Nola murriztu seinale-galera koaxialaren kableekin?

Zer eragiten du koaxial-kablean seinale-galera?

Dielektrikoaren eta eroalearen galera: energia-dissipazioa kablearen nukleoan eta isolamenduan

Signalek koaxialaren kableetan zehar bidaiatzen dutenean, energia-galera mekanismo arrunten ondorioz, indarra galduz joaten dira. Kablearen barneko hari nagusiak, benetan, potentzia bat galdu egiten du elektroiak elkarren artean talka egiten dutenean egitura metalikoan. Fenomeno hau maiztasun handiagoetan larriago bihurtzen da, non korronte gehiena eroalearen kanpoko aldean bakarrik ibiltzen den, bere lodiera osoan ez ezik. Aldi berean, eroaleen arteko plastiko isolatzaileak ere eragin bat du. Izan ere, uhin elektromagnetiko batzuk hartzen ditu igarotzen ari direnean eta bero bihurtzen ditu helburura iristeko ordez. Arazo bi hauek elkartuta, normalean kable arruntetako seinalearen ahultze guztiaz inguru hiru laurdenak eragiten dituzte. Horregatik, koaxialaren kable luzeek batzutan jasotze ahulagoa edo konexio kalitate txikiagoa eragin dezakete.

Maiztasunaren mendeko atenuazioa: Zergatik areagotzen du RF maiztasun altuak koaxialaren kablearen galera

Signalaren galera-kopurua askoz handiagoa da maiztasunak handiagotzen direnean, elektromagnetismo-uhinak nola jokatzen dutenengatik. 100 MHz baino maiztasun handiagoak aztertzen ditugunean, maiztasuna bikoiztean, RG-6 kableetan zeharreko signalaren galera %30 inguru handitzen da. Hau gertatzen da batez ere elektronak gainazalaren inguruan (azal-efektua) ibiltzeko joera dutelako eta isolamendu-materialak eremu elektriko aldakorrari indartsuago erantzuten duelako. Adibidez, RG-6 kable estandar bat hartu, 100 oin luzea. 1 GHz-tan, ingurukoa 6,5 dB-ko signal-indar-galera izango du, eta 50 MHz-tan, berriz, gutxi gorabehera 1,2 dB-koa. Ezberdintasun hauek kontutan hartuta, kable egokia aukeratzea oso garrantzitsua da 5G instalazioak edo DOCSIS 3.1 internet-zerbitzuak bezalako sare moderno eta abiadura altukoak erabiltzean, non galera txikiak ere errendimenduan eragin nabarmena izan dezaketen.

Impedantzia-diskonformitatea eta islapenak: Nola suntsitzen duen VSWR-k koaxial-kableetan signalaren integritatea

Koaxial kablearen impedantzia (normalean 50 edo 75 ohm inguru) eta bere bi muturretan konektatuta dauden gauzen arteko desegokitasunak eragiten ditu horiek signaloen islapenak, zeinak guztion artean ezagutzen ditugun. Zer gertatzen da ondoren? Islapen horiek jatorrizko seinalearen bidean sartzen dira, eta honela sortzen dira uhin geldikorren patroiak, ingeniariek «Tentsio Uhin Geldikorren Ratioa» edo VSWR izenekoa neurtzen duten moduan. Ratio hori 1,5:1 ingurura iristean, gauzak laster hondatzen hasiko dira. Seinalearen kalitatea gutxi gorabehera 3 dezibel jaisten da, eta tresnak behin-baitan ez funtzionatuko dute egoki. Zergatik gertatzen da hori? Hainbat arrazoi ohiko daude: instalazioan ez ziren ongi krimpaturiko konexioak, denbora igaro ahala oxidatu edo korrosionatu diren konexioak, eta kableak ibilbidean zehar asko tolestu diren lekuak. Gaizkiena? Islapen horiek ez dira soilik han gelditzen. Izan ere, kablearen galera arruntak are gehiago handitzen dituzte; beraz, potentzia osoa transmititzeko ordez, sistema batzuek soilik %60 inguru transmititzen dute, baldin eta guztia ongi egokitu bada.

Koaxial kablearen galera handitzen duten faktore fisikoak eta instalazio-faktoreak

Kablearen luzera eta atenuazioa: Koaxial kable mota arrunten atenuazio-galera dB/ft unitatetan kalkulatzea

Atenuazio-signalak zuzenean eskalatzen du kablearen luzerarekin, eroalearen erresistentzia eta dielektrikoaren xurgapenaren ondorioz. Luzera gehiago duen ibilbideek energia-galera handitzen dute, eta RF seinaleak bero bihurtzen dituzte. Adibidez:

• RG-6 kableak gutxi gorabehera 0,25 dB/ft galduko ditu 750 MHz-tan
• LMR-400 kableak mantentzen du 0,11 dB/ft 1 GHz-tan
  Erlazio esponentzial hau aurre-instalazio kalkulu zehatzak behar du — beti erreferentzia eman fabrikatzailearen atenuazio-grafikoetan zure helburuko maiztasun-barrutian.

