LTEアンテナ用HFケーブル

読書時間 4 議事録

更新日 - 2024年1月25日

LTEアンテナをルーターに接続するための優れたRFケーブルは、最適な受信および伝送性能を得るために不可欠であり、使用されるすべてのコネクターも同様である。一般的に、太ければ太いほど良いが、高価でもある。

さて、人生において常にそうであるように、価格と性能の最適な妥協点を見つけることが重要である。選択の際に考慮すべきデータを以下に説明する。

一般条件

最初のステップは、一般的な条件を調査することです。ケーブルの長さはどのくらい必要か、設置時に可能な最大曲げ半径はどのくらいか。

固定された環境（家や敷地）では、送信マストまでの距離は変わりません。したがって、送信マストまでの距離に応じた受信電界強度を想定し、必要であれば、受信が希望するレベルに達している限り、より長いケーブルの引き回しや「質の悪い」ケーブルを受け入れることができます。

モバイル・アプリケーションでは、常に最悪の状況を想定する必要があるため、最短のケーブル・ラン、最高のケーブルとコネクターの品質、必然的に大きな曲げ半径を選択する必要があります。
しかし、通常アンテナに常設されるケーブルの長さは最大5メートルで、ほとんどすべての設置に適している。時には、「最適な」装備を望む人たちを悔しがらせることもある。
ケーブルが常時接続されていないアンテナを使用すれば、この願望を十分に満たすことができる。

ケーブル構造

誘電体とシールド

高周波（HF）ケーブルは、信号を伝送する内部導体、誘電体（酸素を多く含む白いPEプラスチック。誘電体が柔らかいほど、酸素はプラスチックの気孔に多く閉じ込められ、許容曲げ半径は大きくなる（気孔がつぶれるのを防ぐため）。ケーブルはまた、少なくとも1つ、場合によっては数個の干渉シールド編組コアおよび/または導電性CUフォイルを含んでいます。

曲げ半径

曲げ半径とは、内部の高周波絶縁層を損傷することなく、ケーブルを "角を曲がって "敷設できる最小半径のことである。最良の絶縁体は空気である。これはケーブルでは実現できないため、前述のプラスチック技術が使われている。
加えて、シールドフォイルをきつく曲げて破れないように保護する必要があるため、曲げ半径も大きくする必要がある。編組コアはこの点でより寛容である。

ジャケット素材

外側のPVCシースは通常黒色で、必要であれば耐UV加工を施し、環境の影響や機械的損傷からケーブルを保護するよう設計されている。
ハロゲンフリーケーブルシースは、煙の発生が少なく、火災時に臭素、塩素、フッ素、ヨウ素などの有害なハロゲンやその酸性ガスが発生しないため、耐火性があり、住宅環境で好まれる。

このように装備されたケーブルは、以下の条件を満たしている：

• IEC 60332-1に準拠した燃焼性
• IEC 60754-1 / 60754-2に準拠した酸性ガス開発
• IEC 61034-2に準拠した発煙性

シールド

優れたケーブルは、少なくとも約100dBのシールド減衰によって特徴付けられます。電磁干渉の可能性が高い環境では、フェライトコアによるシース・ウェーブ・バリアの追加を推奨する。これらは、ケーブルの上にスライドさせることにより、ケーブル1本につき約20個で構成されます。様々な内径のものがあります。一般的な直径は、4.95 mm / 7 mm / 10.3 mm などです。

したがって、ケーブルの選択は、必要とされる可能性があり、市販されているフェライトの寸法に基づいて行う必要がある。

HFケーブルとデータ

ここでは、よく使用される HF ケーブルを減衰値の大きい順にリストアップしています。最初の列の各ケーブルタイプをクリックすると、データシートがご覧になれます。

ここでは、技術的に同一で、個別にリストアップされていない、ECOフレックスxタイプのSSBケーブルを紹介する。 FRNCまたは ヒーテックス 記載されているタイプとの違いは、ハロゲンを含まないという点のみである。

