Sử dụng cáp cấp nguồn có lớp chắn trong việc triển khai trạm gốc 5G

Sử dụng cáp cấp nguồn có lớp chắn trong việc triển khai trạm gốc 5G

Đối với kỹ sư hệ thống RF, đường dây cấp tín hiệu (feeder run) không chỉ đơn thuần là một mục trong danh sách giữa thiết bị phát sóng và ăng-ten. Đây là một phần của ngân sách liên kết (link budget), một phần của kế hoạch kiểm soát nhiễu và thường là một trong những thành phần bất tiện nhất để thay thế sau khi trạm phát sóng trên tháp, trên mái nhà hoặc hệ thống ăng-ten phân tán trong nhà (DAS) đã được đưa vào vận hành. cáp cấp tín hiệu có lớp chắn giúp truyền năng lượng RF đồng thời giữ cho đường dẫn tín hiệu được cách ly tốt hơn với môi trường xung quanh. Trong công việc triển khai mạng 5G, việc lựa chọn cáp phải tính đến suy hao (attenuation), tính liên tục của lớp chắn (shielding continuity), rủi ro tạo ra nhiễu giao điều chế thụ động (passive intermodulation), cách bố trí cơ học và thực tế về việc bảo trì, sửa chữa cáp sau nhiều năm sử dụng.

Cụm từ này có thể gây nhầm lẫn vì nhiều kết quả tìm kiếm mô tả cáp điều khiển được bọc chắn thay vì cáp cấp tín hiệu RF. Trong đường dẫn RF của trạm gốc, bộ phận lắp ráp liên quan thường là cáp cấp tín hiệu đồng trục 50 ôm với lớp dẫn ngoài liên tục. Các thiết kế bằng đồng rãnh (corrugated copper) phổ biến trong các ứng dụng chạy ngoài trời dài, công suất phát cao và yêu cầu độ bền cao. Lớp dẫn ngoài góp phần vào khả năng bọc chắn, nhưng hiệu suất hệ thống tốt vẫn phụ thuộc vào việc chọn đúng đầu nối phù hợp, các bề mặt tiếp xúc sạch sẽ, thực hành nối đất đúng cách và bịt kín chống thời tiết.

Vị trí của cáp cấp tín hiệu trong kiến trúc RF 5G

Tại một trạm macro, một cáp cấp tín hiệu có lớp chắn có thể chạy từ thiết bị vô tuyến đến hệ thống ăng-ten, đi qua cửa cấp nguồn (feeder window), dọc theo đường đi trên tháp hoặc mái nhà, rồi vào các dây nhảy ăng-ten. Trong một số kiến trúc hiện đại, bộ vô tuyến được lắp đặt gần ăng-ten, làm ngắn đoạn cáp cấp nguồn công suất cao. Điều này không loại bỏ công việc lựa chọn cáp: các dây nhảy, kết nối giữa các bộ vô tuyến từ xa và tuyến cáp riêng theo từng trạm vẫn đòi hỏi trở kháng được kiểm soát chặt chẽ cùng khả năng bảo vệ môi trường phù hợp.

Đối với phân phối trong nhà, mạng cáp phục vụ một bố trí vật lý khác biệt. Hệ thống phân phối vô tuyến nội bộ (DAS) có thể sử dụng các tuyến cáp chính để tiếp cận từng tầng hoặc từng khu vực, sau đó rẽ nhánh thông qua các thành phần thụ động và cáp nhỏ hơn. Do đó, câu hỏi lựa chọn không đơn thuần là “loại cáp nào có tổn hao thấp nhất?” mà là liệu đường kính cáp, khả năng uốn cong, họ đầu nối và phương pháp lắp đặt đã chọn có phù hợp với tuyến dự kiến hay không — nhằm tránh tạo ra các điểm chuyển tiếp khó khăn hoặc các vị trí hỏng hóc không thể tiếp cận.

Tại sao tổn hao thấp và khả năng chắn nhiễu phải được đánh giá đồng thời

Tổn hao chèn tích lũy dọc theo đường dẫn RF. Một đoạn cáp dài hơn, tần số hoạt động cao hơn và các đầu nối bổ sung đều cần được xem xét kỹ trong ngân sách liên kết. Thông thường, người ta chọn cáp cấp nguồn có gân lớn hơn khi đoạn cáp chính dài nhằm giảm suy hao, trong khi cáp nhỏ hơn lại thực tế hơn trong các tuyến chật chội hoặc các đoạn ngắn. Hãy sử dụng bảng suy hao theo tần số do nhà sản xuất cung cấp thay vì giả định rằng một đường kính duy nhất phù hợp với mọi dải tần hoặc tuyến truyền.

