EN
Mekanisme Kerugian yang Bergantung pada Frekuensi dalam Kinerja Kabel Koaksial 5G
Efek Kulit dan Kerugian Dielektrik pada Rentang Sub-6 GHz dan mmWave
Ketika bekerja pada frekuensi yang lebih tinggi, kabel koaksial tidak dapat berperforma sebaik biasanya karena sifat alami fisika. Efek kulit mendorong arus RF ke bagian luar konduktor, sehingga membuatnya berperilaku seolah-olah memiliki hambatan yang lebih tinggi. Tembaga menjadi semakin buruk dengan cepat saat frekuensi meningkat, mengalami penurunan konduktivitas sekitar 40% ketika naik dari 3,5 GHz hingga mencapai 28 GHz. Pada saat yang sama, bahan di dalam kabel mulai menyerap energi lebih banyak. Busa polietilen kehilangan sekitar 0,5 dB per meter pada 6 GHz, tetapi beralih ke etilena propilena terfluorinasi dapat mengurangi kerugian tersebut sekitar 30% pada rentang gelombang milimeter yang sulit karena bahan ini membuang energi lebih sedikit. Semua kerugian gabungan ini sangat mengganggu kualitas sinyal pada sistem MIMO besar, terutama merusak presisi beamforming di atas 24 GHz di mana ruang untuk kesalahan hampir tidak ada lagi. Para perancang sistem sering kali mendapati diri mereka harus berjuang melawan menyusutnya margin keamanan seiring terus meningkatnya frekuensi.
Pilihan Konstruksi Kabel Koaksial yang Menentukan Integritas Sinyal 5G
Kemurnian Konduktor, Dielektrik Foam PE vs. FEP, dan Pertimbangan Arsitektur Perisai
Kinerja kabel koaksial dalam sistem 5G benar-benar ditentukan oleh tiga faktor utama konstruksi. Mari mulai dengan bahan konduktor. Tembaga bebas oksigen (OFC) menjadi pilihan karena dapat mengurangi kehilangan resistif. Hal ini sangat penting pada frekuensi gelombang milimeter karena efek kulit mendorong arus masuk ke lapisan tipis di dekat permukaan. Selanjutnya adalah pemilihan bahan dielektrik. Ada pertimbangan di sini. Polietilen busa bekerja dengan baik untuk frekuensi di bawah 6 GHz dengan kehilangan sinyal yang lebih rendah, tetapi saat digunakan mendekati 28 GHz, etilena propilena fluorida (FEP) menjadi lebih baik meskipun harganya sekitar 30% lebih mahal menurut RF Component Journal tahun lalu. Elemen ketiga adalah pelindung. Desain berlapis seperti kombinasi anyaman foil biasanya mencapai lebih dari 95% cakupan, yang membuat perbedaan besar terhadap gangguan elektromagnetik pada instalasi yang padat. Pengujian dalam kondisi nyata menunjukkan bahwa kabel yang menggunakan FEP alih-alih PE mengalami penurunan sinyal sekitar 15% lebih sedikit pada frekuensi 24 GHz.
konsistensi Impedansi 50 μ dan Perannya dalam Meminimalkan Pantulan pada Stasiun Basis 5G
Menjaga impedansi 50 ohm dalam kisaran ketat ±0,5 ohm sangat penting untuk mengurangi pantulan sinyal pada koneksi stasiun basis 5G tersebut. Masalah kecil di sini juga berarti. Ketika ukuran konduktor tidak konsisten atau terdapat celah pada material dielektrik, hal ini meningkatkan rasio gelombang tegangan berdiri atau VSWR. Dan masalah ini semakin memburuk saat sinyal melewati semua saluran antena dalam suatu susunan. Perhatikan apa yang terjadi ketika VSWR mencapai 1,5 banding 1 pada frekuensi sekitar 3,5 GHz. Menurut beberapa laporan industri tahun lalu, ketidaksesuaian sederhana ini sebenarnya dapat menurunkan daya pancar efektif sekitar 20%. Itu cukup signifikan. Praktik manufaktur yang baik membantu menjaga tingkat impedansi tetap stabil meskipun kabel semakin panjang atau suhu berubah. Hal ini menghasilkan rugi pantul di bawah -20 dB yang memberikan dampak besar terhadap kualitas sinyal dan keselarasan pancaran (beam alignment) pada konfigurasi MIMO masif yang sangat diandalkan jaringan modern saat ini.
Tantangan Lingkungan dan Instalasi terhadap Keandalan Kabel Koaksial pada Jaringan 5G Dunia Nyata
Ketahanan EMI: Efektivitas Perisai pada Lingkungan 5G Perkotaan yang Padat
Kabel koaksial benar-benar kesulitan menghadapi gangguan elektromagnetik di area kota yang padat, di mana antena 5G terletak tepat di sebelah saluran listrik dan berbagai mesin industri. Medan RF terus tumpang tindih di mana-mana, yang merusak kualitas sinyal secara signifikan, terutama pada tiang utilitas bersama atau saat beberapa kabel dikelompokkan bersama di atap gedung. Pelindung yang terbuat dari tembaga anyaman dan foil aluminium dapat mengurangi gangguan ini sekitar 40 hingga 60 desibel, yang membantu menjaga rasio sinyal terhadap noise yang penting untuk kinerja optimal. Ketika perusahaan melewatkan pelindung ini, penurunan laju transfer data menjadi sangat terasa di tempat-tempat dengan interferensi tinggi seperti stasiun kereta yang ramai atau kawasan bisnis pusat kota, di mana puluhan sinyal saling memantul secara bersamaan.
Faktor Degradasi Fisik: Kelembapan, Paparan UV, Radius Lentur, dan Tegangan Mekanis
Instalasi 5G luar ruangan mengekspos kabel koaksial terhadap berbagai tekanan lingkungan yang mempercepat penuaan dan mengganggu kinerja:
- Kelembaban : Masuknya uap air menyebabkan korosi pada konduktor dan merusak isolasi dielektrik, meningkatkan atenuasi hingga 15% (PTS, 2023); pelindung tahan cuaca dan konektor yang disegel hermetis wajib digunakan di wilayah pesisir atau daerah dengan kelembapan tinggi.
- Paparan UV: Selubung polietilen yang tidak stabil akan menjadi getas dan retak setelah 2-3 tahun terpapar sinar matahari; senyawa tahan UV dapat memperpanjang masa pakai hingga sekitar 70%.
- Radius lentur: Lengkungan yang terlalu tajam dapat menyebabkan deformasi pada inti dielektrik, mengakibatkan ketidaksesuaian impedansi lokal dan pantulan mikro, yang sangat merusak sinyal gelombang milimeter.
- Getaran dan Tegangan Mekanis : Beban angin dan kelelahan mekanis pada konektor yang dipasang di tiang seiring waktu; relief tegangan dari baja tahan karat mengurangi tingkat kegagalan konektor sebesar 34% di area dengan lalu lintas tinggi.
Praktik pemasangan yang kuat—termasuk kepatuhan terhadap jari-jari tikungan minimum, penggunaan saluran yang tahan UV, dan pelepasan tegangan yang tepat—bukanlah peningkatan opsional melainkan persyaratan dasar untuk keandalan jangka panjang dalam jaringan 5G di dunia nyata.
