Koaxiálny napájací kábel pre anténne systémy základných staníc

V moderných mobilných sieťach je koaxiálny napájací kábel hlavnou prenosovou linkou, ktorá spája vysielačovo-prijímací prístroj základnej stanice s anténou na vrchole veže. Hoci sa architektúry vzdialených rádiohláv (RRH) a systémy optického vlákna až k anténe (FTTA) stále rozširujú, vysokovýkonné RF napájacie kábelové systémy zostávajú nevyhnutné pre makrobunkrové lokality, sieti malých buniek a vysielaciu infraštruktúru po celom svete. Kvalita, ochrana pred rušením a presnosť inštalácie každého koaxiálneho napájacieho kábla priamo ovplyvňujú polomer pokrytia, priepustnosť dát, účinnosť rozpočtu spojenia a mieru prerušení hovorov.

Výber vhodného kábla pre mobilné antény a hromadného koaxiálneho kábla pre rozsiahle nasadenia vyžaduje jasné pochopenie rozpočtu útlmu, potláčania pasívnej intermodulácie (PIM) a tepelnej odolnosti.

Technické porovnanie napájacích káblov základných staníc

Výber vhodného kábla pre základňovú stanicu závisí od vyváženia fyzickej pružnosti kábla a útlmu signálu (strata v dB na 100 metrov) pri prevádzkových frekvenciách, ako sú 900 MHz, 1800 MHz alebo 3,5 GHz pásma 5G.

Štruktúra kábelných napájacích vedení s riedkovanou mediou

Štandardné plietené káble nie sú vhodné pre vystavené vežové prostredia. Trvalé inštalácie makrobuniek vyžadujú kábelné napájacie vedenia RF s riedkovanou medenou trubičkou, ktoré odolávajú vlhkosti, UV poškodeniu a mechanickému deformovaniu.

• Vonkový vodič : Kruhovo alebo špirálovo riedkovaná medená trubička zabezpečuje vynikajúcu RF ochranu, nízke vložné straty a mechanickú pružnosť bez ohýbania.
• Vnútorný vodič : Plná meď alebo meďou potiahnutý hliník (CCA) optimalizujú vodivosť prostredníctvom vysokofrekvenčného kožného efektu a zároveň kontrolujú celkovú hmotnosť.
• Dielektrická vrstva : Uzavretobunková polyetylénová pena naplnená dusíkom zabezpečuje vysokú rýchlosť šírenia (VP) a dlhodobú odolnosť voči vlhkosti.
• Vonkajší plášť : Ťažké, UV stabilizované polyetylénové (PE) alebo nehorľavé obaly chránia vnútorné vrstvy pred extrémnymi teplotami a environmentálnym opotrebovaním.

Výpočty rozpočtu prepojenia a určenie priemeru kábla

Určenie správneho priemeru koaxiálneho napájacího kábla začína výpočtom povoleného stratového rozpočtu miesta. Ušetrenie zlomku decibelu pozdĺž prenosovej trasy sa prejaví výrazne širším pokrytím na okraji bunky a vyššími rýchlosťami dát v smere od používateľa.

Uvažujme nasadenie veľkej bunkovej veže s vertikálnym úsekom dĺžky 50 metrov a horizontálnym úsekom dĺžky 5 metrov do priestoru pre vybavenie, čo spolu tvorí celkovú dĺžku trasy napájacích káblov základnej stanice 55 metrov:

Stratový rozpočet (7/8 palca) = 55 m × (3,9 dB / 100 m) = 2,15 dB pri frekvencii 900 MHz

Stratový rozpočet (1/2 palca) = 55 m × (6,5 dB / 100 m) = 3,58 dB pri frekvencii 900 MHz

Výber koaxiálneho napájacího kábla s priemerom 7/8 palca namiesto kábla s priemerom 1/2 palca ušetrí 1,43 dB výkonu signálu. Počas viacročného životného cyklu siete sa toto uchovanie výkonu prejaví zlepšenou spoľahlivosťou prepojenia, predĺžením citlivosti prijímača a znížením požiadaviek na výkon zosilňovačov základnej stanice.

Zníženie pasívnej intermodulácie v sieťach s vysokou hustotou

Pasívna intermodulácia (PIM) vzniká, keď nelineárne spojenia v RF trase generujú nežiaduce signály, ktoré sa dostávajú do susedných prijímacích kanálov. Moderné viacnosníkové siete LTE a 5G vyžadujú nízke hodnoty PIM (zvyčajne ≤ −160 dBc) pre všetky spojenia RF prívodných káblov, aby sa udržala kapacita siete.

