Cavo RF per antenne LTE

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Aggiornato – Gennaio 25, 2024

Per ottenere prestazioni di ricezione e trasmissione ottimali sono essenziali buoni cavi HF per il collegamento delle antenne LTE ai router, così come tutti i connettori utilizzati. In generale, più è spesso, meglio è, ma è anche più costoso.

Ora, come sempre nella vita, è importante trovare il miglior compromesso tra prezzo e prestazioni. I dati da prendere in considerazione al momento della selezione sono spiegati di seguito.

Condizioni quadro

Innanzitutto è importante ricercare le condizioni generali. Quanto deve essere lungo il cavo, quali raggi di curvatura massimi sono possibili durante la posa?

Nell'ambiente stazionario (casa, proprietà) la distanza dalla torre di trasmissione non cambia. Potete quindi partire dall'intensità del campo di ricezione in base alla distanza dal palo di trasmissione e, se necessario, accettare cavi più lunghi o cavi di qualità “peggiore”, purché la ricezione corrisponda comunque al livello desiderato.

Nell'uso mobile si dovrebbero sempre considerare le peggiori condizioni possibili e quindi scegliere i percorsi dei cavi più brevi e la migliore qualità di cavi e connettori, con raggi di curvatura inevitabilmente maggiori.
Tuttavia, i cavi che di solito vengono installati in modo permanente sulle antenne sono lunghi fino a 5 m, il che da un lato è adatto a quasi tutte le installazioni, ma dall'altro ti solleva dall'agonia della scelta del cavo giusto. In parte con dispiacere di coloro che vorrebbero essere attrezzati in modo “ottimale”.
Chiunque utilizzi antenne fornite senza cavi collegati in modo permanente può raggiungere pienamente questo obiettivo.

Struttura del cavo

Dielettrico e schermatura

Un cavo ad alta frequenza (HF) è costituito da un conduttore interno che trasmette il segnale, un dielettrico (una plastica PE bianca, ricca di ossigeno. Quanto più morbido, tanto maggiore è l'ossigeno intrappolato nei pori della plastica e maggiore è il limite consentito). raggio di curvatura (per evitare lo schiacciamento dei pori). Il cavo contiene almeno una o più trecce metalliche e/o fogli di CU elettricamente conduttivi che schermano dalle radiazioni di disturbo.

Raggio di curvatura

Il raggio di curvatura è il raggio più piccolo possibile grazie alla tecnologia di isolamento in cui il cavo può essere posato “dietro l'angolo” senza danneggiare lo/gli strato/i isolante/i HF interno/i. Il miglior isolante sarebbe l'aria. Poiché ciò non può essere ottenuto con un cavo, viene utilizzata la tecnologia della plastica sopra menzionata.
Inoltre, le lamine schermanti devono essere protette dallo strappo se vengono piegate eccessivamente, il che richiede anche un raggio di curvatura maggiore. Le trecce sono più tolleranti a questo riguardo.

Materiale guaina

La guaina esterna in PVC, solitamente nera e possibilmente resistente ai raggi UV, ha lo scopo di proteggere il cavo dagli influssi ambientali e dai danni meccanici.
Le guaine per cavi prive di alogeni sono ignifughe e sono quindi preferite per l'uso in ambienti residenziali perché in caso di incendio producono meno fumo e non producono alogeni nocivi, come bromo, cloro, fluoro o iodio, o i loro gas acidi.

I cavi così equipaggiati soddisfano le condizioni relative a:

• Infiammabilità secondo IEC 60332-1
• Sviluppo di gas acido secondo IEC 60754-1 / 60754-2
• Sviluppo di fumi secondo IEC 61034-2

Schermatura

Un buon cavo è caratterizzato da un'attenuazione della schermatura di almeno circa 100 dB. In ambienti con elevato potenziale di interferenza elettromagnetica si consigliano ulteriori barriere contro le onde stazionarie costituite da nuclei di ferrite. Questi vengono assemblati con circa 20 pezzi per cavo facendoli scorrere sul cavo. Sono disponibili in diversi diametri interni. I diametri comuni sono, ad esempio, 4,95 mm / 7 mm / 10,3 mm.

La scelta del cavo dovrebbe quindi basarsi anche sulle dimensioni delle ferriti eventualmente necessarie e disponibili in commercio.

Cavo RF e dati

Di seguito è riportato un elenco dei cavi RF comunemente utilizzati in ordine decrescente di valori di attenuazione. Le schede tecniche sono disponibili facendo clic sul rispettivo tipo di cavo nella prima colonna.

Qui si trovano cavi SSB tecnicamente identici del tipo ECO flex x, non elencati separatamente FRNC, O. HEATEX differiscono dai tipi elencati solo perché sono privi di alogeni.

Guadagno dell'antenna sopra ogni altra cosa?

