HF-kaapeli LTE-antenneille

Lukuaika 4 minuuttia

Päivitetty - tammikuu 25, 2024

Hyvät RF-kaapelit, joilla LTE-antennit liitetään reitittimiin, ovat välttämättömiä optimaalisen vastaanotto- ja lähetyssuorituskyvyn kannalta, samoin kuin kaikki käytetyt liittimet. Yleensä mitä paksumpi, sitä parempi, mutta myös kalliimpi.

Nyt, kuten aina elämässä, on tärkeää löytää paras kompromissi hinnan ja suorituskyvyn välillä. Alla on selitetty tietoja, jotka on otettava huomioon valintaa tehtäessä.

Yleiset ehdot

Ensimmäinen vaihe on tutkia yleiset olosuhteet. Kuinka pitkä kaapelin on oltava, mitkä ovat suurimmat mahdolliset taivutussäteet asennuksen aikana?

Paikallaan olevassa ympäristössä (talo, kiinteistö) etäisyys lähetinmastoon ei muutu. Voit siis olettaa vastaanottokentän voimakkuuden lähetinmaston etäisyyden mukaan ja tarvittaessa hyväksyä pidemmät kaapelit tai "huonompilaatuiset" kaapelit, kunhan vastaanotto vastaa edelleen haluttua tasoa.

Liikkuvissa sovelluksissa on aina oletettava pahimmat olosuhteet ja siksi valittava lyhimmät kaapelit ja parhaat kaapeli- ja liitinlaadut, joiden taivutussäteet ovat väistämättä suuremmat.
Kaapelit, jotka yleensä kiinnitetään kiinteästi antenneihin, ovat kuitenkin enintään 5 metriä pitkiä, mikä sopii lähes kaikkiin asennuksiin, mutta tarkoittaa myös sitä, että sinun ei tarvitse huolehtia oikean kaapelin valinnasta. Joskus niiden harmiksi, jotka haluavat olla "optimaalisesti" varustettuja.
Jos käytät antenneja, jotka toimitetaan ilman kiinteästi kytkettyjä kaapeleita, voit toteuttaa tämän tavoitteen täydellisesti.

Kaapelirakenne

Dielektrinen ja suojaus

Suurtaajuuskaapeli (HF-kaapeli) koostuu signaalia siirtävästä sisäisestä johtimesta, dielektrisestä aineesta (happirikas, valkoinen PE-muovi) ja kaapelin sisäosasta. Mitä pehmeämpi dielektrinen aine on, sitä enemmän happea on muovin huokosissa, sitä suurempi on sallittu taivutussäde (jotta huokoset eivät murskautuisi). Kaapelissa on myös vähintään yksi, mahdollisesti useampi, häiriösuojaava punottu ydin ja/tai sähköä johtava CU-kalvo.

Taivutussäde

Taivutussäde on pienin mahdollinen säde, jolla kaapeli voidaan asentaa "kulman ympäri" vahingoittamatta sisäistä HF-eristekerrosta (-kerroksia). Paras eriste olisi ilma. Koska tätä ei voida toteuttaa kaapelissa, käytetään edellä mainittua muovitekniikkaa.
Lisäksi suojakalvot on suojattava repeämiseltä, joka aiheutuu niiden liian tiukasta taivuttamisesta, mikä edellyttää myös suurempaa taivutussädettä. Punotut ytimet ovat tässä suhteessa sietokykyisempiä.

Takin materiaali

PVC-ulkovaippa, joka on yleensä musta ja tarvittaessa UV-suojattu, on suunniteltu suojaamaan kaapelia ympäristön vaikutuksilta ja mekaanisilta vaurioilta.
Halogeenittomat kaapelivaipat ovat paloturvallisia, ja siksi niitä suositaan asuinympäristöissä, koska ne tuottavat vähemmän savua ja koska ne eivät tuota tulipalon sattuessa haitallisia halogeeneja, kuten bromia, klooria, fluoria tai jodia tai niiden happamia kaasuja.

Tällä tavoin varustetut kaapelit täyttävät seuraavat ehdot:

• Syttyvyys IEC 60332-1:n mukaan.
• Hapan kaasun kehittyminen IEC 60754-1 / 60754-2:n mukaisesti.
• Savun kehittyminen IEC 61034-2:n mukaisesti

Suojaus

Hyvälle kaapelille on ominaista vähintään noin 100 dB:n suojausvaimennus. Ympäristöissä, joissa on suuri sähkömagneettinen häiriöpotentiaali, suositellaan ferriittiytimistä valmistettuja ylimääräisiä vaipan aaltosulkuja. Näitä rakennetaan noin 20 kappaletta kaapelia kohti liu'uttamalla ne kaapelin päälle. Niitä on saatavana eri sisähalkaisijoilla. Yleiset halkaisijat ovat esim. 4,95 mm / 7 mm / 10,3 mm.

Kaapelin valinnassa olisi siksi otettava huomioon myös mahdollisesti tarvittavien ja kaupallisesti saatavilla olevien ferriittien mitat.

HF-kaapeli ja tiedot

Seuraavassa on luettelo usein käytetyistä HF-kaapeleista vaimennusarvojen mukaan alenevassa järjestyksessä. Tietolehdet ovat saatavilla klikkaamalla vastaavaa kaapelityyppiä ensimmäisessä sarakkeessa.

Tässä teknisesti samanlaiset, ei erikseen luetellut SSB-kaapelit, tyyppi ECO flex x FRNCtai HEATEX eroavat luetelluista tyypeistä ainoastaan siinä, että ne ovat halogeenittomia.

Antennivahvistus ennen kaikkea?

