Cáp cấp nguồn đường hầm: Ứng dụng phủ sóng tín hiệu

Cáp cấp nguồn đường hầm: Ứng dụng phủ sóng tín hiệu

Cáp cấp nguồn cho hầm không phải là một thành phần bị bỏ qua thụ động trong dự án phủ sóng. Đây là đường dẫn RF truyền năng lượng từ trạm gốc hoặc kết nối radio từ xa tới các anten, bộ chia và các nhánh của hệ thống anten phân tán. Trong hầm, mỗi mét cáp đều làm suy hao tín hiệu, việc tiếp cận bị hạn chế và thời gian sửa chữa có thể tốn kém. Vì vậy, quyết định chọn cáp cấp nguồn cho hầm cần bắt đầu từ ngân sách liên kết (link budget), chiều dài tuyến đi, dải tần số, các điểm tựa sẵn có và sự thay đổi điều kiện môi trường tại mỗi cửa hầm.

Đối với nhà thầu kỹ thuật, câu hỏi hữu ích không đơn thuần là “cáp nào lớn hơn?”, mà là: cáp cấp nguồn cho hầm nào giữ được mức tổn hao trong giới hạn thiết kế đồng thời vẫn dễ thi công — kéo cáp, uốn cong, kẹp chặt, nối đất, bịt kín và kiểm tra. Câu trả lời có thể khác nhau giữa một dây nhảy ngắn trong phòng thiết bị và một cáp cấp nguồn chính dài phục vụ nhiều khu vực ngầm.

Vị trí của cáp cấp nguồn cho hầm trong chuỗi phủ sóng

Một chuỗi phủ sóng điển hình trong hầm bao gồm nguồn tín hiệu hoặc trạm gốc, thiết bị thu hoặc thiết bị phục vụ, các đường cáp chính, các thành phần thụ động, ăng-ten từ xa và đôi khi là cáp phát xạ. Cáp cấp nguồn cho hầm thường đảm nhiệm phần vận chuyển không phát xạ: nó truyền công suất tần số vô tuyến (RF) đến điểm mà hệ thống phân phối hoặc phát xạ tín hiệu. Cáp phát xạ thì khác; lớp dẫn ngoài được thiết kế đặc biệt của nó cho phép năng lượng RF rò rỉ dọc theo tuyến đường. Việc nhầm lẫn hai vai trò này trong giai đoạn lập kế hoạch có thể dẫn đến kỳ vọng sai lệch về mức độ phủ sóng.

Độ tổn hao thấp rất quan trọng vì tổn hao trên cáp cấp nguồn làm giảm công suất đến được phía ăng-ten của liên kết. Độ che chắn cao cũng rất quan trọng: một cáp cấp nguồn cho hầm có độ che chắn tốt giúp kiểm soát hiện tượng ghép nối không mong muốn trong các tuyến cáp chật chội và đảm bảo hành vi hệ thống ổn định, dự báo được. Tuy nhiên, cả hai đặc tính này đều không thể thay thế cho thiết kế hợp lý, kỹ thuật lắp đặt đầu nối chuẩn xác hay kiểm tra nghiệm thu. Khi kết hợp với nhau, chúng giúp duy trì phần lớn biên dự trữ hệ thống đã được tính toán.

Tại sao đường kính và cấu tạo ảnh hưởng đến quyết định lắp đặt

Dây dẫn đồng rãnh thường được chọn cho cơ sở hạ tầng cố định vì cấu trúc rãnh cân bằng giữa hiệu suất điện và định dạng lắp đặt bền bỉ. Nói chung, dây dẫn hầm có đường kính lớn hơn sẽ mang lại suy hao thấp hơn và khả năng xử lý công suất cao hơn trên cùng một khoảng cách so với loại nhỏ hơn, đồng thời cũng đòi hỏi nhiều không gian luồng hơn và việc xử lý cẩn thận hơn. Các con số chính xác phải được lấy từ bảng dữ liệu của nhà sản xuất đã chọn, tương ứng với dải tần hoạt động và chiều dài.

