VF kabel pro antény LTE

Doba čtení 4 minuty

Aktualizováno - Leden 25, 2024

Kvalitní RF kabely pro připojení antén LTE ke směrovačům jsou nezbytné pro optimální příjem a přenosový výkon, stejně jako všechny použité konektory. Obecně platí, že čím silnější, tím lepší, ale také dražší.

Jako vždy v životě je i nyní důležité najít nejlepší kompromis mezi cenou a výkonem. Údaje, které je třeba při výběru zohlednit, jsou vysvětleny níže.

Obecné podmínky

Prvním krokem je průzkum obecných podmínek. Jak dlouhý musí být kabel, jaké maximální poloměry ohybu jsou možné při instalaci?

Ve stacionárním prostředí (dům, pozemek) se vzdálenost ke stožáru vysílače nemění. Můžete tedy předpokládat sílu přijímacího pole podle vzdálenosti od stožáru vysílače a v případě potřeby akceptovat delší kabelové trasy nebo "horší" kvalitu kabelů, pokud příjem stále odpovídá požadované úrovni.

V mobilních aplikacích byste měli vždy počítat s nejhoršími podmínkami, a proto volit co nejkratší kabelové trasy a co nejlepší vlastnosti kabelů a konektorů s nevyhnutelně většími poloměry ohybu.
Kabely, které jsou obvykle pevně připojeny k anténám, jsou však dlouhé až 5 metrů, což je vhodné pro téměř jakoukoli instalaci, ale také to znamená, že si nemusíte dělat starosti s výběrem správného kabelu. Někdy k nelibosti těch, kteří chtějí být "optimálně" vybaveni.
Pokud používáte antény, které jsou dodávány bez trvale připojených kabelů, můžete tuto touhu naplnit beze zbytku.

Struktura kabelu

Dielektrika a stínění

Vysokofrekvenční (VF) kabel se skládá z vnitřního vodiče, který přenáší signál, dielektrika (bílý PE plast bohatý na kyslík). Čím je dielektrikum měkčí, tím více kyslíku je zachyceno v pórech plastu, tím větší je přípustný poloměr ohybu (aby se zabránilo rozdrcení pórů). Kabel dále obsahuje alespoň jedno, případně několik rušivě stínících opletených žil a/nebo elektricky vodivých CU fólií.

Poloměr ohybu

Poloměr ohybu je nejmenší možný poloměr, ve kterém lze kabel položit "za roh", aniž by došlo k poškození vnitřní vf izolační vrstvy (vrstev). Nejlepším izolantem je vzduch. Protože to nelze v kabelu realizovat, používá se výše uvedená plastová technologie.
Kromě toho musí být stínicí fólie chráněny před roztržením při příliš těsném ohybu, což rovněž vyžaduje větší poloměr ohybu. Opletená jádra jsou v tomto ohledu tolerantnější.

Materiál bundy

Vnější plášť z PVC, obvykle černý a v případě potřeby odolný proti UV záření, je určen k ochraně kabelu před vlivy prostředí a mechanickým poškozením.
Bezhalogenové pláště kabelů jsou nehořlavé, a proto jsou v obytném prostředí preferovány, protože produkují méně kouře a v případě požáru neprodukují žádné škodlivé halogeny, jako je brom, chlor, fluor nebo jód, ani jejich kyselé plyny.

Takto vybavené kabely splňují podmínky týkající se:

• Hořlavost podle IEC 60332-1
• Vývoj kyselých plynů podle IEC 60754-1 / 60754-2
• Vývoj kouře podle IEC 61034-2

Stínění

Dobrý kabel se vyznačuje útlumem stínění alespoň kolem 100 dB. V prostředí s vysokým potenciálem elektromagnetického rušení se doporučují dodatečné plášťové vlnové bariéry z feritových jader. Ty se konstruují v počtu asi 20 kusů na kabel jejich nasunutím na kabel. Jsou k dispozici v různých vnitřních průměrech. Běžné průměry jsou např. 4,95 mm / 7 mm / 10,3 mm.

Výběr kabelu by proto měl vycházet také z rozměrů feritů, které mohou být požadovány a jsou komerčně dostupné.

VF kabel a data

Zde je seznam často používaných vf kabelů seřazených sestupně podle hodnot útlumu. Datové listy jsou k dispozici po kliknutí na příslušný typ kabelu v prvním sloupci.

Zde technicky shodné, samostatně neuvedené kabely SSB typu ECO flex x FRNCnebo HEATEX se od uvedených typů liší pouze tím, že neobsahují halogeny.

Zástrčka tabulky

Zisk antény především?

