HF kábelek LTE antennákhoz - Consulting & Services intl. Achim Görner

Tartalomjegyzék

Olvasási idő 4 percek

Frissítve - január 25, 2024

Az LTE-antennák és a routerek összekapcsolásához használt jó rádiófrekvenciás kábelek, valamint az összes használt csatlakozó elengedhetetlenek az optimális vételi és átviteli teljesítményhez. Általában minél vastagabb, annál jobb, de annál drágább is.

Mint mindig az életben, most is fontos, hogy megtaláljuk a legjobb kompromisszumot az ár és a teljesítmény között. A választás során figyelembe veendő adatokat az alábbiakban ismertetjük.

Általános feltételek

Az első lépés az általános feltételek felkutatása. Milyen hosszúnak kell lennie a kábelnek, milyen maximális hajlítási sugarak lehetségesek a telepítés során?

Helyhez kötött környezetben (ház, ingatlan) az adóoszlop távolsága nem változik. Ezért a vételi térerősséget az adóoszloptól mért távolságnak megfelelően feltételezheti, és szükség esetén hosszabb kábelvezetést vagy "rosszabb" minőségű kábeleket is elfogadhat, amíg a vétel még mindig megfelel a kívánt szintnek.

Mobil alkalmazásoknál mindig a legrosszabb körülményekkel kell számolnia, ezért a legrövidebb kábelvezetéseket és a legjobb minőségű kábel- és csatlakozóminőségeket kell választania, elkerülhetetlenül nagyobb hajlítási sugarakkal.
Az antennákhoz általában állandóan csatlakozó kábelek azonban legfeljebb 5 méter hosszúak, ami szinte bármilyen telepítéshez megfelelő, de a megfelelő kábel kiválasztásának gyötrelmétől is megszabadítja Önt. Néha azok bosszúságára, akik "optimálisan" szeretnének felszerelve lenni.
Ha olyan antennákat használ, amelyeket állandóan csatlakoztatott kábelek nélkül szállítanak, akkor ezt a törekvést teljes mértékben megvalósíthatja.

Kábelszerkezet

Dielektromos és árnyékolás

A nagyfrekvenciás (HF) kábel a jelet továbbító belső vezetőből, egy dielektrikumból (oxigénben gazdag, fehér PE műanyagból) áll. Minél lágyabb a dielektrikum, annál több oxigén reked a műanyag pórusaiban, annál nagyobb a megengedett hajlítási sugár (hogy a pórusok ne nyomódjanak össze). A kábel tartalmaz továbbá legalább egy, esetleg több interferencia-árnyékoló fonott magot és/vagy elektromosan vezető CU-fóliát.

Hajlítási sugár

A hajlítási sugár az a lehető legkisebb sugár, amellyel a kábelt a belső HF-szigetelő réteg(ek) sérülése nélkül "sarokba" lehet fektetni. A legjobb szigetelő a levegő lenne. Mivel ez egy kábelben nem valósítható meg, a fent említett műanyag technológiát alkalmazzák.
Ezenkívül az árnyékoló fóliákat meg kell védeni a túl szoros hajlítással történő elszakadástól, ami szintén nagyobb hajlítási sugarat igényel. A fonott magok e tekintetben toleránsabbak.

Kabát anyaga

A külső, általában fekete és szükség esetén UV-álló PVC köpenyt úgy tervezték, hogy megvédje a kábelt a környezeti hatásoktól és a mechanikai sérülésektől.
A halogénmentes kábelhüvelyek tűzállóak, ezért előnyben részesítik őket a lakókörnyezetben, mivel kevesebb füstöt termelnek, és tűz esetén nem keletkeznek belőlük káros halogének, mint például bróm, klór, fluor vagy jód, illetve ezek savas gázai.

Az így felszerelt kábelek teljesítik a következő feltételeket:

Gyúlékonyság az IEC 60332-1 szerint
Savas gázok fejlesztése az IEC 60754-1 / 60754-2 szerint
Füstfejlődés az IEC 61034-2 szerint

Árnyékolás

A jó kábelt legalább 100 dB körüli árnyékolási csillapítás jellemzi. Magas elektromágneses interferenciapotenciállal rendelkező környezetben további, ferritmagból készült burkolati hullámzárak alkalmazása ajánlott. Ezeket kábelenként kb. 20 darabból kell kialakítani a kábelre csúsztatva. Különböző belső átmérőkkel kaphatók. A szokásos átmérők pl. 4,95 mm / 7 mm / 10,3 mm.