何よりもアンテナの利得？

ユーザーの観点からは、最高のデータ転送レートを達成するために、可能な限り高いアンテナ利得を持つことが理想的です。最悪のHFケーブルと最高のHFケーブルを比較した場合、アンテナの利得にもよりますが、その差は（ルーターの）送信電力が最大10倍（約0.32Wから3W）になります！

立法者(2009年10月21日付連邦ネットワーク庁官報第20号指令59/2009号)は、送信電力EIRP(等価等方放射電力)を25dBm、約0.32Wに制限している。

ほとんどのルーターでは、国別設定でEIRPを23 dBmに設定することができます。これには2dBmの予備が含まれています。したがって、アンテナとケーブルの選択によって、これらの制限を満たすか、大幅に超えるかが決まります。

アンテナ利得の理論

アンテナの利得情報は増幅を示唆している。しかし、そうではありません。アンテナはパッシブコンポーネントであり、送信または受信電力を転送するだけなので、何も増幅しません。

しかし：指向性アンテナは、それが整列している方向からより多くのエネルギーを吸収することができ（その結果、増幅されると思われる）、多かれ少なかれ細長いローブの形をした放射特性を持つ。

一方、ロッドアンテナは球体の（理論上の）放射特性を持ち、全方向を受信・送信する。アンテナロッドには正弦波のような「波」が形成され、3つのゼロ交差と波の山と谷があります。この曲線の最大たわみがアンテナの利得とみなされます。

コンポーネントの選択

6mのコンビネーション エアセル5 ケーブル、アンテナ LGAM-7-27-24-58 2,600MHz帯で利得5dBiの場合、0.29Wで24.55dBmの許容送信電力を発生する。
しかし、同じアンテナは800～1,600MHzの範囲ではわずか2dBiの利得しかなく、同じケーブルタイプで1mのケーブル長しかない場合、24.71dBmで0.3Wの同じ送信電力を発する。
しかし、この周波数帯域で元の6メートルを使用した場合、送信電力はわずか23.23dBmで、0.21Wに相当する！

同じケーブル長でほぼ同じ伝送パワーを得るには、次のようなケーブルを使用する必要がある。 エコフレックス15 したがって、24.43dBm、0.28Wを達成することになる。

すべての周波数帯域で（許容範囲内で）最大の送信パワーを利用したい場合、異なるケーブル（減衰係数）を使用するしかありません。つまり、800～1,600MHzではより良いケーブルを、2,400MHzではより悪いケーブルを使用することになります。

計算

下表の黄色のフィールドに特定のアプリケーションの値を入力すると、関連するパラメータが自動的に計算され、緑色のフィールドに表示されます。
周波数が高くなるにつれて減衰も大きくなるため、ケーブルの減衰値に関して、希望する周波 数（800、1,600、2,600 MHz）に注意してください。

EIRP値が緑色ではなく赤色で表示される場合は、制限値25dBmを超過しており、以下のフィールドに具体的に表示されます。
この場合、法的規制を遵守するために、減衰の大きいケーブルか、ケーブル長を長くするか、利得の小さいアンテナを使用する必要があります。

ケーブル敷設

ケーブルが巾木の裏やケーブルダクト、天井裏に敷設される限り、曲げ半径は比較的重要ではありません。モーターホームでは、スペースが狭く、曲げ半径がより問題になります。窓からのフィードスルーは通常、長さ20～40cmの「フラット」ケーブルで実現されますが、必然的に減衰ロスが大きくなるため、他の選択肢が絶対にない場合にのみ使用すべきです。
お勧めのケーブルは、例えば、以下のようなものです。 ケーブル・マスター.

冒頭で述べたように、ケーブルの電気的特性を損なわないために、曲げ半径をアンダーカットすべきではない。短時間の "よじれ "でさえ、このポイントでの誘電体の不可逆的な破壊につながることは避けられません。

エクステンション

ケーブルの延長は避けるべきです。プラグの接続ごとに新たな減衰ロスが発生し、EIRPの計算に含まれるため、アンテナの利得を上げることで補う必要があります。