Ո՞րն է RF կեղեքների դերը ամբողջական բազային կայանի լուծման մեջ

RF կեղեքների հիմնական ֆունկցիան բազային հաղորդարարական կայանի ճարտարապետության մեջ

RF կեղեքները ժամանակակից հեռահաղորդակցության ենթակառուցվածքի անոթային համակարգն են, փոխանցելով կարևորագույն սիգնալներ ալերսի, ընդունիչ-հաղորդիչների և մշակման միավորների միջև բազային կայաններում: Դրանց կառուցվածքը ուղղակիորեն ազդում է ցանցի արդյունավետության ցուցանիշների վրա՝ ինչպիսիք են ուշացումը, շառավիղը և սխալների արագությունը 4G/LTE և 5G համակարգերում:

Ռադիոհաճախականության կեղեքների հիմնարար դերը հեռահաղորդակցության և բազային կայանների մեջ

Մասնագիտացված կեղեքներն են, որ պահում են ազդանշանների շարժը բջջային ցանցերում, թույլ տալով բարձր հաճախականության ռադիոալիքներին անդրադառնալ բազային հաղորդացույց կայանների (BTS) և դրանց տարբեր սեկտորային ալեհարների միջև: Սակայն սովորական սնուցման կեղեքները չեն կարող այս աշխատանքի համար օգտագործվել: RF կոաքսիալ կեղեքները սարքավորված են շատ շերտերով պաշտպանությամբ՝ հատուկ դիէլեկտրիկ մեկուսացմամբ, որը օգնում է պահել ազդանշանը մաքուր և ուժեղ՝ նույնիսկ այն դեպքերում, երբ գործ ունենք 600 ՄՀց-ից մինչև 40 ԳՀց հաճախականությունների հետ: Եվ եկեք նաև մոռանանք հուսալիության մասին: Ըստ արդյունաբերական տվյալների՝ ցանցի դադարի գրեթե 94 տոկոսը առաջանում է հենց RF կեղեքային համակարգի կամ կապող մասերի խնդիրների պատճառով:

Ռադիոհաճախականության կեղեքային համակարգերի ինտեգրումը բազային հաղորդացույց կայանի (BTS) նախագծման մեջ

Ժամանակակից BTS համակարգերի նախագծումը շատ է կախված RF թելերի հավաքածուներից, որոնք սեղմ են մշակված՝ ճիշտ հավասարակշռություն ստեղծելու համար էլեկտրական արդյունքների և տարածքային սահմանափակումների միջև: Այս թելերը միացնում են հեռացված ռադիո հանգույցները (RRH-ներ) բազային միավորներին, սակայն նրանք պետք է կարողանան կառավարել մի բան, որը հաճախ անտեսվում է՝ ջերմային ընդարձակումը, երբ դրանք տեղադրված են բարձր աշտարակների վրա: Ինչպես մեզ բոլորիս հայտնի է Cell Tower Component Guidelines-ի համաձայն՝ ճիշտ 마րուղի ընտրությունը շատ կարևոր է, քանի որ դա կանխում է հարևան հաղորդանցուղիներում ազդանշանների փոխազդեցությունը: Եվ սա հատկապես կարևոր է դառնում, երբ աշտարակները խիտ են տեղադրված մեծ քաղաքներում, որտեղ յուրաքանչյուր դյույմը հաշվվում է:

RF համակարգերում ազդանշանի ամբողջականություն և սինքրոնացում՝ հուսալի կապի կապերի ապահովման համար

Հիմնական կայաններում RF թելերի արդյունքները կարգավորվում են երեք հիմնական գործոններով.

• Վիճակի կայունություն : Պահպանել 50Ω համաչափությունը ջերմաստիճանի փոփոխությունների ընթացքում (-40°C-ից +85°C)
• Փուլային համաձայնեցում : ՄԻՄՈ ալերսի ճանապարհների միջև տարածման ուշացման տարբերությունների նվազագույնի հասցում
• Էկրանավորման արդյունքավետություն : Բարձր միջամտություն ունեցող միջավայրերում >90 դԲ ԱՌՀ մերժում հասնելը

Առաջադեմ կեղծալարերի նախագծումները ներառում են օդով բաժանված դիէլեկտրիկներ և արծաթով պատված հաղորդիչներ՝ 6 ԳՀց-ում կորուստը 0,5 դԲ/մ-ի կրճատելու համար՝ 40 %-ով բարելավում հին մոդելների համեմատ: Այս բարելավումները թույլ են տալիս հավաստի կարիերայի ագրեգացիա և հզոր ՄԻՄՈ իրականացում 5G NR ցանցերում:

