Толық базалық станция шешімінде RF кабельдердің рөлі қандай?

Базалық трансиверлік станция архитектурасындағы RF кабельдердің негізгі функциясы

RF кабельдер заманауи байланыс инфрақұрылымының тамырлық жүйесі болып табылады және базалық станцияларда антенналар, трансиверлер мен өңдеу блоктары арасында маңызды сигналдарды тасымалдайды. Олардың конструкциясы 4G/LTE және 5G жүйелеріндегі кідірудің, жолақтың және қате пайызының сияқты желі өнімділігі көрсеткіштеріне тікелей әсер етеді.

Байланыс орталықтары мен базалық станциялардағы RF кабельдердің негізгі рөлі

Арнайы кабельдер-бұл ұялы желілер бойынша сигналдарды жылжытып, радиожиіліктің жоғары толқындарының базалық трансиверлік станциялар (BTS) мен олардың әртүрлі секторлық антенналары арасында шағылуын қамтамасыз ететін нәрсе. Бұл жұмыс үшін қарапайым электр кабельдері тиімді болмайды. RF коаксиалды кабельдер сигналды таза және күшті ұстап тұруға мүмкіндік беретін экранның бірнеше қабаттарымен және арнайы диэлектрикалық изоляциямен жабдықталған, ол 600 МГц-тен бастап 40 ГГц-ке дейінгі жиіліктермен жұмыс істеген кезде де сақталады. Сондай-ақ, сенімділікті де ұмытпау керек. Сала бойынша деректерге сәйкес, желідегі 94 пайызына жуық уақыттағы тоқтап қалу проблемалары нақты RF кабельдермен немесе коннекторлардағы ақаулармен байланысты.

Базалық трансиверлік станция (BTS) конструкциясындағы RF кабельдік жинақтардың интеграциясы

Қазіргі заманның BTS жүйелерінің дизайны электрлік өнімділік пен кеңістіктің шектеулері арасында дұрыс тепе-теңдік орнату үшін қолданылатын RF кабельдеріне күшті тәуелді. Бұл кабельдер базалық жиілікті блоктарға (RRH) қосылады, бірақ олар мұртадан көтеріңкі торға орнатылған кезде жиі елемей қалынатын жылулық ұлғаюмен де санасуы керек. Біз бәріміз білетін «Ұялық Тор Компоненттерінің Нұсқаулығына» сәйкес, маршрутты дұрыс таңдау сигналдардың көршілес беру желілері бойынша бір-біріне кедергі келтіруін болдырмау үшін өте маңызды. Ал бұл әр бір дюйм маңызды болатын үлкен қалалардағы тығыз орналасқан торлар үшін ерекше маңызды.

RF Жүйелеріндегі Сигналдың Бүтіндігі мен Синхронизациясы: Сенімді Байланыс Каналдарын Қамтамасыз Ету

Базалық станциялардағы RF кабельдерінің өнімділігін үш негізгі фактор анықтайды:

• Импеданстың тұрақтылығы : Температураның тербелісі кезінде 50Ω біркелкілігін сақтау (-40°C тан +85°C дейін)
• Фазалық когеренттілік : MIMO антенналық жолдар арасындағы тарату кешігуін азайту
• Экрандау тиімділігі : Жоғары интерференциялы орталарда 90 дБ-ден астам ЭМИ-ге қарсы тұру

Қазіргі заманғы кабельдік конструкциялар 6 ГГц жиілікте шығынды 0,5 дБ/м дейін азайту үшін ауамен толтырылған диэлектриктер мен күміспен капталған өткізгіштерді қолданады — бұл ескірген модельдерге қарағанда 40% жақсартылған көрсеткіш. Бұл 5G NR желілерінде сенімді тасымалдаушы агрегациялау мен массалық MIMO жүйелерін іске асыруды мүмкіндіреді.

Импедансты басқару және шығынды бақылау арқылы сигнал бүтіндігін қамтамасыз ету

RF кабельдеріндегі импеданс пен сигнал шығыны: Тарату жолдары бойынша тұрақтылықты сақтау

Базалық трансивер станцияларында жақсы сигнал бүтіндігін алу — бүкіл жинақтау барысында RF кабельдерді дәл 50 ом болатындай сақтауға байланысты. 5%-дан төмен, мысалы шамамен 4,8 ом шамасында болса да, кішігірім ауытқулар пайда болған кезде импеданс мәселелері туындап, жоғары жиілікті сигналдар бұзылады. Біз бұны 5G мм-толқынды орнатуларда жиі кездестіреміз, онда сигналдар қатты бұрмаланады. EMA-ның 2025 жылғы есебіндегі соңғы зерттеулерге сәйкес, қалалар орталықтарындағы латенттілік мәселелерінің шамамен үштен бірі дұрыс сәйкестендірілмеген коаксиалды желілерден туындайды. Қазіргі заманғы байланыс үшін сенімді қосылыстар қаншалықты маңызды екенін ескерсек, бұл сан өте үлкен.