Việc che chắn cũng mang tính thực tiễn như nhau. Lớp dẫn ngoài liên tục có thể giúp giới hạn năng lượng tần số vô tuyến (RF) và giảm độ nhạy với các hoạt động điện từ gần đó, nhưng không thể thay thế cho việc nối đất đúng cách và kỹ thuật lắp đặt đầu nối đạt chuẩn. Một lớp vỏ bị hư hại, phần gợn sóng bị biến dạng hoặc đầu nối được chuẩn bị kém có thể làm suy yếu chính tính liên tục mà cáp được lựa chọn nhằm đảm bảo. Quy trình nghiệm thu tại hiện trường cần bao gồm kiểm tra bằng mắt thường, siết mô-men xoắn đầu nối theo hướng dẫn của nhà cung cấp đầu nối và xác minh điện phù hợp với yêu cầu dự án.

Lựa chọn giữa cáp gợn sóng đường kính 7/8 inch và 1-5/8 inch

Đối với nhiều ứng dụng trạm gốc ngoài trời, cáp gợn sóng đường kính 7/8 inch mang lại sự cân bằng hữu ích giữa khả năng tổn hao thấp và khả năng thao tác dễ dàng. Loại cáp này phù hợp với các dự án yêu cầu cáp trunk bền bỉ mà không gặp phải vấn đề về trọng lượng hay khó khăn trong việc đi dây như ở các loại có kích thước lớn hơn. Một lựa chọn đã được tài liệu hóa là cáp cấp nguồn bằng đồng gợn sóng 7/8" - 50 Ohm ; xác minh bảng dữ liệu hiện tại, khả năng tương thích của đầu nối và các yêu cầu về địa điểm trước khi chọn sản phẩm này.

Chuyển sang cáp gợn sóng đường kính 1-5/8 inch có thể hợp lý đối với các tuyến cấp nguồn macro-cell công suất cao hoặc dài hơn, khi lợi ích về ngân sách liên kết đủ để biện minh cho việc tăng đường kính và trọng lượng. Sự đánh đổi ở đây mang tính cơ học: cáp lớn hơn đòi hỏi không gian uốn rộng hơn, kế hoạch hỗ trợ chắc chắn hơn, quy trình kéo cẩn trọng hơn và phần cứng đầu vào phù hợp. Không nên ép cáp này đi qua tuyến đường được thiết kế cho cáp nhỏ hơn chỉ vì thông số suy hao của nó hấp dẫn.

Một cách tiếp cận thực tế là mô hình hóa tuyến đường theo từng đoạn. Sử dụng cáp chính có tổn hao thấp nhất ở những vị trí mà khoảng cách và công suất làm tăng giá trị của nó, sau đó dùng các dây nhảy linh hoạt được lựa chọn đúng thông số tại các điểm kết nối thiết bị hoặc khu vực có hình học chật hẹp. Các cụm đã được đấu đầu sẵn cũng giúp giảm khối lượng công việc đấu đầu tại hiện trường, miễn là chiều dài, giao diện đầu nối và bảo vệ khi kéo đã được lên kế hoạch từ trước. Ví dụ, hãy xem xét các chi tiết sẵn có cho Bộ cáp đã được kết nối sẵn Worldpeak 1-2 với nhà cung cấp trước khi sử dụng trong một thiết kế cụ thể.

Chỉ định toàn bộ cụm lắp ráp, không chỉ riêng cáp

Yêu cầu về một cáp cấp tín hiệu có lớp chắn cần xác định nhiều hơn chỉ đường kính. Nêu rõ trở kháng danh định, dải tần số hoạt động, chiều dài tuyến cáp, giới hạn suy hao tại các tần số liên quan, giao diện đầu nối, điều kiện tiếp xúc trong nhà hay ngoài trời, yêu cầu về vỏ bọc, phụ kiện nối đất và bất kỳ yêu cầu đặc thù nào của dự án về phòng cháy, vật liệu hoặc tài liệu kỹ thuật. Khi cần cáp nối linh hoạt, các phần áp dụng được của họ cáp đồng trục RF IEC 61196 có thể là điểm tham khảo hữu ích, bên cạnh đặc tả đã được phê duyệt riêng của dự án.