Thị trường cáp cấp nguồn bằng đồng rãnh 7/8 inch – 50 ohm là điểm khởi đầu phù hợp khi dự án yêu cầu đường dẫn rãnh cỡ trung bình. Đối với các đoạn cáp lắp đặt sẵn tại hiện trường, Bộ cáp đã được gắn đầu nối sẵn Worldpeak 1-2 có thể giúp nhà lập kế hoạch xem xét cách phối hợp công việc gắn đầu nối, đo đạc tuyến đường và trình tự lắp đặt. Các liên kết này xác định các mặt hàng có sẵn; tuy nhiên, việc lựa chọn điện cuối cùng vẫn đòi hỏi phải xem xét kỹ bảng dữ liệu cụ thể cho từng dự án.

Tổn hao, khả năng chắn nhiễu và độ khuếch đại hệ thống sử dụng được

Lợi ích của hệ thống là kết quả chuỗi, không phải nhãn dán trên cáp. Mỗi đoạn cáp cấp nguồn cho hầm cần được đánh giá dựa trên dải tần dự định, chiều dài đường dây, số lượng đầu nối, tổn hao bộ chia, độ lợi ăng-ten và biên dự phòng ở phía máy thu. Tổn hao đường dây thấp hơn sẽ để lại nhiều năng lượng hữu ích hơn tại ăng-ten và có thể giảm áp lực bù trừ ở các vị trí khác. Độ che chắn cao hỗ trợ định tuyến tín hiệu RF sạch hơn khi các đường cáp cấp nguồn chạy song song với đường dây điện, dây điều khiển và cơ sở hạ tầng truyền thông khác.

Không coi rg402 và lmr195 là những lựa chọn thay thế lẫn nhau cho cáp cấp nguồn chính trong hầm. rg402 thường được xem xét khi yêu cầu hình học kết nối nhỏ gọn và bền bỉ. lmr195 thường được xem xét cho các kết nối linh hoạt ngắn, nơi tính tiện dụng khi thao tác là yếu tố quan trọng. Trong từng trường hợp, cần xác minh trở kháng, hiệu suất theo tần số, khả năng tương thích đầu nối và môi trường đi dây thực tế. Một đoạn nhảy lmr195 ngắn có thể phù hợp tại tủ phân phối; tuy nhiên, kéo dài nó qua toàn bộ tuyến hầm có thể làm suy giảm ngân sách tổn hao đã được thiết kế dựa trên cáp cấp nguồn dạng rãnh.

Trong quá trình rà soát thiết kế, ghi nhãn từng đoạn cáp cấp nguồn hầm theo chức năng: cáp chính, cáp nhánh, cáp nối hoặc cáp thử nghiệm. Thói quen đơn giản này giúp giữ rg402 và lmr195 ở vai trò kết nối ngắn như thiết kế, đồng thời ngăn không để bộ chuyển đổi thử nghiệm BNC T bị coi là thiết bị phân phối cố định. Ngoài ra, điều này còn cung cấp cho đội lắp đặt một cách rõ ràng để so sánh bảng kê cáp cấp nguồn hầm với bản vẽ trước khi vật tư được đưa vào hầm.