Шағылуды азайту үшін кабельдер мен коннекторлар арасындағы импеданс сәйкестігі

Барлық қосылым нүктелерінде импеданстың сәйкестігі қажет. Кабельдер мен антенналар арасындағы 5 Ом бейсәйкестік 256-QAM модуляцияланған сигналдардағы қате векторлық шаманы (EVM) 40% арттырып, сигналдың шағылуын көбейтеді. 600 МГц – 6 ГГц жиілік диапазонында VSWR-ді 1,5:1 төмен ұстауға көмектесетін дәлдік коннекторларының енгізу шығыны <0,1 дБ.

RF кабельдеріндегі Кернеу Тұрақты Толқын Қатынасы (VSWR) және Импеданс Тұрақтылығы

64T64R үлкен MIMO конфигурацияларын қолданатын RF кабельдері үшін VSWR өлшеулері 1,2:1 төмен болуы маңызды. Температуралық циклдау сынақтарында (-40°C тан +85°C дейін) тегіс қабырғалы нұсқалармен салыстырғанда гофрленген мыс кабельдер VSWR тұрақтылығын 18% жақсартады және желінің үзіліссіз жұмыс істеу сенімділігіне тікелей әсер етеді.

Жиілікке Байланысты Кабель Шығындарының Сипаттамалары және Олардың Өнімділікке Әсері

Қазіргі заманғы базалық станциялар 100 МГц каналдық жолақтылығын қамтамасыз ету үшін 3,5 ГГц-те 0,3 дБ/м-ге дейінгі төмендеуі бар кабельдерді талап етеді. LDPE-мен изоляцияланған кабельдер суб-6 ГГц жиіліктерінде 22% төмен шығын көрсетсе де, PTFE нұсқалары 40 ГГц-ке дейін тұрақты диэлектрикалық тұрақтылықты сақтайды, ол C-диапазоны мен мм-толқындарды орналастыру үшін қолайлы болып табылады.

Сигналдың нашарлауын азайту: Экранның орны, PIM және материалдың сапасы

Тарату және қабылдау қолданбаларында экранның орны және ЭМИ/РМИ-ден қорғаныс

RF кабельдеріндегі экраниялау технологиясы базалық трансиверлік станциялардың жұмысын бұзатын электромагниттік және радиожиіліктік бөгеулерді болдырмауда маңызды рөл атқарады. JM Test Systems компаниясының 2023 жылғы соңғы зерттеуіне сәйкес, байланыс желілерінің шамамен жартысы электромагниттік ықпалға төзімділік тестінің бірінші кезеңінде сәтсіз өтеді, себебі экраниялау жеткіліксіз болып табылады. Тиімді шешімдерді қарастырғанда, мыс немесе алюминийден жасалған көп қабатты экрандар EMI-ды 90%-дан астам төмендетуі мүмкін. Бірақ сигналдың сыртқа қарай сымып кетуін болдырмау үшін токты жерге тұйықтау әдістері мен коннекторлардың тығыздалғанына көз жеткізу де маңызды. Елеулі қиын жағдайларда инженерлер жиі екі қабатты экраннық кабельдерді және көбік диэлектрикалық оқшаулаумен қосып пайдаланады. Мұндай шешімдер дәстүрлі бір қабатты экрандалған нұсқалармен салыстырғанда дабылдардың өзара әсерлесу проблемаларын шамамен 40% төмендетуге қол жеткізеді, сондықтан сенімділік ең маңызды болып табылатын орнатулар үшін оларды қарастыру қажет.

Коаксиалды кабельдердегі пассивті интермодуляция (PIM) және оның жүйенің өнімділігіне әсері

PIM бұрмалауы коаксиалды кабельдердің ішіндегі сызықты емес қосылыстар сигналдарға кедергі жасайтын шығынсыз гармониканы туғызғандықтан пайда болады. Зерттеулер PIM деңгейі -150 dBc-тан жоғары болған кезде, бір мезгілде көптеген құрылғылар қосылған жүктелген аймақтарда 5G желісінің сыйымдылығы шамамен 20% төмендейтінін көрсетеді. Жақсы жағы — жоғары сапалы RF кабельдер осы мәселеге қарсы күресуге көмектеседі. Олар арнайы жасалған коннекторлар мен оттегі қоспалары жоқ мысты қолданады, бұл беттерді тегіс ұстап, осы қажымалы сызықты емес ток әсерлерін азайтады. Сарапшылар тағы қызықты нәрсені байқады: практикада компрессиялық типті коннекторлар дәстүрлі дәнекерленген қосылыстарға қарағанда PIM деңгейін шамамен 30 dBc-ға жақсартады.