Chiều dài tùy chỉnh và giao diện hỗn hợp có thể loại bỏ các bộ chuyển đổi không cần thiết, nhưng chúng phải được thiết kế như một cụm lắp ráp hoàn chỉnh. Đừng coi rG11 là sự thay thế có thể hoán đổi cho dây cấp trạm gốc 50 ôm: trở kháng cáp, mục đích sử dụng và khả năng tương thích đầu nối đều phải phù hợp với thiết kế RF. Tương tự, một đầu nối đầu nối crimp bnc hoặc một rpsma đực giao diện có thể phù hợp với một số thiết bị công suất thấp hoặc đường kiểm tra nhất định, nhưng không nên mặc nhiên coi là thích hợp cho đường cấp điện chính mà không kiểm tra kỹ các yêu cầu về công suất, tần số, độ tương thích cơ khí và điều kiện môi trường.

Lắp đặt ngoài trời, chống thấm nước và bảo trì

Độ bền khi lắp đặt ngoài trời được quyết định tại các điểm chuyển tiếp. Hãy duy trì bán kính uốn tối thiểu của cáp, sử dụng các giá đỡ nhằm ngăn ngừa nén hoặc mài mòn, đồng thời để lại một đoạn cáp dự phòng được kiểm soát ở những vị trí mà việc thay thế trong tương lai là khả thi. Giữ nước tránh xâm nhập vào các giao diện kết nối bằng cách tuân thủ đúng trình tự chống thấm được phê duyệt dành riêng cho hệ thống đầu nối cụ thể. Các vật liệu làm kín, ống bọc đầu nối, bộ kit nối đất và bảng panel đầu vào phải tương thích với cáp cũng như thực tiễn lắp đặt tại hiện trường; một mối nối được quấn không tự động đảm bảo độ kín nước.

Truoc khi ban giao, ghi nhan cac ma so day cap, cac doan tuyen, vi tri dau noi, diem noi dat va ket qua kiem tra. Trong qua trinh bao tri, kiem tra vo boc, gia treo, mieng dan kien va dau noi sau thoi tiet xau hoac sau khi co cong viec tai dia diem. So sanh ket qua do quet hoac VSWR moi voi cac tai lieu khoi dong thay vi chi tin vao kiem tra bang mat. Muc chuan nay giup de dang xac dinh nguyen nhan mat do du phong la do day dan, day nhay, dau noi hay bo phan khac trong mach RF.

Kiem tra cheo tai lieu RF

Giu cac thuat ngu trong bang vat tu lien he ro rang voi chuc nang mach du kien. Viec kiem tra cheo ngan gon duoi day ngan chan viec tron lan ngon ngu ve day dan, day video cu va giao dien cong suat thap ma khong co danh gia ky thuat.

Danh sach kiem tra mua sam cho dot trien khai tiep theo

• Tinh toan ton that duong truyen tai cac tan so hoat dong va chieu dai tuyen du kien.
• Chọn kiến trúc cáp đường kính 7/8 inch, 1-5/8 inch hoặc hỗn hợp dựa trên các ràng buộc về điện và lắp đặt.
• Xác nhận trở kháng 50 ohm, giao diện đầu nối và tất cả các chuyển đổi bộ thích ứng.
• Xác định đồng thời yêu cầu về vỏ bọc ngoài trời, niêm phong, nối đất, đỡ cáp và đầu vào.
• Yêu cầu tài liệu lắp ráp và dữ liệu kiểm tra điện khi dự án yêu cầu xác minh đầu vào.
• Lên kế hoạch tiếp cận để kiểm tra sao cho cáp cấp tín hiệu có lớp chắn có thể được bảo trì thay vì chỉ đơn thuần được lắp đặt.

Một lựa chọn dây cấp tốt là lựa chọn vừa bảo toàn ngân sách RF vừa đảm bảo khả năng lắp đặt, niêm phong và bảo trì trong môi trường thực tế tại hiện trường. Hãy xem xét kích thước cáp, tính liên tục của lớp chắn, giao diện và kỹ thuật thi công tại hiện trường như một quyết định tổng thể; khi đó, đường truyền RF 5G kết quả sẽ dễ đưa vào vận hành và bảo trì hơn.