Սիգնալի ամբողջականության ապահովում դիմադրության կառավարման և կորստի վերահսկման միջոցով

Ռադիոհաճախականության կեղեքներում ընդդիմությունը և սիգնալի կորուստը՝ հաղորդանցման ճանապարհներում հաստատունության պահպանում

Հիմնական ընդունիչ-հաղորդիչ կայաններում ստացված սիգնալի բարձր որակ ապահովելը իրականում կախված է այդ RF կեղեքների 50 օհմ դիմադրությունը ամբողջ հավաքակազմի ընթացքում պահպանելուց: Երբ առաջանում է նույնիսկ փոքր շեղում 5%-ից ներքև, օրինակ՝ մոտ 4.8 օհմ, առաջանում են դիմադրության խնդիրներ, որոնք խանգարում են բարձր հաճախականության սիգնալներին: Մենք այս երևույթը տեսնում ենք շատ հաճախ 5G mmWave տեղադրումների դեպքում, որտեղ սիգնալները կորցնում են իրենց ձևը: Ըստ EMA-ի 2025 թվականի զեկույցում ներկայացված վերջերս հետազոտությունների՝ քաղաքային կենտրոններում առաջացած մութնության մոտ երրորդ մասը իրականում պայմանավորված է կոաքսիալ գծերի անբավարար համընկնումով: Սա շատ մեծ թիվ է՝ հաշվի առնելով, թե որքան կարևոր են հուսալի կապի կապուղիները ժամանակակից հաղորդակցության համար:

Կեղեքների և կապող միացումների դիմադրության համընկնում՝ արձանագրությունները նվազագույնի հասցնելու համար

Օպտիմալ հզորության փոխանցումը պահանջում է ընդհանուր դիմադրության համընկնում բոլոր միացման կետերում: 5Ω տարբերությունը կեղծերի և անտենների միջև աճեցնում է սիգնալի անդրադարձումը 40%-ով, ինչը վատացնում է սխալի վեկտորային մեծությունը (EVM) 256-QAM մոդուլացված սիգնալներում: Ճշգրիտ կապող միացումները, որոնք ունեն <0.1dB ներդրման կորուստ, օգնում են պահել VSWR-ը ներքևում 1.5:1՝ 600ՄՀց–6ԳՀց շառավիղներում:

Ռադիոհաճախականության կեղծերում լարման կանգնած ալիքի հարաբերակցություն (VSWR) և դիմադրության հաստատություն

VSWR չափումները 1.2:1-ի ներքևում կարևոր են 64T64R մասսիվ MIMO կառույցներ կրող ՌՀ կեղծերի համար: Կորուստային պղնձե կեղծերը ցուցադրում են 18% ավելի լավ VSWR կայունություն, քան հարթ պատերով այլընտրանքային կեղծերը՝ ջերմաստիճանի փոփոխման փորձարկումների ժամանակ (-40°C-ից +85°C), ինչը անմիջապես ազդում է ցանցի անընդհատ աշխատանքի վստահելիության վրա:

Հաճախականությունից կախված կեղծի կորուստների բնութագրերը և դրանց ազդեցությունը կատարողականի վրա

Ժամանակակից հիմքային կայանները պահանջում են այնպիսի կեղեքներ, որոնց թուլացումը 3,5 ԳՀց-ում <0,3 դԲ/մ է՝ 100 ՄՀց ալիքային շառավիղ ապահովելու համար: Չնայած որ LDPE-ով մեկուսացված կեղեքները ցածր 6 ԳՀց հաճախականություններում կորուստը 22% ցածր է, PTFE տարբերակները պահպանում են դիէլեկտրիկ հաստատունը մինչև 40 ԳՀց, ինչը դրանք ավելի նախընտրելի դարձնում է C-գոտու և mmWave տեղադրումների համար:

