Faktor Apa yang Mempengaruhi Kebolehpercayaan Kabel Koaksial dalam 5G?

Mekanisme Kehilangan Bergantung kepada Frekuensi dalam Prestasi Kabel Koaksial 5G

Kesan Kulit dan Kehilangan Dielektrik Merentasi Jalur Sub-6 GHz dan mmWave

Apabila beroperasi pada frekuensi yang lebih tinggi, kabel koaksial tidak dapat berfungsi dengan baik disebabkan oleh sifat semula alam. Kesan kulit mendorong arus RF ke bahagian luar pengalir, yang menyebabkan mereka bertindak seolah-olah mempunyai rintangan yang lebih tinggi. Kuprum menjadi semakin teruk apabila frekuensi meningkat, dengan kehilangan kira-kira 40% dalam kekonduksian apabila berpindah daripada 3.5 GHz hingga 28 GHz. Pada masa yang sama, bahan di dalam kabel mula menyerap lebih banyak tenaga. Polietilena buih hilang kira-kira 0.5 dB setiap meter pada 6 GHz, tetapi beralih kepada etilena propilena fluorida mengurangkan kehilangan tersebut sebanyak kira-kira 30% dalam julat gelombang milimeter yang sukar ini kerana ia tidak membazirkan banyak tenaga. Semua kehilangan bergabung ini benar-benar mengganggu kualiti isyarat dalam sistem MIMO besar, terutamanya merosakkan ketepatan pembentukan pancaran melebihi 24 GHz di mana hampir tiada ruang untuk ralat lagi. Pereka sistem sering mendapati diri mereka terpaksa berhadapan dengan margin keselamatan yang semakin sempit apabila frekuensi terus meningkat.

Pilihan Pembinaan Kabel Koaksial yang Menentukan Integriti Isyarat 5G

Ketulenan Konduktor, Dielektrik Foam PE berbanding FEP, dan Perdagangan Seni Perlindungan

Prestasi kabel koaksial dalam sistem 5G sebenarnya bergantung kepada tiga faktor utama pembinaan. Mari mulakan dengan bahan konduktor. Tembaga bebas oksigen (OFC) adalah pilihan utama kerana ia mengurangkan kehilangan rintangan. Ini sangat penting pada frekuensi gelombang milimeter kerana kesan kulit mendorong arus ke lapisan nipis di dekat permukaan. Seterusnya ialah pemilihan bahan dielektrik. Terdapat pertukaran di sini. Polietilena berbusa berfungsi dengan baik untuk frekuensi di bawah 6 GHz dengan kehilangan isyarat yang lebih rendah, tetapi apabila mencapai 28 GHz, propilena etilena fluorida (FEP) menjadi lebih baik walaupun kosnya kira-kira 30% lebih tinggi menurut Jurnal Komponen RF tahun lepas. Elemen ketiga ialah perisai. Reka bentuk berbilang lapis seperti gabungan foil-jalinan-foil biasanya mencapai lebih daripada 95% liputan, yang membuat perbezaan besar terhadap gangguan elektromagnet dalam pemasangan yang sesak. Ujian dalam keadaan sebenar menunjukkan bahawa kabel yang menggunakan FEP berbanding PE mengalami kerosakan isyarat sekitar 15% kurang pada frekuensi 24 GHz.

konsistensi Rintangan 50 μ dan Peranannya dalam Mengurangkan Pantulan Stesen Asas 5G

