Cáp cấp nguồn đồng trục cho hệ thống ăng-ten trạm gốc

Trong các mạng di động hiện đại, dây cáp đồng trục là đường truyền chính nối thiết bị phát thu của trạm gốc với ăng-ten đặt trên đỉnh tháp. Dù kiến trúc Đầu phát thu từ xa (RRH) và các hệ thống Sợi quang đến ăng-ten (FTTA) tiếp tục mở rộng, các hệ thống dây cáp cấp nguồn RF hiệu suất cao vẫn giữ vai trò thiết yếu tại các trạm tế bào vĩ mô, mạng tế bào nhỏ và cơ sở hạ tầng phát sóng trên toàn thế giới. Chất lượng, khả năng chắn nhiễu và độ chính xác trong lắp đặt mỗi đoạn dây cáp đồng trục trực tiếp ảnh hưởng đến bán kính phủ sóng, thông lượng dữ liệu, hiệu quả ngân sách liên kết và tỷ lệ gián đoạn cuộc gọi.

Việc lựa chọn đúng dây cáp ăng-ten di động và dây cáp đồng trục dạng cuộn cho các dự án quy mô lớn đòi hỏi hiểu biết rõ về ngân sách suy hao, giảm thiểu Nhiễu điều chế thụ động (PIM) và độ bền nhiệt.

So sánh kỹ thuật giữa các loại dây cáp cấp nguồn cho trạm gốc

Việc lựa chọn dây cấp nguồn cho trạm gốc phù hợp phụ thuộc vào việc cân bằng độ linh hoạt vật lý của cáp với mức suy hao tín hiệu (dB mất mát trên mỗi 100 mét) ở các tần số hoạt động như 900 MHz, 1800 MHz hoặc dải tần 5G 3,5 GHz.

Cấu tạo của cáp cấp nguồn dạng gợn sóng bằng đồng

Các loại cáp bện tiêu chuẩn không đáp ứng được yêu cầu trong môi trường tháp lộ thiên. Các trạm tế bào macro cố định phụ thuộc vào các biến thể cáp cấp nguồn RF bằng đồng gợn sóng, được thiết kế để chống ẩm, chống tia UV và chống biến dạng cơ học.

• Bộ phận dẫn ngoài ống đồng gợn sóng theo kiểu vòng hoặc xoắn ốc cung cấp khả năng chắn sóng RF vượt trội, tổn hao chèn thấp và độ linh hoạt cơ học mà không bị gập khúc.
• Đầu dẫn bên trong lõi bằng đồng nguyên chất hoặc đồng mạ nhôm (CCA) tối ưu hóa độ dẫn điện nhờ hiệu ứng da ở tần số cao, đồng thời kiểm soát tổng trọng lượng.
• Lớp điện môi lớp cách điện dạng xốp polyethylene kín ô, được tiêm khí nitơ, mang lại vận tốc lan truyền (VP) cao và khả năng chống ẩm lâu dài.
• Vỏ ngoài lớp vỏ ngoài làm từ polyethylene (PE) chịu tia UV hoặc loại chống cháy, có độ bền cao, bảo vệ các lớp bên trong trước nhiệt độ khắc nghiệt và mài mòn môi trường.

Tính toán ngân sách liên kết và chọn kích thước cáp

Việc xác định cỡ dây feeder đồng trục phù hợp bắt đầu bằng việc tính toán ngân sách tổn hao cho phép tại trạm. Việc tiết kiệm chỉ một phần nhỏ decibel dọc theo đường truyền sẽ chuyển hóa thành vùng phủ sóng ở rìa ô cell rộng hơn đáng kể và tốc độ dữ liệu đường lên cao hơn.

Xét một triển khai trạm gốc macro với đoạn đi thẳng đứng dài 50 mét và đoạn đi ngang dài 5 mét vào trong phòng thiết bị, tổng chiều dài tuyến feeder trạm gốc là 55 mét:

Ngân sách tổn hao (7/8 inch) = 55 m × (3,9 dB / 100 m) = 2,15 dB ở tần số 900 MHz

Ngân sách tổn hao (1/2 inch) = 55 m × (6,5 dB / 100 m) = 3,58 dB ở tần số 900 MHz

Việc chọn dây feeder đồng trục 7/8 inch thay vì dây cáp 1/2 inch giúp tiết kiệm 1,43 dB công suất tín hiệu. Trong suốt vòng đời mạng kéo dài nhiều năm, việc duy trì công suất này cải thiện độ tin cậy liên kết, mở rộng độ nhạy của bộ thu và giảm nhu cầu công suất khuếch đại từ trạm gốc.

Giảm thiểu hiện tượng giao thoa điều chế thụ động trong các mạng mật độ cao

Hiện tượng giao thoa phi tuyến thụ động (PIM) xảy ra khi các mối nối phi tuyến trong đường truyền RF tạo ra các tín hiệu không mong muốn, rò rỉ vào các kênh nhận lân cận. Các mạng LTE và 5G đa tần hiện đại yêu cầu chỉ số PIM thấp (thường ≤ ‑160 dBc) trên toàn bộ các kết nối cáp feeder RF nhằm duy trì dung lượng mạng.