Сигналдың бүтіндігі мен ұзақ мерзімді сенімділігіне кабель сапасы мен материалдардың әсері

Диэлектрик тұрақтысы мен өткізгіштің тазалығы RF кабельдерінің жұмыс сапасына тікелей әсер етеді. Мыспен қапталған конструкциялар алюминий нұсқаларымен салыстырғанда коррозияға төзімділікті 25% жақсартады (Enconnex 2024). Көбік полиэтилен диэлектригі 6 ГГц жиілікте метріне 0,15 дБ шығын көрсетеді — бұл қатты аналогтардан 40% төмен. Күміспен қапталған коннекторлар 100-ден астам жылу циклы кезінде <1,2:1 ТКҚБ ұстауы маңызды, әсіресе сыртқы базалық станциялардың ұзақ мерзімді жұмыс істеуі үшін.

Төменгі сигнал шығыны мен кең жиілік диапазоны — RF кабельдерін таңдаудағы негізгі критерийлер

Бүгінгі күні RF кабельдері 4G және 5G желілерімен бір уақытта жұмыс істеген кезде 600 МГц-тен бастап 42 ГГц-ге дейінгі жиіліктерді өңдеуі керек. Нағыз сапалы кабельдердің жоғалту коэффициенті төмен болады, мысалы, 40 ГГц-те метріне 0,5 дБ аз, бұл массалық MIMO сәулесінің бағытталуының дәлдігіне үлкен әсер етеді. Шынайы тестілеулер осындай жақсартулардың ұялы торабының шетіндегі өткізгіштікті шамамен 18% арттыруы мүмкін екенін көрсетті. Жолақ енінің мүмкіндіктеріне келетін болсақ, диэлектригі ауамен аралас жартылай қатты кабельдердің иілгіш түрлеріне қарағанда шамамен 30% кеңірек жолақ ені бар. Сонымен қатар, төзімділік факторларын да ұмытпау керек. Осы кабельдердің PTFE қаптамасы диэлектриктің ыдырау белгілерін көрсетпей-ақ он бес жылдан астам уақыт UV сәулелеріне төзімді болады, бұл оларды ұзақ мерзімді орнатулар үшін өте сенімді етеді.

RF кабельдерінің механикалық беріктігі мен қоршаған ортаға төзімділігі

RF кабельдерін орнатудың оңайлығы, иілу радиусы және механикалық беріктігі

Жиілік кабельдерін жобалау көбінесе орнату үшін жеткілікті дәрежеде иілгіш, бірақ ішкі сымдардың зақымданбауы үшін жеткілікті берік болу арасындағы теңдестікті табуды талап етеді. Инженерлер назар аударатын ең маңызды факторлардың бірі — минималды иілу радиусы деп аталатыны. Бұл негізінен кабельдің ішкі сымдарын зақымдамай иілуінің шегін білдіреді. Көбінесе сапалы кабельдер IEC 61196 стандартына сәйкес келеді және кабель диаметрінің 10 есесіне дейінгі иілулерге мүмкіндік береді. Кеңістік маңызды болып табылатын жағдайлар үшін жартылай қатты кабельдер квадрат сантиметрге шамамен 500 Ньютонға дейінгі қысымға төтеп бере алады. Ал осы ерекше гофрленген мыс қаптамалар? Олар температура -40 градус Цельсийге дейін төмендегенде де серпімділігін сақтайды, сондықтан бұл кабельдер әр бір сантиметр маңызды болып табылатын тығыз телекоммуникациялық станцияларда жақсы жұмыс істейді. Өткен жылғы «Телекоммуникациялық инфрақұрылым» есебінде келтірілген нақты әлемдегі зерттеулер вибрацияның көп болатын орындарда кернеуді реттеуді дұрыс жасау ақауларды шамамен үштен екіге дейін азайтатынын көрсетті.

