Mga Mekanismo ng Pagkawala na Nakadepende sa Dalas sa Pagganap ng 5G Coaxial Cable
Epekto ng Balat (Skin Effect) at Dielectric Losses sa Sub-6 GHz at mmWave Bands
Kapag gumagamit ng mas mataas na dalas, hindi gaanong mabisa ang coax cable dahil sa paraan kung paano gumagana ang kalikasan. Ang skin effect ay nagtutulak sa RF currents patungo sa panlabas na bahagi ng mga conductor, na nagdudulot ng mas mataas na paglaban. Mabilis na lumalala ang tanso habang tumataas ang dalas, at bumababa nang halos 40% ang conductivity nito kapag mula 3.5 GHz ay umakyat hanggang 28 GHz. Nang magkatime, mas maraming enerhiya ang sinisipsip ng mga materyales sa loob ng cable. Ang foam polyethylene ay nawawalan ng humigit-kumulang 0.5 dB bawat metro sa 6 GHz, ngunit kapag pinalitan ito ng fluorinated ethylene propylene, nababawasan ng halos 30% ang ganitong uri ng pagkawala sa mga mahihirap na millimeter wave range dahil hindi ito nasasayang ang masyadong enerhiya. Ang lahat ng pinagsamang pagkawalang ito ay lubhang nakakaapekto sa kalidad ng signal sa malalaking sistema ng MIMO, lalo na sa pagpapahina ng presisyon ng beamforming na lampas sa 24 GHz kung saan walang naaalis na puwang na mali. Madalas na nakikita ng mga disenyo ng sistema ang kanilang sarili na lumalaban sa pangingitid ng puwang ng kaligtasan habang patuloy na tumataas ang dalas.
Mga Pagpipilian sa Konstruksyon ng Coaxial Cable na Nagsasaad ng Integridad ng Senyales ng 5G
Kalinisan ng Conductor, Foam PE kumpara sa FEP Dielectrics, at mga Kompromiso sa Arkitektura ng Shielding
Ang pagganap ng mga coaxial cable sa mga sistema ng 5G ay nakadepende talaga sa tatlong pangunahing salik sa konstruksyon. Nangunguna dito ang uri ng conductor. Ang oxygen free copper (OFC) ang mas ginagamit dahil ito ay nagpapababa sa resistive losses. Mahalaga ito lalo na sa millimeter wave frequencies dahil ang skin effect ay nagtutulak sa kuryente papunta lamang sa manipis na layer malapit sa ibabaw. Pangalawa ay ang pagpili ng dielectric material. May mga kalakip na tradeoff dito. Ang foam polyethylene ay epektibo para sa mga frequency sa ilalim ng 6 GHz na may mas mababang signal loss, ngunit kapag lumalapit na sa 28 GHz, ang fluorinated ethylene propylene (FEP) ang nagiging mas mainam kahit ito ay humigit-kumulang 30% na mas mahal ayon sa RF Component Journal noong nakaraang taon. Ang ikatlo ay ang shielding. Ang mga disenyo na multi layer tulad ng kombinasyon ng foil-braid-foil ay karaniwang umabot sa higit sa 95% na coverage, na nagdudulot ng malaking pagkakaiba laban sa electromagnetic interference sa mga siksik na instalasyon. Ang mga pagsusuri sa tunay na kondisyon ay nagpapakita na ang mga cable na gumagamit ng FEP imbes na PE ay nagdurusa ng humigit-kumulang 15% na mas kaunting signal degradation sa 24 GHz na frequency.