Z pohledu uživatele je ideální mít co nejvyšší zisk antény, aby bylo dosaženo co nejlepších přenosových rychlostí. Pokud porovnáte nejhorší vysokofrekvenční kabel s nejlepším, rozdíl je až desetinásobný nárůst přenosového výkonu (routeru) (3 W místo přibližně 0,32 W), v závislosti na zisku antény!

Zákonodárce (Nařízení 59/2009 Úřední věstník Federální agentury pro sítě č. 20/2009 ze dne 21. října 2009) však omezuje přenosový výkon EIRP (ekvivalentní izotropně vyzářený výkon) na 25 dBm, tedy přibližně 0,32 W.

Většina routerů umožňuje v souladu s právními předpisy nastavit EIRP na 23 dBm prostřednictvím nastavení země. To zahrnuje rezervu 2 dBm. Volba antény a kabelu tedy rozhoduje o tom, zda budou tyto limity dodrženy, nebo výrazně překročeny.

Teorie zisku antény

Informace o zisku na anténách naznačují zesílení. To však není pravda. Anténa nic nezesiluje, protože je to pasivní součástka a pouze předává vysílaný nebo přijímaný výkon.

Ale: směrová anténa může absorbovat více energie ze směru, do kterého je nasměrována (čímž ji údajně zesiluje), a má vyzařovací charakteristiku v podobě více či méně protáhlého laloku.

Prutová anténa má naproti tomu (teoretické) vyzařovací charakteristiky koule, přijímá a vysílá ve všech směrech. Na tyčové anténě se vytvoří "vlna" jako sinusoida se třemi průsečíky nul a vlnovým hřebenem a korytem. Maximální výchylka této křivky se považuje za zisk antény.

Výběr komponent

Kombinace 6 m Aircell 5 Kabel, anténa LGAM-7-27-24-58 se ziskem 5 dBi v pásmu 2 600 MHz generuje přípustný přenosový výkon 24,55 dBm při 0,29 W.
Stejná anténa má však zisk pouze 2 dBi v pásmech do 800 - 1 600 MHz a vyzařuje stejný přenosový výkon 0,3 W při 24,71 dBm se stejným typem kabelu, ale pouze s délkou kabelu 1 m.
Pokud se však v tomto frekvenčním rozsahu použije původních 6 metrů, přenosový výkon je pouze 23,23 dBm, což odpovídá 0,21 W!

Abyste dosáhli přibližně stejného přenosového výkonu při stejné délce kabelu, museli byste použít kabel. EcoFlex 15 a dosáhl by tak 24,43 dBm nebo 0,28 W.

Pokud chcete využít maximální přenosový výkon (v rámci povoleného rozsahu) ve všech frekvenčních pásmech, nezbývá vám než pracovat s různými kabely (útlumovými faktory). To znamená: lepší kabel pro 800 - 1 600 MHz, horší pro 2 400 MHz.

Výpočet

Po zadání příslušných hodnot pro konkrétní aplikaci do žlutých polí níže uvedené tabulky se příslušné parametry automaticky vypočítají a zobrazí v zelených polích.
Všimněte si požadované frekvence (800, 1 600 nebo 2 600 MHz) s ohledem na hodnoty útlumu kabelu, protože s rostoucí frekvencí roste i útlum.

Pokud je hodnota EIRP zobrazena červeně místo zeleně, byla překročena mezní hodnota 25 dBm, což je výslovně uvedeno v poli níže.
V takovém případě je nutné použít kabel s vyšším útlumem nebo delší kabel nebo anténu s nižším ziskem, aby byly dodrženy zákonné předpisy.

Zástrčka tabulky

Pokládka kabelů

Pokud mají být kabely uloženy za lištami, v kabelových kanálech nebo podhledech, jsou poloměry ohybu poměrně nekritické. V obytných automobilech je prostor omezenější a poloměry ohybu jsou větším problémem. Okenní průchodky se obvykle realizují pomocí "plochého" kabelu o délce 20 až 40 cm, což má nevyhnutelně za následek vyšší útlumové ztráty a mělo by se používat pouze tehdy, pokud není absolutně žádná jiná možnost.
Doporučeným kabelem je například kabel od společnosti Kabelový master.

Jak bylo uvedeno na začátku, poloměry ohybu by neměly být podseknuty, aby nedošlo ke zhoršení elektrických vlastností kabelu. I krátké "zalomení" v tomto místě nevyhnutelně povede k nevratné destrukci dielektrika.

Rozšíření

Je třeba se vyvarovat prodlužování kabelů, protože každé připojení zástrčky má za následek nové útlumové ztráty, které jsou zahrnuty do výpočtu EIRP a musí být kompenzovány vyšším ziskem antény.