EN
5G Коаксиалды Кабельдің Өнімділігіндегі Жиілікке Байланысты Шығын Механизмдері
Sub-6 ГГц және mmWave диапазондары бойынша шынжыр эффектісі мен диэлектрик шығындары
Жоғары жиіліктерде жұмыс істеген кезде коаксиалды кабельдер табиғаттың әрекет ету тәсіліне байланысты жақсы жұмыс істей алмайды. Терілік эффект РЧ токтарын өткізгіштердің сыртқы бөліктеріне ығыстырады, нәтижесінде олар кедергісі жоғары болғандай әрекет етеді. Мыс жиіліктің өсуіне қарай тез нашарлайды, 3,5 ГГц-тен 28 ГГц-ке дейін өскенде өткізгіштігі шамамен 40% төмендейді. Сол уақытта кабельдің ішіндегі материалдар энергияны одан әрі сіңіре бастайды. Көбік политетрафторэтилен 6 ГГц-те метріне шамамен 0,5 дБ жоғалтады, ал фторлау этилен пропиленге ауысу осы қиын миллиметрлік толқын диапазонында шамамен 30% жоғалтуларды азайтады, себебі ол энергияны аз ғана шығындайды. Бұл барлық жинақталған жоғалтулар үлкен MIMO жүйелеріндегі сигнал сапасына қатты әсер етеді, әсіресе 24 ГГц-тен жоғарыда қате жіберуге мүлдем орын қалмайтын сәулелерді бағыттау дәлдігіне зиян тигізеді. Жиіліктердің үздіксіз өсуіне байланысты жүйе құрастырушылар жиі қауіпсіздік шектерінің азаюымен күресуге мәжбүр болады.
5G сигналдың бүтіндігін анықтайтын коаксиалды кабельдің құрылымының таңдауы
Өткізгіштің тазалығы, көбік полиэтилен мен ФЕП диэлектриктері және экрандау құрылымының компромисстері
5G жүйелеріндегі коаксиалды кабельдердің жұмыс істеуі шынында да негізгі үш конструкциялық факторға байланысты. Бастайық орам материалынан. Кедергі шығындарын азайту үшін оттегісіз мыс (OFC) қолданылады. Миллиметрлік толқын жиіліктерінде бұл өте маңызды, себебі түрмен әсері токты бетке жақын жұқа қабатқа итермелейді. Келесісі - диэлектрик материалды таңдау. Мұнда сауда компромисстері бар. Жиіліктер 6 ГГц-тан төмен болғанда төменгі сигнал шығынымен сәйкес келетін көбіктенген полиэтилен жақсы жұмыс істейді, бірақ 28 ГГц-қа жақындағанда фторлау этилен пропилен (FEP) өтеді, өткен жылы RF Component Journal дереккөзіне сәйкес оның бағасы шамамен 30% қымбат болса да. Үшінші элемент – экрандау. Фольга-тор-фольга комбинациялары сияқты көп қабатты конструкциялар толық жабылу дәрежесін 95%-дан асады, бұл тығыз орнатылған орнатуларда электромагниттік бөгеулестен қорғау үшін үлкен айырмашылық жасайды. Нақты жағдайларда жүргізілген сынақтар полиэтилен (PE) орнына FEP қолданылатын кабельдердің 24 ГГц жиіліктерінде сигналдың шамамен 15% азырақ нашарлауына ұшырайтынын көрсетті.