Käyttäjän kannalta on ihanteellista, että antennin vahvistus on mahdollisimman suuri, jotta saavutetaan parhaat tiedonsiirtonopeudet. Jos verrataan huonointa HF-kaapelia parhaaseen, ero on jopa kymmenkertainen (reitittimen) lähetystehon kasvu (3 W noin 0,32 W:n sijasta) antennivahvuudesta riippuen!

Lainsäätäjä (Määräys 59/2009 Liittovaltion verkkoviraston virallinen lehti nro 20/2009, 21. lokakuuta 2009.) rajoittaa kuitenkin lähetystehon EIRP (ekvivalentti isotrooppisesti säteilevä teho) 25 dBm:iin, noin 0,32 W:iin.

Useimmat reitittimet mahdollistavat EIRP:n asettamisen 23 dBm:iin lainmukaisesti maa-asetusten kautta. Tämä sisältää 2 dBm:n varauksen. Antennin ja kaapelin valinta ratkaisee siis sen, noudatetaanko näitä rajoja vai ylitetäänkö ne huomattavasti.

Antennin vahvistuksen teoria

Antennien vahvistustiedot viittaavat vahvistukseen. Näin ei kuitenkaan ole. Antenni ei vahvista mitään, koska se on passiivinen komponentti ja ainoastaan välittää lähetettyä tai vastaanotettua tehoa.

Mutta: suunta-antenni voi absorboida enemmän energiaa siitä suunnasta, johon se on suunnattu (ja siten oletettavasti vahvistaa sitä), ja sillä on säteilyominaisuus, joka on enemmän tai vähemmän pitkänomainen lohko.

Sen sijaan sauva-antennilla on pallon (teoreettiset) säteilyominaisuudet, ja se vastaanottaa ja lähettää kaikkiin suuntiin. Antennisauvaan muodostuu siniaallon kaltainen "aalto", jossa on kolme nollakohtaa sekä aallon huippu ja laakso. Tämän käyrän suurinta poikkeamaa pidetään antennin vahvistuksena.

Komponentin valinta

Yhdistelmä 6 m Aircell 5 Kaapeli, antenni LGAM-7-27-24-58 5 dBi:n vahvistuksella 2600 MHz:n alueella tuottaa 24,55 dBm:n sallitun lähetystehon 0,29 W:n teholla.
Saman antennin vahvistus on kuitenkin vain 2 dBi 800-1 600 MHz:n taajuusalueilla, ja se lähettää identtisen 0,3 W:n lähetystehon 24,71 dBm:n teholla samalla kaapelityypillä, mutta vain 1 m:n kaapelin pituudella.
Jos tällä taajuusalueella käytetään alkuperäistä kuutta metriä, lähetysteho on kuitenkin vain 23,23 dBm, mikä vastaa 0,21 W!

Jos halutaan saavuttaa suunnilleen sama siirtoteho samalla kaapelin pituudella, on käytettävä kaapelia, joka on varustettu EcoFlex 15 ja saavuttaisi siten 24,43 dBm eli 0,28 W.

Jos haluat hyödyntää suurimman mahdollisen siirtotehon (sallitulla alueella) kaikilla taajuusalueilla, sinun on käytettävä erilaisia kaapeleita (vaimennuskertoimet). Tämä tarkoittaa: parempi kaapeli 800-1 600 MHz:n taajuusalueella, huonompi kaapeli 2 400 MHz:n taajuusalueella.

Laskenta

Kun syötät alla olevan taulukon keltaisiin kenttiin sovelluskohtaiset arvot, asiaankuuluvat parametrit lasketaan automaattisesti ja näytetään vihreissä kentissä.
Huomioi haluttu taajuus (800, 1 600 tai 2 600 MHz) kaapelin vaimennusarvojen suhteen, sillä vaimennus kasvaa myös taajuuden kasvaessa.

Jos EIRP-arvo näytetään punaisella eikä vihreällä taustalla, 25 dBm:n raja-arvo on ylitetty, mikä ilmoitetaan erikseen alla olevassa kentässä.
Tällöin on käytettävä joko kaapelia, jossa on suurempi vaimennus tai pidempi kaapelin pituus, tai antennia, jonka vahvistus on pienempi, jotta lakisääteiset määräykset täyttyvät.

Kaapeleiden asentaminen

Niin kauan kuin kaapelit on tarkoitus asentaa jalkalistojen taakse, kaapelikanaviin tai välikattoihin, taivutussäteet ovat suhteellisen vähäpätöisiä. Matkailuautoissa tila on ahtaampi ja taivutussäteet ovat suurempi ongelma. Ikkunoiden läpiviennit toteutetaan yleensä 20-40 cm:n pituisella "litteällä" kaapelilla, joka johtaa väistämättä suurempiin vaimennushäviöihin ja jota tulisi käyttää vain, jos muuta vaihtoehtoa ei ole.
Suositeltava kaapeli on esimerkiksi seuraavasta yrityksestä peräisin oleva kaapeli Kaapelipäällikkö.

Kuten alussa mainittiin, taivutussäteitä ei saa alittaa, jotta kaapelin sähköiset ominaisuudet eivät heikkenisi. Lyhytkin "mutka" johtaa väistämättä dielektrisen aineen peruuttamattomaan tuhoutumiseen tässä kohdassa.

Laajennukset

Kaapelin pidennyksiä on vältettävä, sillä jokainen pistokeliitäntä aiheuttaa uusia vaimennushäviöitä, jotka otetaan huomioon EIRP:n laskennassa ja jotka on kompensoitava suuremmilla antennivahvuuksilla.