Các kiểm tra lắp đặt nhằm ngăn ngừa việc phải tháo dỡ và làm lại tốn kém

• Khảo sát tuyến đường trước tiên. Xác nhận dung lượng máng cáp, vị trí giá đỡ, các điểm xuyên qua cổng hầm, những chỗ đổi hướng đột ngột và khu vực tiếp cận an toàn để kéo cáp trước khi triển khai cáp cấp nguồn hầm.
• Tuân thủ giới hạn uốn cong và giới hạn kéo. Áp dụng bán kính uốn cong tối thiểu và hướng dẫn kéo cáp do nhà sản xuất công bố cho loại cáp đã chọn. Việc uốn quá cỡ, phần gân xoắn bị bẹp hoặc kẹp không đúng vị trí có thể làm thay đổi trạng thái cơ học và gây khó khăn cho việc kiểm tra.
• Lập kế hoạch tiếp đất và nối đẳng thế. Đặt bộ kit nối đất theo thiết kế và yêu cầu địa phương, bao gồm các điểm chuyển tiếp bị phơi nhiễm sét hoặc cơ sở hạ tầng ngoài trời.
• Niêm phong điểm chuyển tiếp ngoài trời. Tại các cổng vào, sử dụng vật liệu chống thấm tương thích xung quanh các giao diện kết nối và đầu vào cáp. Quản lý nước phải bao gồm đường dẫn nhỏ giọt, tình trạng vỏ bọc cáp và độ kín của vỏ bọc—không chỉ dùng băng dính.
• Gắn nhãn và kiểm tra từng đoạn. Ghi lại mã định danh tuyến đường, vị trí kết nối và kết quả kiểm tra để việc bảo trì sau này không phụ thuộc vào trí nhớ.

Bộ chuyển đổi chữ T kiểu BNC có thể hữu ích trong một thiết lập kiểm tra có kiểm soát hoặc đo lường tạm thời, nhưng không nên coi đây là giải pháp thay thế vĩnh viễn cho thành phần phân phối RF được thiết kế kỹ lưỡng. Cũng như chính cáp cấp nguồn trong hầm, kiểu kết nối, mức công suất, điều kiện môi trường và bố trí mạng đã được phê duyệt sẽ quyết định việc có nên sử dụng bộ chuyển đổi chữ T kiểu BNC trong công trình hay không.

Ghi chú bàn giao tại hiện trường: Bộ bản vẽ phải xác định rõ tuyến cáp cấp nguồn cho từng đường hầm, điểm đầu cuối của cáp và điểm kiểm tra. Đối với công việc tại tủ điện, ghi chú xem loại dây nhảy được phê duyệt là rg402 hay lmr195, đồng thời xác định bất kỳ đầu nối BNC T nào chỉ dùng trong giai đoạn hiệu chỉnh. Khi bàn giao, so sánh nhãn của từng cáp cấp nguồn cho đường hầm với lịch trình tuyến cáp; việc này giúp việc cô lập sự cố sau này hiệu quả hơn. Cáp cấp nguồn thay thế cho đường hầm phải phù hợp với bộ lắp ráp đã được phê duyệt chứ không chỉ chọn dựa trên đường kính.

Chỉ định một gói cáp, chứ không chỉ kích thước cáp

Một phạm vi cáp cấp nguồn cho đường hầm đáng tin cậy nên nêu rõ trở kháng, cấu tạo dây dẫn, dải tần hoạt động, dung sai chiều dài yêu cầu, loại đầu nối, thiết bị tiếp đất, kẹp cố định, vật liệu chống thời tiết, nhãn mác và các kỳ vọng về kiểm tra. Nó cũng nên xác định vị trí cần cắt theo yêu cầu riêng, đầu nối sẵn trước khi giao hoặc xử lý lớp vỏ bảo vệ. Điều này hữu ích hơn nhiều đối với đội mua sắm so với một yêu cầu chung chung về “cáp cấp nguồn”, bởi vì nó làm giảm số lượng quyết định phải thực hiện tại hiện trường sau khi thời gian tiếp cận đã bắt đầu.

Đối với dự án cáp cấp nguồn cho đường hầm, hãy yêu cầu nhà cung cấp xác nhận bảng dữ liệu áp dụng, các độ dài tùy chỉnh có sẵn, các lựa chọn đầu nối và quy trình niêm phong dùng ngoài trời trước khi mua. Sau đó, kiểm tra lại cấu hình thực tế khi nhận hàng so với bản vẽ trong quá trình kiểm tra nhập kho. Kết quả là kế hoạch lắp đặt rõ ràng hơn, hồ sơ bảo trì có tính lập luận cao hơn và khả năng cao hơn để vùng phủ đo được khớp với ngân sách liên kết ban đầu.