Các yếu tố then chốt để kiểm soát PIM tại các trạm gốc bao gồm:

• Bộ nối chính xác: Sử dụng bộ nối chất lượng cao loại 7/16 DIN hoặc 4.3‑10, có lớp mạ không nhiễm từ và hình học mặt tiếp xúc chắc chắn.
• Chuẩn hóa mô-men xoắn: Dùng cờ lê đo mô-men xoắn đã hiệu chuẩn trong quá trình lắp đặt để đảm bảo áp lực tiếp xúc ổn định mà không làm hỏng ren.
• Chuẩn bị bộ nối: Sử dụng dụng cụ chuyên dụng để cắt phần vỏ bọc ngoài dạng gợn sóng sao cho phẳng và không có ba via; vụn kim loại còn sót lại bên trong điện môi làm suy giảm nghiêm trọng hiệu suất PIM.
• Niêm phong chống tác động môi trường: Bảo vệ các mối nối khỏi sự xâm nhập của độ ẩm — yếu tố làm tăng tốc quá trình oxy hóa và gây ra tính phi tuyến tại điểm tiếp xúc.

Lợi thế chiến lược khi mua cáp đồng trục dạng cuộn số lượng lớn

Đối với việc triển khai mạng khu vực, đội bảo trì khẩn cấp và các nhà tích hợp hệ thống, việc mua trực tiếp cáp đồng trục dạng cuộn mang lại lợi thế về vận hành và hậu cần:

• Tối ưu chi phí: Đặt hàng số lượng lớn thường làm giảm chi phí mua trên mỗi mét từ 15% đến 30% so với việc mua các đoạn ngắn đã cắt sẵn.
• Độ đồng nhất giữa các lô: Việc nhập khẩu cáp đồng trục dạng cuộn từ một đợt sản xuất duy nhất giúp giảm biến thiên trở kháng và đảm bảo hiệu suất VSWR ổn định trên hàng nghìn trạm phát sóng.
• Giảm phế liệu: Việc quấn cáp theo yêu cầu cho phép đội thi công cắt đúng chiều dài cần thiết tại hiện trường, từ đó giảm lãng phí cáp và lượng phế liệu còn dư.
• Hậu cần được đơn giản hóa: Phụ thuộc vào chuỗi cung ứng tập trung giúp dễ dàng hơn trong kiểm tra hàng nhập, thông quan và phân phối tới từng địa điểm.

Tiêu chuẩn lắp đặt tại hiện trường và quy trình chống thấm

Việc lắp đặt cơ học đúng cách bảo vệ độ nguyên vẹn của dây cáp đồng trục trước thời tiết khắc nghiệt, sét đánh và lực căng cơ học.

Tiếp đất cột ăng-ten và bảo vệ chống xung

Bộ tiếp đất phải được lắp đặt tại các điểm then chốt dọc theo đường truyền RF nhằm chuyển hướng dòng sét và giải phóng an toàn điện tích tĩnh vào mạng tiếp đất:

• Tại đỉnh đoạn đi thẳng đứng, gần vị trí nối dây nhảy ăng-ten.
• Tại chân khung cột, ngay trước khi cáp chuyển sang hướng nằm ngang.
• Tại điểm cáp đi vào buồng thiết bị (tấm nắp hầm).
• Dọc các đoạn đi thẳng đứng, với khoảng cách giữa hai bộ tiếp đất không vượt quá 50 mét.

Quy trình chống thấm bốn bước cho mối nối

Mỗi mối nối cáp đồng trục ngoài trời đều yêu cầu một rào cản bảo vệ đa lớp:

• Con dấu sơ cấp : Quấn toàn bộ cụm đầu nối đã hoàn tất bằng băng keo cao su butyl tự liên kết (loại 3M 2228 hoặc tương đương), đảm bảo độ chồng lấp 50% và kéo giãn băng keo đến độ rộng bằng một nửa chiều rộng ban đầu.
• Lớp Đệm Thứ Hai : Áp dụng băng dính điện PVC cao cấp chống thời tiết lên lớp butyl, đảm bảo phần băng dính vượt ra ngoài biên giới lớp butyl ít nhất 25 mm để bảo vệ chống thấm nước và tia UV.
• Lớp chắn ngoài : Trượt ống bảo vệ chống thời tiết hoặc ống co lạnh lên điểm nối đã quấn băng dính để bảo vệ cơ học.
• Tạo vòng chảy nhỏ giọt : Tạo vòng chảy nhỏ giọt hướng xuống ngay trước khi cáp ăng-ten tế bào đi vào cổng vào trạm để ngăn nước mưa chạy theo cáp vào bên trong.

Hợp tác cùng các nhà cung cấp hạ tầng RF đáng tin cậy

Thiết kế và triển khai cơ sở hạ tầng tế bào bền bỉ đòi hỏi các thành phần chắc chắn, được thiết kế đặc biệt để chịu đựng môi trường ngoài trời khắc nghiệt. Worldpeak cung cấp danh mục giải pháp cáp feeder RF phong phú, đầu nối cao cấp và phụ kiện được chế tạo dành riêng cho các triển khai viễn thông toàn cầu.

Bằng cách ưu tiên dung sai sản xuất chính xác, cấu trúc có mức nhiễu PIM thấp và hệ thống phân phối cáp đồng trục khối lượng lớn đáng tin cậy, Worldpeak hỗ trợ các nhà khai thác mạng và các nhà thầu chìa khóa trọn gói bằng các giải pháp kết nối RF quy mô linh hoạt trên toàn cầu.