A kábel kiválasztásánál ezért a szükséges és a kereskedelemben kapható ferritek méreteit is figyelembe kell venni.

HF kábel és adatok

Az alábbiakban a gyakran használt HF-kábelek listája következik a csillapítási értékek csökkenő sorrendjében. Az adatlapok elérhetők az első oszlopban az adott kábeltípusra kattintva.

Itt műszakilag azonos, külön nem felsorolt, ECO flex x típusú SSB kábelekről van szó. FRNCvagy HEATEX csak abban különböznek a felsorolt típusoktól, hogy halogénmentesek.


Kábel típusa	Diam.	Hajlítókerék.	Gyártó	800 MHz	1,600 MHz	2,600 MHz
RG 174	2,80 mm	15 mm	TKD	90 dB	115 dB	187 dB
RG 316	2,50 mm	15 mm	Huber+Suhner	80 dB	121 dB	150 dB
FTS-H 100	2,70 mm	15 mm	FTS-Hennig	65 dB	90 dB	145 dB
RG 58	4,85 mm	25 mm	TKD	48 dB	82 dB	100 dB
RG 233	5,40 mm	30 mm	Huber+Suhner	40 dB	64 dB	80 dB
FTS-H 200	5.00 mm	25 mm	FTS-Hennig	30 dB	47 dB	56 dB
CLF 200	4,95 mm	25mm	Changhong	30 dB	46 dB	56 dB
Aircell 5	5.00 mm	20 mm	SSB	28 dB	40 dB	52 dB
H 155	5,40 mm	35 mm	Belden	26 dB	41 dB	51 dB
WL 240	5,40 mm	30 mm	Biocal	26 dB	40 dB	49 dB
ECO flex 5	5,50 mm	28 mm	SSB	22,9 dB	33,8	45,4 dB
RF 240	6,10 mm	20 mm	Észak	22 dB	36 dB	43 dB
RG-213	10.30 mm	50 mm	TKD	21 dB	34 dB	42 dB
Aircell 7	7,30 mm	25 mm	SSB	18 dB	27 dB	36 dB
ECO flex 7	7,30 mm	30 mm	SSB	15,96 dB	23,8 dB	31,6 dB
ECO flex 10 Plus	10,2 mm	41 mm	SSB	11,88 dB	17,3 dB	23,4 dB
ECO flex 10	10,20 mm	40 mm	SSB	13 dB	20 dB	24 dB
Aircom Plus	10.30 mm	55 mm	SSB	12 dB	19 dB	23 dB
Aircom Premium	7,9 mm	32 mm	SSB	10,55 dB	19,6 dB	19,6 dB
ECO flex 15	14,60 mm	70 mm	SSB	9 dB	14 dB	17 dB
ECO flex 15 Plus	14,6 mm	59 mm	SSB	8,6 dB	12,5 dB	16,9 dB
Aircom 15	14.00 mm	70 mm	SSB	7,6 dB	11,4 dB	15,4 dB

Antennaerősítés mindenekelőtt?

A felhasználó szempontjából a legjobb adatátviteli sebesség elérése érdekében a lehető legnagyobb antennaerősítés az ideális. Ha összehasonlítjuk a legrosszabb HF-kábelt a legjobbal, a különbség az antennaerősítéstől függően akár tízszeres (router) átviteli teljesítménynövekedés (3 W helyett kb. 0,32 W)!

A jogalkotó (59/2009. sz. rendelet A Szövetségi Hálózati Ügynökség 2009. október 21-i 20/2009. sz. hivatalos közlönye.) azonban az EIRP (egyenértékű izotrópikusan sugárzott teljesítmény) átviteli teljesítményt 25 dBm-re, azaz körülbelül 0,32 W-ra korlátozza.

A legtöbb útválasztó lehetővé teszi az EIRP 23 dBm-re történő, jogszabályoknak megfelelő beállítását az országbeállításokon keresztül. Ez 2 dBm tartalékot tartalmaz. Az antenna és a kábel kiválasztása tehát meghatározza, hogy ezek a határértékek teljesülnek-e vagy jelentősen túlléphetők.

Az antennaerősítés elmélete

Az antennák erősítési információi erősítésre utalnak. Ez azonban nem így van. Az antenna nem erősít semmit, mivel passzív alkatrész, és csak továbbítja a sugárzott vagy fogadott teljesítményt.

De: egy irányított antenna több energiát képes elnyelni abból az irányból, amelybe van igazítva (így állítólag felerősíti azt), és sugárzási karakterisztikája többé-kevésbé elnyújtott nyaláb formájában jelentkezik.