Սիգնալի վատթարացման նվազեցում. Էկրավորում, PIM և նյութի որակ

Էկրավորում և EMI/RFI պաշտպանություն հաղորդման և ընդունման կիրառություններում

Ռադիոհաճախականության կեղծվածքներում էկրավորման տեխնոլոգիան կարևոր դեր է խաղում՝ արգելակելով էլեկտրամագնիսական և ռադիոհաճախականության միջամտությունները, որոնք խնդիրներ են ստեղծում բազային հաղորդացույցների կայաններում: Ըստ JM Test Systems-ի 2023 թվականի հետազոտության՝ հեռահաղորդակցության գրեթե կեսը անհաջող է անցնում ԷՄԻ-ի համապատասխանության առաջին փուլի փորձարկումները՝ պարզապես այն պատճառով, որ էկրավորումը բավարար չէր: Արդյունավետ լուծումների դեպքում պղնձի կամ ալյումինից պատրաստված բազմաշերտ էկրանները կարող են 90%-ից ավելի կրճատել ԷՄԻ-ն: Սակայն մի մոռացեք հողանցման մեթոդներից և ապահովեք, որ միացումները ճիշտ են կնքված՝ անցակեղծ սիգնալների արտահոսքը կանխելու համար: Բարդ շահագործման պայմաններում ինժեներները հաճախ դիմում են կրկնակի էկրավորված կեղծվածքներին՝ համակցված փրփուր դիէլեկտրիկ մեկուսացման հետ: Այդպիսի կառուցվածքները սովորաբար 40% կրճատում են աղմուկի կապման խնդիրները՝ համեմատած ստանդարտ միաշերտ էկրավորման տարբերակների հետ, ինչը դարձնում է դրանք արժեքավոր ընտրություն այն տեղադրումների համար, որտեղ հուսալիությունը կարևոր է:

Պասիվ ինտերմոդուլյացիա (PIM) կոաքսիալ կեղծալներում և դրա ազդեցությունը համակարգի աշխատանքի վրա

PIM դեֆորմացիան տեղի է ունենում, քանի որ կոաքսիալ կեղծալների ներսում առկա այդ ոչ գծային միացումները ստեղծում են անցակայելի հարմոնիկներ, որոնք խոչընդոտում են սիգնալներին: Ուսումնասիրությունները ցույց են տալիս, որ երբ PIM-ը գերազանցում է -150 dBc-ն, այն փաստորեն նվազեցնում է 5G ցանցի հզորությունը մոտ 20%-ով այն տարածքներում, որտեղ միաժամանակ միացված են շատ սարքեր: Լավ լուրն այն է, որ բարձրորակ RF կեղծալները օգնում են պայքարել այս խնդրի դեմ: Դրանք օգտագործում են հատուկ պատրաստված միացումներ և թթվածնի խառնուրդներ չպարունակող պղինձ, ինչը պահում է մակերեսները ավելի հարթ և նվազեցնում է այդ խճճող ոչ գծային հոսանքների ազդեցությունը: Ինժեներները, ովքեր կատարել են համարյա փորձարկումներ, նաև հետաքրքիր բան են նշել. սեղմման տիպի միացումները գործնականում կարող են 30 dBc-ով նվազեցնել PIM-ի մակարդակը համեմատած սովորական հալոցված միացումների հետ:

Կեղծալի որակը և նյութի ազդեցությունը սիգնալի ամբողջականության և երկարաժամկետ հուսալիության վրա

Դիէլեկտրիկ հաստատունը և հաղորդիչի մաքրությունը ուղղակիորեն ազդում են RF կեբլի աշխատանքի վրա: Պղնձով պատված կոնստրուկցիաները 25% լավ կոռոզիոն դիմադրություն են ապահովում, քան ալյումինե տարբերակները (Enconnex 2024): Փրփուր պոլիէթիլենային դիէլեկտրիկները 6 ԳՀց-ում ցուցաբերում են 0,15 դԲ/մ կորուստ՝ 40%-ով ցածր, քան պինդ անալոգները: Արծաթով պատված կապող մասերը պահպանում են <1,2:1 VSWR 100+ ջերմային ցիկլերի ընթացքում, ինչը կարևոր է արտաքին բազային կայանների տևողականության համար:

Շատ ցածր սիգնալի կորուստ և լայն հաճախականության տիրույթ՝ որպես RF կեբլի ընտրության հիմնարար չափանիշներ