Dal punto di vista dell'utente, l'ideale è avere il massimo guadagno d'antenna possibile per ottenere le migliori velocità di trasferimento dati. Se si confronta il peggiore con il migliore cavo HF, la differenza è, a seconda del guadagno dell'antenna, fino a dieci volte in più nella potenza di trasmissione (router) (3 W invece di circa 0,32 W)!

Il legislatore (Ordinanza 59/2009 Gazzetta ufficiale dell'Agenzia federale delle reti n. 20/2009 del 21 ottobre 2009), tuttavia, limita la potenza di trasmissione EIRP (potenza irradiata isotropicamente equivalente) a 25 dBm, circa 0,32 W.

La maggior parte dei router consente un'impostazione conforme alla legge dell'EIRP a 23 dBm tramite le impostazioni del paese. Ciò significa che viene presa in considerazione una riserva di 2 dBm. La scelta dell'antenna e del cavo determina se questi valori limite vengono rispettati o superati in modo significativo.

Teoria del guadagno dell'antenna

Le informazioni sul guadagno per le antenne suggeriscono l'amplificazione. Tuttavia non è così. Un'antenna non amplifica nulla perché è un componente passivo e trasmette solo potenza trasmessa o ricevuta.

Ma: un'antenna direzionale può assorbire più energia dalla direzione in cui è puntata (e quindi presumibilmente amplificarla) e ha un diagramma di radiazione sotto forma di un lobo più o meno allungato.

Un'antenna ad asta, invece, ha le caratteristiche di radiazione (teoriche) di una sfera, riceve e trasmette in tutte le direzioni. Un'onda appare sull'asta dell'antenna come un'onda sinusoidale, con tre passaggi per lo zero e una cresta e un avvallamento dell'onda. La deflessione massima di questa curva è considerata il guadagno dell'antenna.

Scelta dei componenti

Una combinazione di 6 m Cella d'aria 5 Cavo, l'antenna LGAM-7-27-24-58 con guadagno di 5 dBi nella gamma di 2.600 MHz produce una potenza di trasmissione consentita di 24,55 dBm a 0,29 W.
Tuttavia, la stessa antenna nelle gamme fino a 800 - 1.600 MHz ha solo un guadagno di 2 dBi e con lo stesso tipo di cavo ma solo 1 m di lunghezza emette una potenza di trasmissione identica di 24,71 dBm da 0,3 W.
Tuttavia, se si utilizzano i 6 metri originali in questa gamma di frequenze, la potenza di trasmissione è di soli 23,23 dBm, corrispondenti a 0,21 W!

Per ottenere all'incirca la stessa potenza di trasmissione con la stessa lunghezza del cavo, dovresti utilizzare il cavo invece dell'Aircell 5 EcoFlex 15 utilizzare e raggiungerebbe 24,43 dBm o 0,28 W.

Se volete sfruttare la massima potenza di trasmissione (entro i limiti consentiti) in tutte le gamme di frequenza, non potrete evitare di lavorare con cavi diversi (fattori di attenuazione). Ciò si traduce in: il cavo migliore per 800 - 1.600 MHz, il cavo peggiore per 2.400 MHz.

calcolo

Inserendo i rispettivi valori dell'applicazione specifica nei campi gialli della tabella seguente, i parametri rilevanti vengono calcolati automaticamente e visualizzati nei campi verdi.
Per quanto riguarda i valori di attenuazione del cavo, prestare attenzione alla frequenza desiderata (800, 1.600 o 2.600 MHz), poiché anche l'attenuazione aumenta con l'aumentare della frequenza.

Se il valore EIRP viene visualizzato con sfondo rosso anziché verde, è stato superato il valore limite di 25 dBm, espressamente indicato nel campo sottostante.
In questo caso, per rispettare le norme di legge, è necessario utilizzare un cavo con un'attenuazione maggiore o una lunghezza del cavo maggiore oppure un'antenna con guadagno inferiore.

Posa dei cavi

Finché i cavi devono essere posati dietro battiscopa, in canaline o controsoffitti, i raggi di curvatura sono relativamente poco critici. In un camper lo spazio è più ristretto e i raggi di curvatura sono più un problema. I passanti per finestre vengono solitamente realizzati con un cavo “piatto” lungo circa 20 – 40 cm, che inevitabilmente comporta maggiori perdite di attenuazione e dovrebbero essere utilizzati solo se non esiste assolutamente altra opzione.
Un cavo consigliato è, ad esempio, quello di Maestro del cavo.

Come accennato all'inizio, i raggi di curvatura non dovrebbero essere superati per evitare di compromettere le proprietà elettriche del cavo. Anche un “nodo” a breve termine porta inevitabilmente alla distruzione irreversibile del dielettrico a questo punto.

Estensioni

Si dovrebbero evitare prolunghe del cavo, poiché ogni collegamento a spina comporta perdite di attenuazione, che vengono incluse nel calcolo dell'EIRP e devono essere compensate da guadagni dell'antenna più elevati.