A rúdantenna viszont egy gömb (elméleti) sugárzási jellemzőivel rendelkezik, minden irányban fog és sugároz. Az antenna rúdján egy "hullám" alakul ki, mint egy szinuszhullám, három nulla-átmenettel, hullámheggyel és hullámvölgydel. Ennek a görbének a maximális kitérését tekintjük az antenna nyereségének.

Komponens kiválasztása

6 m kombinációja Aircell 5 Kábel, az antenna LGAM-7-27-24-58 5 dBi erősítéssel a 2600 MHz-es tartományban 24,55 dBm megengedett átviteli teljesítményt generál 0,29 W mellett.
Ugyanez az antenna azonban csak 2 dBi erősítéssel rendelkezik a 800-1 600 MHz-ig terjedő tartományokban, és ugyanolyan kábeltípussal, de csak 1 m kábelhosszúsággal 0,3 W-os, 24,71 dBm-es adóteljesítményt bocsát ki.
Ha azonban az eredeti 6 métert használják ebben a frekvenciatartományban, akkor az átviteli teljesítmény csak 23,23 dBm, ami 0,21 W-nak felel meg!

Ahhoz, hogy azonos kábelhossz mellett megközelítőleg azonos átviteli teljesítményt érjen el, a következő kábelt kell használnia EcoFlex 15 és így 24,43 dBm-t, azaz 0,28 W-ot érne el.

Ha minden frekvenciatartományban a maximális átviteli teljesítményt (a megengedett tartományon belül) szeretné kihasználni, akkor nincs más választása, mint különböző kábelekkel (csillapítási tényezőkkel) dolgozni. Ez azt jelenti, hogy 800 - 1600 MHz-re a jobb kábel, 2400 MHz-re a rosszabb.

Számítás

Ha az alábbi táblázat sárga mezőibe beírja az adott alkalmazáshoz tartozó értékeket, a megfelelő paraméterek automatikusan kiszámításra kerülnek, és megjelennek a zöld mezőkben.
Figyelje meg a kívánt frekvenciát (800, 1600 vagy 2600 MHz) a kábel csillapítási értékei tekintetében, mivel a frekvencia növekedésével a csillapítás is növekszik.

Ha az EIRP-érték zöld háttér helyett piros színnel jelenik meg, akkor a 25 dBm-es határértéket túllépték, amit az alábbi mezőben külön jelez.
Ebben az esetben vagy nagyobb csillapítású kábelt, vagy hosszabb kábelt, vagy kisebb erősítésű antennát kell használni a jogszabályi előírások betartása érdekében.


Határérték EIRP	25	dBm
Kimeneti teljesítmény LTE router	23	dBm
Az antennakábel csillapítása 100 m-enként	-9	dB
Antenna kábel hossza	2	m
Antenna nyereség	3	dBi
Antennakábel csillapítása	-0.18	dB
Csökkentési tényező	0.9594
EIRP	25.82	dBm
EIRP eltérés	0.8200	dBm
Router kimeneti teljesítmény	0.1995	W
max. megengedett EIRP	0.3162	W
Általános teljesítmény	0.5743	W
Határérték túllépése	1.8160	dB
Teljes nyereség x-szeres	2.8782	-tárgy

Kábelfektetés

Amíg a kábeleket szegélylécek mögé, kábelcsatornákba vagy álmennyezetekbe kell fektetni, a hajlítási sugarak viszonylag kritikátlanok. A lakóautókban a hely szűkebb, és a hajlítási sugarak nagyobb problémát jelentenek. Az ablakok átvezetését általában 20-40 cm hosszú "lapos" kábellel valósítják meg, ami elkerülhetetlenül nagyobb csillapítási veszteségeket eredményez, és csak akkor szabad használni, ha nincs más lehetőség.
Az ajánlott kábel például a következő gyártó által gyártott kábel. Kábelmester.

Amint az elején említettük, a hajlítási sugarakat nem szabad alávágni, hogy a kábel elektromos tulajdonságai ne sérüljenek. Még egy rövid "elhajlás" is elkerülhetetlenül a dielektrikum visszafordíthatatlan pusztulásához vezet ezen a ponton.

Bővítések

Kerülni kell a kábelhosszabbításokat, mivel minden egyes csatlakoztatás új csillapítási veszteségeket eredményez, amelyek az EIRP kiszámításakor figyelembe veszik, és amelyeket nagyobb antennaerősítéssel kell kompenzálni.

Vélemény, hozzászólás?

HF kábel LTE antennákhoz