Այսօրվա RF կեբլները պետք է կարողանան աշխատել 600 ՄՀց-ից մինչև 42 ԳՀց հաճախադարձերի տիրույթում՝ միաժամանակ աշխատանքի ընթացքում 4G և 5G ցանցերի հետ: Լավ կեբլներն ունեն ցածր կորուստներ՝ օրինակ՝ 0,5 դԲ/մ-ից ցածր 40 ԳՀց-ի դեպքում, ինչը զգալիորեն բարելավում է massive MIMO փունջային ձևավորման ճշգրտությունը: Օդային փորձարկումները ցույց են տվել, որ այս տիպի բարելավումները կարող են բջիջների եզրերի թրուփութը ավելացնել մոտ 18%: Ինչ վերաբերում է շառավղային հնարավորություններին, ապա կիսապластիկ կեբլները, որոնք օդային դիէլեկտրիկներ են օգտագործում, մոտ 30% ավելի մեծ շառավղային հնարավորություն են ապահովում՝ համեմատած դրանց ճկուն անալոգների հետ: Եվ մի մոռացեք նաև կայունության գործոնների մասին: PTFE ծածկոցներով կեբլները կարող են դիմակայել UV ճառագայթմանը տասնհինգ տարիից ավելի ժամանակ՝ առանց դիէլեկտրիկ վատթարացման ցանկացած նշան ցուցադրելու, ինչը դրանք դարձնում է շատ հուսալի երկարաժամկետ տեղադրումների համար:

RF կեբլների մեխանիկական կայունությունը և շրջակա միջավայրի նկատմամբ դիմադրությունը

RF կեբլների տեղադրման հեշտությունը, ծռման շառավիղը և մեխանիկական ամրությունը

Ռադիոհաճախականության կեղծքերի նախագծումը ներառում է տեղադրման համար բավարար ճկուն լինելու և միաժամանակ ձգված պահելու հավասարակշռությունը: Ինժեներները հատկապես ուշադրություն են դարձնում նվազագույն ծռման շառավղին: Սա նշանակում է, թե որքան կարող է ծռվել կեղծքը՝ ներքին սալիկները չվնասելով: Որոշակի IEC 61196 ստանդարտներին համապատասխանող մեծամասնության կեղծքերը թույլատրում են ծռում՝ կեղծքի տրամագծի 10 անգամ չափով: Այն դեպքերում, երբ տեղը սահմանափակ է, կիսապластիկ կեղծքերը նույնպես կարող են դիմակայել մոտ 500 Նյուտոն քառակուսի սանտիմետր չափով ճնշմանը, մինչև կոտրվելը: Իսկ այդ հատուկ կորուստային պղնձե ծածկոցները պլաստիկ մնում են նույնիսկ -40 աստիճան Ցելսիուսի ջերմաստիճաններում, ուստի այս կեղծքերը լավ աշխատում են հեռահաղորդակցության խիտ կայաններում, որտեղ յուրաքանչյուր դյույմը հաշվվում է: Իրական աշխարհում կատարված փորձարկումները ցույց են տվել, որ լարվածության ազատման ճիշտ կազմակերպումը թրթռոցներ ունեցող տեղերում անհաջողությունները կրճատում է մոտ երկու երրորդով՝ ըստ անցյալ տարվա «Հեռահաղորդակցության ենթակառուցվածքների զեկույցի»:

Դիմադրություն շրջակա միջավայրի լարվածությանը՝ UV, խոնավություն և ջերմաստիճանի դիմադրություն

Արդյունաբերական դասի RF կեղեքները դիմանում են -55°C-ից +125°C ջերմաստիճանային սահմաններին՝ առանց ազդանշանի կորստի տատանման ±0,2 դԲ/մ-ից ավելի լինելու: Եռակի պաշտպանական շերտ (ֆոյլ + գործվածք + ֆտորպոլիմեր ծածկույթ) ապահովում է.

• UV դիմադրություն 25+ տարի շարունակ արտաքին տեղադրումների համար
• Ջրի ներթափանցման դեմ պաշտպանություն 3 մ խորության վրա (IP68 դասակարգում)
• Քիմիական կոռոզիայի դիմադրություն pH 3–11 նյութերի նկատմամբ

Արագացված ծերացման փորձարկումները ցույց են տվել, որ ֆտորպոլիմեր ծածկույթով կեղեքները պահպանում են սկզբնական ճկունության 98%-ը 5000 ջերմային ցիկլներից հետո (85°C-ից -40°C), ավելի լավ արդյունք ցուցադրելով, քան ՊՎԽ-ի անալոգները՝ 3:1 հարաբերակցությամբ:

Կապող մասերի և միացումների դերը կեղեքային համակարգի ընդհանուր արդյունավետության և հուսալիության մեջ