Қоршаған ортаның әсеріне төзімділік: Күн сәулесі, ылғалдылық және температураға төзімділік

Өнеркәсіптік деңгейдегі RF кабельдері -55°C-дан +125°C-қа дейінгі температуралық шектерде ±0,2 дБ/м аспайтын сигнал шығынымен шыдайды. Үш қабатты экранирование (фольга + тор + фторполимер қаптама) мыналарды қамтамасыз етеді:

• Ашық аспаптарда 25 жылдан астам уақыт күн сәулесіне төзімділік
• 3 м тереңдіктегі су кіруінен қорғау (IP68 стандарты)
• PH 3–11 заттарға қарсы химиялық коррозияға төзімділік

Тездетілген кестелер бойынша фторполимер қаптамалы кабельдер бастапқы иілгіштігінің 98%-ын 5000 термиялық циклдан кейін сақтайды (85°C-тан -40°C-қа дейін), PVC-ның баламаларынан 3:1 қатынаста озып тұрады.

Кабельдік жүйенің жалпы өнімділігі мен сенімділігіндегі коннекторлар мен тоқтамдардың рөлі

IEEE (Components, 2022) жүргізген соңғы зерттеулерге сәйкес, RF жүйелердегі барлық мәселелердің 70%-дан астамы шынында да осы коннектор нүктелерінде басталады. Алтынмен капталған SMA коннекторлар жағдайында, олар 18 ГГц-ке дейінгі жиіліктерде тіпті 1,3 немесе одан төменгі VSWR өлшемдерін ұстайды, бірақ тек 40-тан 50 kgf см-ге дейінгі бақыланатын моментпен дұрыс орнатылған жағдайда ғана. 5G массивтік қолданбалары көптеген жиілік диапазондарын қамтиды, O-сақиналы тығыздандырғыштармен бірге престелетін қосылыстар пассивті интермодуляция мәселелері бойынша дәстүрлі дәнекерленген қосылыстармен салыстырғанда шамамен 15 дБ жақсырақ нәтиже көрсетеді. Сонымен қатар MIL DTL 3922 стандартына сәйкес келетін, өрісте ауыстырылатын коннекторлар эпоксидпен герметизацияланған ескі модельдермен салыстырғанда базалық станциялардың тоқтау уақытын шамамен 80% азайтады.

Иілгіш және Жартылай қатты RF Кабельдер: Сымсыз инфрақұрылымдағы қолданылуы

Иілгіш Төменгі Шығынды Кабельдер мен Жартылай Қатты Ребристі Кабельдердің Салыстырмасы

Иілгіш RF кабельдері әсіресе қозғалыста болатын жерлерде ең жақсы жұмыс істейді, мысалы, жинау жолағындағы роботтық қолдар немесе тұрақты түрде орнын ауыстыру қажет болатын бейімделмелі антенналар. Олардың ерекшелігі — сигнал сапасын нашарлатпай иілуіне мүмкіндік беретін спиральді экрандау мен термореактивті қаптамалар. Ал шығындысы, жартылай қатты толқынды кабельдер орнатылғаннан кейін қозғалмайды, сондықтан орнатылғаннан кейін мүлдем қозғалмайтын, мысалы, мұнарада орнатылған күшейткіштер сияқты құрылғылар үшін өте танымал. Өткен жылы LinkedIn деректеріне сүйене отырып нарықтық тенденцияларға қарағанда, бұл екі кабель түрі бүгінгі телекоммуникациялық инфрақұрылымда негізгі роль атқарады, себебі олар сигналды күшті ұстап тұру мен орнату кезінде туындайтын физикалық талаптарға бейімделу арасында дәл тепе-теңдік орнатады.

RF Кабельдерді Антенналарға Жалғауда және Сымсыз Инфрақұрылымды Орнатуда Қолдану

Қазіргі заманғы базалық трансиверлік станциялар иілгіштікті және механикалық беріктікті тепе-теңдікте ұстауға негізделген ЖЖ кабельдеріне сүйенеді. Ашық аспалы антенналар жиі ылғалдың түсуіне төзімді болу үшін IP67 дәрежесіндегі коннекторлары бар жартылай иілгіш конструкцияларды пайдаланады, ал ішкі таратылған антенналық жүйелер (DAS) шектеулі кеңістіктерде маршруттауға ыңғайлы жеңіл иілгіш кабельдерді қолданады.

Базалық станциялар мен сымсыз желілердегі ЖЖ кабельдерінің қолданылуы: Өрістегі жұмыс сапасына шолу

5G желілерін енгізу бойынша өрістегі деректер қалалық орталарда кабельдің иілгіштігінің маңыздылығын көрсетеді, ал жоғары қуатты қосылыстар үшін минималды пассивті өзара модуляцияны (PIM) талап ететін жартылай қатты кабельдер қолданылады. Төмен шығын материалдарындағы соңғы жетістіктер жұмыс істеу жиілігін 40 ГГц-ке дейін кеңейтті, миллиметрлік толқынды желілер үшін сенімді артқы байланыс қосылыстарын қамтамасыз етеді.