеля LMR400, чтобы обеспечить надёжное и герметичное оконцевание.

Резюме

Кабель LMR400 — это практичный, хорошо изученный коаксиальный кабель с волновым сопротивлением 50 Ом, который удовлетворяет потребности в удлинении антенн Wi-Fi, прокладке фидерных линий для сотовой связи и кабельной разводке промежуточной частоты (IF) спутниковых систем в рамках одного продукта. Его показатели затухания предсказуемы в стандартных диапазонах частот, наружная оболочка устойчива к ультрафиолетовому излучению и экстремальным температурам, а ассортимент совместимых коаксиальных разъёмов и типов соединителей охватывает большинство требований к интерфейсам радиочастотной инфраструктуры. Кабель LMR400 не взаимозаменяем с телевизионным антенным кабелем, поскольку последний соответствует иному стандарту волнового сопротивления и имеет иной частотный профиль. Для интеграторов, работающих с бюджетом потерь, опубликованные данные о затухании кабеля LMR400 служат надёжной исходной основой для расчёта запаса системы до выбора или закупки какого-либо оборудования.