Kľúčové faktory na kontrolu PIM na základných staniciach zahŕňajú:

• Presné konektory: Používanie vysokokvalitných konektorov 7/16 DIN alebo 4.3-10 s neferomagnetickým povlakom a pevnou geometriou rozhrania.
• Štandardizácia momentu utiahnutia: Používanie kalibrovaných momentových kľúčov počas inštalácie, aby sa zabezpečil stály tlak kontaktu bez poškodenia závitov.
• Príprava konektorov: Používanie špeciálnych nástrojov na prípravu, ktoré zabezpečujú rovné, bezhranové rezy na drsnom vonkajšom plášti. Kovové triesky zostávajúce vo vnútri dielektrika výrazne zhoršujú výkon PIM.
• Tesnenie proti vplyvom prostredia: Ochrana spojov pred vniknutím vlhkosti, ktorá urýchľuje oxidáciu a spôsobuje nelinearity kontaktov.

Strategické výhody nákupu koaxiálneho kábla v hromadnej forme

Pre regionálne nasadenie sietí, tímy pre núdzovú údržbu a systémových integrátorov má priamy nákup koaxiálneho kábla v hromadnej forme operačné a logistické výhody:

• Optimalizácia nákladov: Objednávanie veľkých objemov zvyčajne zníži nákupné náklady na meter o 15 % až 30 % v porovnaní s nákupom krátkych, predrezaných dĺžok.
• Konštantnosť v rámci šarží: Získavanie koaxiálneho kábla v hromadnej forme z jedného výrobného behu zníži odchýlky impedancie a zabezpečí predvídateľný výkon VSWR na tisíckach lokalít veží.
• Zníženie odpadu: Prispôsobené navíjanie na cievky umožňuje terénnym tímom rezať presné dĺžky káblov, čím sa zníži odpad a zvyškový materiál.
• Zjednodušená logistika: Spoliehanie sa na konsolidovaný dodávateľský reťazec zjednodušuje príjemnú kontrolu, cleárové vybavenie a distribúciu na jednotlivé lokality.

Štandardy inštalácie na lokalitách a protipožiarne protokoly

Správna mechanická inštalácia chráni integritu koaxiálneho napájacího kábla pred extrémnym počasím, bleskmi a fyzickým namáhaním.

Uzemnenie veže a ochrana proti prepätiam

Komplety na uzemnenie je potrebné inštalovať v kritických bodoch pozdĺž RF trasy, aby sa blesky odviedli a statický náboj bezpečne rozptýlil do uzemňovacej siete:

• Na vrchole zvislého úseku, pri spojení anténneho skokového kábla.
• Na základni rámového konštrukčného prvku veže, tesne pred tým, ako sa kábel prechádza do vodorovnej polohy.
• V mieste vstupu do krytu (krytia otvoru).
• Pozdĺž zvislých úsekov v intervaloch nepresahujúcich 50 metrov.

Štvorkrokový postup utesnenia pripojení proti počasiu

Každé vonkajšie pripojenie koaxiálneho napájacího kábla vyžaduje viacvrstvovú ochrannú bariéru:

• Primárne tesnenie zabaliť dokončené spojovacie zariadenie samospájajúcou sa gumovou butylovou páskou (3M 2228 alebo ekvivalent), pričom sa použije prekrývanie 50 % a páska sa natiahne na polovicu svojej pôvodnej šírky.
• Sekundárne uzavretie : Použite vysokokvalitnú PVC elektrickú pásku odolnú voči počasiu cez butylovú vrstvu tak, aby prečahovala butylové hranice aspoň o 25 mm na ochranu pred vlhkosťou a UV žiarením.
• Vonkajšia bariéra : Nasuňte počasieodolné krytky alebo studené zmršťovacie rukávy cez spoj zapätý páskou na mechanickú ochranu.
• Vytvorenie kvapkovej slučky : Vytvorte smerom nadol orientovanú kvapkovú slučku bezprostredne pred tým, ako vstupuje kábel bunkrovej antény do vstupného otvoru úkrytu, aby sa zabránilo vnikaniu dažďovej vody pozdĺž kábla dovnútra.

Spolupráca s spoľahlivými dodávateľmi RF infraštruktúry

Navrhovanie a nasadenie odolnej bunkrovej infraštruktúry vyžaduje pevné komponenty navrhnuté tak, aby vydržali náročné vonkajšie prostredia. Spoločnosť Worldpeak ponúka rozsiahlu ponuku riešení pre RF prívodné káble, vysokokvalitné konektory a príslušenstvo navrhnuté pre celosvetové telekomunikačné nasadenia.

Tým, že dáva prednosť presným výrobným toleranciám, konštrukcii s nízkym PIM a spoľahlivej distribúcii koaxiálnych káblov v hromadných baleniach, Worldpeak podporuje prevádzkovateľov sietí a kompletných dodávateľov škálovateľnými riešeniami RF pripojenia po celom svete.