50 μ Impedans Consistency at ang Papel nito sa Pagpapababa ng 5G Base Station Reflection
Mahalaga ang pagpapanatili ng 50 ohm na impedance sa loob ng masusing +/- 0.5 ohm na saklaw upang bawasan ang mga signal na reflections sa mga koneksyon ng 5G base station. Mahalaga rin dito ang maliliit na isyu. Kapag hindi pare-pareho ang sukat ng conductor o may mga puwang sa dielectric material, tumataas ang tinatawag na voltage standing wave ratio o VSWR. Lumalala pa ang problemang ito habang dumadaan ang mga signal sa lahat ng antenna feed sa isang array. Tingnan kung ano ang nangyayari kapag umabot ang VSWR sa 1.5 hanggang 1 sa paligid ng 3.5 GHz na frequency. Ayon sa ilang ulat mula sa industriya noong nakaraang taon, ang simpleng mismatch na ito ay maaaring bawasan ang epektibong radiated power ng humigit-kumulang 20%. Malaki ang kabuluhan nito. Ang maayos na mga gawi sa pagmamanupaktura ay nakakatulong upang mapanatili ang matatag na antas ng impedance kahit na lumalaki ang haba ng mga cable o magbago ang temperatura. Ito ay nagreresulta sa return losses na nasa ilalim ng -20 dB, na siyang nagdudulot ng malaking pagkakaiba sa kalidad ng signal at beam alignment sa mga napakalaking MIMO setup na lubhang umaasa ang mga modernong network sa kasalukuyang panahon.
Mga Hamon sa Kapaligiran at Pag-install sa Kakayahang Magamit ng Coaxial Cable sa Tunay na 5G Network
Tibay Laban sa EMI: Kahusayan ng Panunupil sa Mga Siksik na Urban na 5G Environment
Ang mga coaxial cable ay talagang nahihirapan sa electromagnetic interference sa mga siksik na urban na lugar kung saan ang mga 5G antenna ay nakaupo mismo malapit sa mga power line at iba't ibang uri ng makinarya sa industriya. Ang mga RF field ay patuloy na nag-uugnay sa lahat ng dako, na nakakasira sa kalidad ng signal lalo na sa mga shared utility pole o kapag ang maraming cable ay pinagsama-sama sa mga bubong. Ang panunupil na gawa sa braided copper at aluminum foil ay kayang bawasan ang interference ng humigit-kumulang 40 hanggang 60 decibels, na nakatutulong upang mapanatili ang mahahalagang signal-to-noise ratio na kailangan para sa magandang performance. Kapag iniiwanan ng mga kumpanya ang ganitong uri ng panunupil, ang pagbaba sa data throughput ay lubos na napapansin sa mga lugar na mataas ang interference tulad ng mga abalang istasyon ng tren o sentro ng negosyo sa bayan kung saan may dosen-dosen na signal na sabay-sabay na kumakalat.
Mga Salik sa Pisikal na Pagkasira: Kakaunting Kaugnayan, Pagkakalantad sa UV, Radius ng Pagbaluktot, at Mekanikal na Tensyon
Ang mga panlabas na pag-install ng 5G ay naglalantad sa mga coaxial cable sa maraming environmental stressors na nagpapabilis sa pagtanda at bumabawas sa pagganap:
- Halumigmig : Ang pagsali ng kahalumigmigan ay nagdudulot ng corrosion sa mga conductor at nagpapababa sa dielectric insulation, na nagtaas ng attenuation hanggang sa 15% (PTS, 2023); kinakailangan ang weatherproof jacketing at hermetically sealed connectors sa mga coastal o mataas ang kahalumigmigan.
- Pagkakalantad sa UV: Ang hindi matatag na polyethylene sheaths ay magiging matitigas at mabubutas pagkatapos ng 2-3 taon na pagkakalantad sa araw; ang UV stable compounds ay maaaring magpalawig ng kanilang lifespan ng humigit-kumulang 70%.
- Radius ng pagbaluktot: Ang masikip na pagbaluktot ay maaaring magdulot ng pagbabago sa hugis ng dielectric core, na nagreresulta sa lokal na impedance mismatch at micro reflection, na lalo pang nakasisirang sa millimeter wave signals.
- Pag-uga at Mekanikal na Tensyon : Ang tensyon mula sa hangin at pole-mounted strain ay nagpapagod sa mga konektor sa paglipas ng panahon; ang stainless-steel strain reliefs ay nagbabawas ng connector failure rates ng 34% sa mga mataong lugar.
Ang matibay na mga pamamaraan sa pag-install—kabilang ang pagsunod sa pinakamaliit na radius ng pagbaluktot, paggamit ng mga conduit na may rating laban sa UV, at tamang pangunlad ng tawag—is hindi opsyonal na pagpapabuti kundi mga pangunahing kinakailangan para sa pangmatagalang katiyakan sa tunay na 5G network.