Kurba egitea, zapaltzea eta babestasunaren kaltea: Koaxial kablearen errendimenduari buruzko ikusgabeko mehatxuak

Instalazioan sortutako tentsio fisikoak errendimendua degradatzen du modu batean, eta hori maiz gainbegiratzen da:

• Biraketa zorrotzak gutxieneko biraketa-erradioa gainditzeak dielektrikoaren geometria distortsionatzen du, impedantzia-desadaptaçioa handituz
• Konpresionatutako blindajea interferentzien errejekzioa %40era arte murrizten du
• Kurtsaduradun eroaleak erreflexio-puntu lokalak sortzen dituzte
  Gutxitutako estalkiaren bidez ura sartzeak oxigenazioa azkartzen du, eroalearen erresistentzia handituz. Praktika onen artean kablearen diametroa baino handiagoa den 10× biraketa-erradioa mantentzea eta instalazioan torsioa saihestea daude.

Koaxialen sistema batean seinale-galerak minimizatzeko egiaztatutako estrategiak

Galera gutxikoa duen koaxial-kablea aukeratzea: Kobre kontra CCA, foam kontra dielektriko solidoa, eta blindajearen eraginkortasuna

Koaxial kable egokia aukeratzea zehazki elektrizitatea zenbat ondo eroaten duen, zein dielektriko-material erabiltzen den eta zein neuritan babestuta dagoen arteko oreka aurkitzean datza. Errodatzaileak aztertzean, kobrea purua (solid copper) zerbaitetik gorabehera da aluminio estalitako kobrea (CCA) baino askoz hobea seinale-galerak murrizteko. Hizkera arruntarekin esanda, kobrea puruak bere egitura osoan zehar ondoago eroaten duenez, galera gutxiago izaten da, %20tik %30era arte gutxiago. Bereziki, barnean airez betetako dielektrikoak ere eragin handia dute. Hauek, polietileno solido arruntarekin konparatuta, kapazitante-galerak %40ra arte murrizten dituzte, izan ere, isolamenduan barnean elektroiak hainbeste jauzi ezin dituzte egiten. Interferentzia elektromagnetikoak arazo bat bada, lau babestura (quad shield) duten diseinuak — aluminiozko foil gehiago eta sartutako babestura multzoak — dira aukera onena. Seinale-hustaketa %1 baino gutxiagora murrizten dute, eta horregatik, RF aplikazio serioetan erabiliko diren osagai estandarrak dira. Gogoratu ere impedantziaren egonkortasuna. Kalitate handiko kableek maiztasun desberdinetan ±2 ohm-eko tokiko aldaketak bakarrik izaten dituzte, eta horrek esan nahi du seinaleak garbi eta etengabe mantentzen direla, erabiliko diren uhin-banda zein den kontuan hartu gabe.

Zehaztasun handiko bukaera eta konektoreen hautaketa: impedantzia-jauziak eta korrosioa ezabatzea koaxialaren kableko esteketan

Konexioak ondo egiteak gehienetan gelditu egiten ditu VSWR irakurketak nahasten dituzten impedantzia-islapen horiek. Konpresio-estiloeko konexioak ondo instalatuta daudenean, inguruan milimetro erdi batean mantentzen dute zihardura, eta horrek laguntzen du 50 edo 75 ohm-eko impedantzia garrantzitsua mantentzen. Kontaktu-gainazalen gainazalaren gaineko urrezko galbanak ere oso garrantzitsuak dira, oxidazio-problemen aurka borrokatzen baitu, bereziki hezetasun handiko lekuetan, non erresistentzia urtero %15etik %20ra arte igo ohi da, ikerketa batzuen arabera. Baldintza gogorretan edo kanpoan egiten diren instalazioetarako, IP68 mailako estankotasuna duten altzairu inoxidablezko konexioak aukera egokia da, ura barneratzea ekiditen baitu, eta horrek hainbat akats aldibakarra sortzen ditu, guztion artean ezagutzen diren akats larri horiek. Proiektu bat amaitu baino lehen, terminazioen kalitatea TDR probak eginez egiaztatzea komeni da. Probak mikroi-mailako akats txikiak detektatzen ditu, eta horiek beste arazo larriagoak eragin ditzakete geroago, behin guztia betirako jaurtigai jarri ondoren.