5G базалық станциясындағы шағылуды азайтудағы 50 μ импеданстың тұрақтылығы және оның рөлі
5G базалық станцияларға арналған байланыстарда сигналдың шағылуын азайту үшін 50 ом импедансты тым шектеулі +/- 0,5 ом ауқымында сақтау өте маңызды. Мұнда кішігірім мәселелер де маңызды болып табылады. Өткізгіштің өлшемі біркелкі болмағанда немесе диэлектрик материалда саңылаулар болған жағдайда, бұл кейде кернеу тұрақты толқыны немесе VSWR деп аталатын шаманы арттырады. Бұл мәселе сигналдар массивтегі антенналарға берілетін кезде одан да нашарлайды. Мысалы, 3,5 ГГц жиіліктерде VSWR 1,5-ке дейін жеткенде не болатынын қарастырайық. Өткен жылғы кейбір салалық есептерге сәйкес, бұл қарапайым сәйкессіздік тиімді сәулелендіру қуатын шамамен 20%-ға дейін төмендетуі мүмкін. Бұл елеулі төмендеу. Кабельдер ұзарған сайын немесе температура өзгерген кезде де импеданстың тұрақты деңгейін сақтауға мүмкіндік беретін жақсы өндірістік практикалар қазіргі заманғы желілердің өте көп пайдаланатын үлкен MIMO жүйелеріндегі сигнал сапасы мен сәулені бағыттауда -20 дБ-ден төменгі кері шығындарға әкеледі.
Шынайы 5G желілеріндегі коаксиалды кабельдің сенімділігіне әсер ететін экологиялық және орнату шарттары
ЭМИ төзімділігі: тығыз қалалық 5G орталарындағы экранның тиімділігі
Коаксиалды кабельдер 5G антенналары электр желілері мен әртүрлі өнеркәсіптік машиналардың дәл жанында орналасқан қала орталарында электромагниттік бұзуға өте сезімтал. Радиожиілікті өрістер бүкіл жерде бір-біріне үстіне үстіне келіп, сигнал сапасын бұзады, әсіресе пайдалы құрылғылардың ортақ бағандарында немесе шатырларда бірнеше кабельдер топтасқан кезде. Меднаның торы мен алюминий фольгасынан жасалған экрандау бұл бұзуды шамамен 40-60 децибелге дейін азайтады, бұл жақсы жұмыс істеу үшін қажетті сигнал/дәуірлік қатынасын сақтауға көмектеседі. Компаниялар осындай экрандауды қолданбаса, деректер беру жылдамдығының төмендеуі көптеген сигналдар бір уақытта шағылып тұратын теміржол вокзалдары немесе қаланың бизнес аудандары сияқты күшті бұзу болатын жерлерде байқалады.
Физикалық бұзылу факторлары: Ылғалдылық, Күн сәулесінен әсер, Бүгу радиусы және Механикалық кернеу
Сырттағы 5G орнатулар коаксиалды кабельдерді көптеген әсерлерге ұшыратады, бұл кабельдердің ескіруін тездетеді және жұмыс істеуін нашарлатады:
- Ылғалдылық : Ылғал өткізгіштердің коррозиясына және диэлектрикті изоляцияның бұзылуына әкеліп соғады, нәтижесінде зәлілдену 15%-ға дейін артуы мүмкін (PTS, 2023); жағалау және ылғалды аймақтарда герметикатты қаптама мен су өткізбейтін коннекторлар міндетті түрде қолданылуы керек.
- Күн сәулесінен әсер: Полиэтилен қаптамасы Күн сәулесіне 2-3 жыл әсер еткеннен кейін сынғыш болып, трещинаны пайда етеді; Күн сәулесіне төзімді қоспалар қызмет ету мерзімін шамамен 70% арттыра алады.
- Бүгу радиусы: Тым шұғыл бүгілу диэлектрик негіздің деформациясына әкеліп соғады, бұл жергілікті импеданстың сәйкессіздігі мен микросәулеленуге әкеледі, бұл миллиметрлік толқындар үшін ерекше зиянды.
- Тербеліс және механикалық кернеу : Желдің жүгі және бағандарға орнатылған коннекторлар уақыт өте кемінде қажуды тудырады; жоғары жүгі бар аймақтарда коннекторлардың істен шығуын 34% азайтады.
Минималды иілу радиусын сақтау, УК-бағдарламалы құбырларды пайдалану және дұрыс созылу рельсын қолдану сияқты мықты орнату тәжірибелері 5G желілерінде ұзақ мерзімді сенімділік үшін міндетті талаптар болып табылады, бұлардың маңызы зор.