Mengekalkan rintangan 50 ohm dalam julat ketat +/- 0.5 ohm adalah sangat penting untuk mengurangkan pantulan isyarat dalam sambungan stesen asas 5G tersebut. Isu kecil juga penting di sini. Apabila saiz konduktor tidak konsisten atau terdapat ruang dalam bahan dielektrik, ia meningkatkan nisbah gelombang voltan berdiri atau VSWR. Dan masalah ini menjadi lebih teruk apabila isyarat bergerak melalui semua saluran antena dalam satu tatasusunan. Lihatlah apa yang berlaku apabila VSWR mencapai 1.5 hingga 1 pada frekuensi sekitar 3.5 GHz. Menurut beberapa laporan industri tahun lepas, ketidaksepadanan ringkas ini sebenarnya boleh mengurangkan kuasa pancaran berkesan sebanyak kira-kira 20%. Ini adalah jumlah yang besar. Amalan pengeluaran yang baik membantu mengekalkan tahap rintangan yang stabil walaupun kabel menjadi lebih panjang atau suhu berubah. Ini menghasilkan kehilangan pulangan di bawah -20 dB yang memberi perbezaan besar terhadap kualiti isyarat dan penyelarian alur dalam susunan MIMO besar yang sangat dipergantungkan oleh rangkaian moden pada hari ini.

Cabaran Persekitaran dan Pemasangan terhadap Kebolehpercayaan Kabel Sesumbu dalam Rangkaian 5G Dunia Sebenar

Ketahanan EMI: Keberkesanan Perisai dalam Persekitaran Bandar 5G yang Padat

Kabel sesumbu benar-benar menghadapi masalah gangguan elektromagnetik di kawasan bandar yang sesak di mana antena 5G terletak betul-betul bersebelahan dengan talian kuasa dan pelbagai jentera perindustrian. Medan RF terus bertindih di mana-mana, yang menyebabkan kualiti isyarat terganggu terutamanya di tiang utiliti berkongsi atau apabila beberapa kabel dikumpulkan bersama di atas bumbung. Perisai yang diperbuat daripada tembaga jelujur dan foil aluminium boleh mengurangkan gangguan ini sebanyak 40 hingga 60 desibel, yang membantu mengekalkan nisbah isyarat-ke-bisingan penting yang diperlukan untuk prestasi yang baik. Apabila syarikat mengabaikan perisai ini, penurunan kadar penghantaran data menjadi sangat ketara di kawasan dengan gangguan tinggi seperti stesen kereta api yang sibuk atau kawasan perniagaan pusat bandar di mana puluhan isyarat saling memantul serentak.

Faktor Degradasi Fizikal: Kelembapan, Pendedahan UV, Jejari Lenturan, dan Tekanan Mekanikal

Pemasangan 5G luar bangunan mendedahkan kabel koaksial kepada pelbagai tekanan alam sekitar yang mempercepatkan penuaan dan mengurangkan prestasi:

• Kelembapan : Kemasukan wap air menyebabkan kakisan pada pengalir dan merosakkan penebat dielektrik, meningkatkan atenuasi sehingga 15% (PTS, 2023); sarung kalis cuaca dan penyambung bertindan hermetik adalah wajib di kawasan pesisir pantai atau kawasan berkelembapan tinggi.
• Pendedahan UV: Sarung polietilena yang tidak stabil akan menjadi rapuh dan retak selepas 2-3 tahun pendedahan cahaya matahari; sebatian tahan UV boleh memanjangkan jangka hayatnya sebanyak kira-kira 70%.
• Jejari lenturan: Lenturan yang terlalu ketat boleh menyebabkan ubah bentuk teras dielektrik, mengakibatkan ketidaksepadanan rintangan setempat dan pantulan mikro, yang amat merosakkan isyarat gelombang milimeter.
• Getaran dan Tekanan Mekanikal : Beban angin dan kegagalan penyambung akibat tekanan berulang pada tiang secara beransur-ansur; alat bantuan tekanan keluli tahan karat mengurangkan kadar kegagalan penyambung sebanyak 34% di kawasan sibuk.

Amalan pemasangan yang kukuh—termasuk mematuhi jejari lenturan minimum, penggunaan salur konduit berasaskan UV, dan pelepasan tekanan yang betul—bukanlah penambahbaikan yang boleh dipilih, tetapi merupakan keperluan asas untuk kebolehpercayaan jangka panjang dalam rangkaian 5G di persekitaran sebenar.