Վերջեսական հետազոտությունների համաձայն՝ IEEE-ի (Components, 2022) ռադիոհաճախային համակարգերի բոլոր խնդիրների 70%-ից ավելին սկսվում է հենց այդ միացման կետերում: Ոսկով պատված SMA միացումների դեպքում սովորաբար առկա է մոտ 1.3 կամ ցածր VSWR չափումներ, նույնիսկ 18 ԳՀց հաճախականությունների դեպքում, սակայն միայն այն դեպքում, երբ դրանք ճիշտ են տեղադրված՝ 40-ից 50 kgf cm սահմաններում կարգավորված մոմենտով: Բազմաշերտ 5G զանգվածային կիրառությունների համար սեղմ միացումները O օղակաձև կնիքների հետ միասին 15 դԲ-ով ավելի լավ են աշխատում պասիվ ինտերմոդուլյացիայի հարցերում, համեմատած ավանդական սոսնձման միացումների հետ: Իսկ դաշտում փոխարինվող միացումները, որոնք համապատասխանում են MIL-DTL-3922 ստանդարտներին, զգալիորեն կրճատում են բազային կայանների անջատման ժամանակը՝ կորցրած ժամանակը 80%-ով պակաս, համեմատած ավելի հին մոդելների հետ, որոնք կնքված էին էպոքսիդով:

Ռեկետավոր և կիսապինդ RF կեղեքներ. Կիրառության համապատասխանություն անլար ենթակառուցվածքներում

Ռեկետավոր ցածր կորստով կեղեքների և կիսապինդ կորուստային կեղեքների համեմատություն

Ռադիոհաճախականության ճկուն կեղծալյարները լավագույնս աշխատում են այն տեղերում, որտեղ ամեն ինչ անընդհատ շարժվում է, օրինակ՝ հավաքակայանների ռոբոտային բազկերը կամ այն կեղծալյարները, որոնց անհրաժեշտ է անընդհատ վերադասավորում: Դրանց յուրահատկությունը պայմանավորված է պարուրաձև էկրավորմամբ և ջերմակարծված թաղարներով, որոնք թույլ են տալիս կեղծալյարներին ծռվել առանց սիգնալի որակի անկման: Մյուս կողմից՝ կիսապինդ կորուստային կեղծալյարները տեղում են մնում տեղադրման հետո, ինչը բացատրում է դրանց հայտնիությունը այնպիսի սարքերի մոտ, ինչպիսին աշտարակներին ամրացված հզորացուցիչներն են, որոնք տեղակայման հետո չեն շարժվում: Անցյալ տարվա LinkedIn-ի տվյալների հիման վրա շուկայի միտումները ցույց են տալիս, որ այս երկու տեսակի կեղծալյարներն այսօր հիմնականում տիրապետում են հեռահաղորդակցության ենթակառուցվածքներին, քանի որ դրանք հավասարակշռություն են պահպանում սիգնալի ուժն ու ֆիզիկական ճկունությունը ցանկացած տեղադրման պահանջներին հարմարվելու միջև:

Ռադիոհաճախականության կեղծալյարների կիրառությունը անտենների միացումներում և անալիքային ենթակառուցվածքների տեղադրման ընթացքում

Ժամանակակից հիմքի ընդունիչ-հաղորդիչ կայանները հիմնված են RF կեղեքների վրա, որոնք հավասարակշռում են ճկունությունը և մեխանիկական տևողականությունը: Արտաքին ալերժերի զանգվածները հաճախ օգտագործում են կիսաճկուն կոնստրուկցիաներ IP67 վանկանիշով միացումներով՝ խոնավության ներթափանցման դեմ պայքարելու համար, իսկ ներքին բաշխված ալերժի համակարգերում (DAS) օգտագործվում են թեթև, ճկուն կեղեքներ՝ ավելի հեշտ երթևեկություն ապահովելու սահմանափակ տարածություններում:

Ռադիոհաճախականության կեղեքների կիրառությունը հիմքի կայաններում և անալիք ցանցերում՝ դաշտային արդյունավետության վերաբերյալ տեսանկյուններ

5G ցանցերի տվյալները շեշտում են կեղեքների ճկունության կարևորությունը քաղաքային միջավայրերում, մինչդեռ կիսապինդ կեղեքները շարունակում են նախընտրվել բարձր հզորության կիրառությունների համար, որտեղ պահանջվում է նվազագույն պասիվ խառնուրդ (PIM): Վերջերս ցածր կորուստներ ունեցող նյութերի մեջ կատարված առաջընթացը 40 ԳՀց սահմանին է տարածել շահագործման հաճախականության տիրույթը, ինչը հնարավորություն է տալիս հուսալի հետադարձ կապի կապեր ստեղծել միլիմետրային ալիքների ցանցերի համար: