EN
Gubitci zavisni od frekvencije u performansama koaksijalnog kabla za 5G
Efekat kože i dielektrični gubici u opsezima ispod 6 GHz i na mmWave opsezima
Када раде на вишим фреквенцијама, коаксијални каблови једноставно не могу имати добар квалитет због начина на који природа функционише. Ефекат коже потискује РФ струје ка спољашњим деловима проводника, због чега они делују као да имају већу отпорност. Бакар се брзо погоршава са порастом фреквенција, губећи око 40% своје проводљивости при преласку са 3,5 GHz до 28 GHz. У исто време, материјали унутар каблова почињу да апсорбују више енергије. Пјенasti полиетилен губи око 0,5 dB по метру на 6 GHz, али прелазак на флуорирани етилен пропилен смањује те губитке за око 30% у тешким милиметарским таласним опсезима, јер троши мање енергије. Сви ови комбиновани губици значајно утичу на квалитет сигнала у великим MIMO системима, нарочито оштећујући прецизност формирања снопа изнад 24 GHz, где више практично нема простора за грешке. Дизајнери система често се налазе у ситуацији да се боре против смањивања сигурносних маргина док фреквенције настављају да расту.
Izbori konstrukcije koaksijalnog kabla koji definišu integritet signala 5G
Čistoća provodnika, pena PE naspram FEP dielektrika i kompromisi u arhitekturi ekraniranja
Рад каблова са коаксијалном конструкцијом у 5G системима заправо зависи од три основна фактора везана за израду. Почнимо од материјала проводника. Бакар без кисеоника (OFC) је предност јер смањује губитке услед отпорности. Ово је посебно важно на фреквенцијама милиметарског таласа, јер ефекат коже тера струју да тече само кроз танки слој близу површине. Следећи чинилац је избор диелектричног материјала. Овде постоје компромиси. Пјени-полиетилен добро функционише на фреквенцијама испод 6 GHz са нижим губицима сигнала, али када се приступа 28 GHz, флуорирани етилен пропилен (FEP) постаје бољи, иако кошта око 30% више према подацима из часописа RF Component Journal са прошле године. Трећи елемент је екранирање. Вишеслојне конструкције, као што су комбинације фолија-плетења-фолија, обично достигну преко 95% прекривености, што чини велику разлику у односу на електромагнетне сметње у засићеним инсталацијама. Тестови у реалним условима показују да каблови који користе FEP уместо PE имају око 15% мање деградације сигнала на фреквенцијама од 24 GHz.
конзистентност импедансе од 50 μ и њена улога у минимизирању рефлексије на базној станици 5G
Održavanje 50 oma impedanse unutar uskog opsega od +/- 0,5 oma zaista je važno kako bi se smanjili reflektovani signali u tim konekcijama 5G baznih stanica. I manji problemi ovde imaju značaja. Kada veličina provodnika nije konstantna ili postoje praznine u dielektričnom materijalu, povećava se tzv. koeficijent stojećeg talasa napona, VSWR. Ovaj problem postaje još izraženiji kako se signali prostiru kroz sve više antenskih napajanja u nizu. Razmotrite šta se dešava kada VSWR dostigne vrednost 1,5 prema 1 na frekvencijama oko 3,5 GHz. Prema nekim industrijskim izveštajima iz prošle godine, ovakav jednostavan nepoklapanje može smanjiti efektivnu zračenu snagu za oko 20%. To je značajno. Dobri proizvodni postupci pomažu u održavanju stabilnih nivoa impedanse čak i kada kablovi postanu duži ili se promene temperature. To rezultuje gubicima refleksije ispod -20 dB, što predstavlja veliku razliku za kvalitet signala i poravnanje snopa u onim masivnim MIMO konfiguracijama koje moderne mreže danas veoma intenzivno koriste.
Изазови у вези са животном средином и инсталацијом који утичу на поузданост коаксијалних каблова у стварним 5G мрежама
Отпорност на ЕМП: Ефикасност баријера у густим урбаним 5G срединама
Коаксијални каблови имају великих проблема са електромагнетним сметњама у прегушићеним градским подручјима где су 5G антене непосредно поред електричних водова и свих врста индустријске опреме. РФ поља се стално преклапају свуда, што негативно утиче на квалитет сигнала, нарочито на заједничким стубовима за корисничку опрему или када је више каблова груписано заједно на крововима зграда. Баријере направљене од исплетеног бакра и алуминијумске фолије могу смањити ове сметње за око 40 до 60 децибелa, чиме се очувавају важни односи сигнал-шум који су неопходни за добар рад система. Када предузећа изоставе ове баријере, пад преносне брзине података је веома приметан у подручјима са јаким сметњама, као што су напорни железнички колодвори или пословни центри у центру града, где се десетине сигнала истовремено одбијају свуда око себе.
Фактори физичке деградације: Влажност, УВ изложеност, Полупречник савијања и Механички напон
Спољашње 5G инсталације излажу коаксијалне каблове више еколошких чинилаца који убрзавају старење и умањују перформансе:
- Vlažnost : Проневер влаге доводи до корозије проводника и деградације диелектричне изолације, чиме се губици повећавају до 15% (PTS, 2023); водонепропусна заштита омотача и херметски затворени конектори су обавезни у приобалним или високо влажним регионима.
- УВ изложеност: Нестабилни полиетиленски омоти постају крти и пукну након 2-3 године излагања сунчевој светлости; УВ стабилни састојци могу продужити њихов век трајања за око 70%.
- Полупречник савијања: Превише оштро савијање може изазвати деформацију диелектричног језгра, што резултира локалним неусаглашеним импедансама и микро рефлексијама, што је посебно штетно по сигнале милиметарског таласа.
- Vibracija i mehanički napon : Оптерећење ветром и замор конектора на стубовима с временом; отпорни челични спојни елементи смањују стопу отказа конектора за 34% у подручјима са интензивним саобраћајем.
Робустне методе инсталације — укључујући поштовање минималних полупречника савијања, употребу каблова отпорних на УВ зрачење и одговарајуће заштите од оптерећења — нису опционе побољшане функције већ основни захтеви за дугорочну поузданост у стварним 5G мрежама.
