HF-kabel for LTE-antenner

Lesetid 4 minutter

Oppdatert - 25. januar 2024

Gode RF-kabler for tilkobling av LTE-antenner til rutere er avgjørende for optimal mottaks- og overføringsytelse, og det samme gjelder alle kontaktene som brukes. Generelt er det slik at jo tykkere, jo bedre, men også jo dyrere.

Som alltid i livet er det viktig å finne det beste kompromisset mellom pris og ytelse. Nedenfor finner du en oversikt over hvilke data du må ta hensyn til når du skal gjøre ditt valg.

Generelle betingelser

Det første trinnet er å undersøke de generelle forholdene. Hvor lang må kabelen være, hvilke maksimale bøyeradier er mulig under installasjonen?

I stasjonære omgivelser (hus, eiendom) endres ikke avstanden til sendermasten. Du kan derfor ta utgangspunkt i mottaksfeltets styrke i henhold til avstanden til sendermasten og om nødvendig akseptere lengre kabelstrekk eller kabler av "dårligere" kvalitet, så lenge mottaket fortsatt tilsvarer ønsket nivå.

I mobile applikasjoner bør du alltid gå ut fra de verste forholdene og derfor velge de korteste kabeltrekkene og de beste kabel- og kontaktkvalitetene, med uunngåelig større bøyeradier.
Kablene, som vanligvis er permanent festet til antennene, er imidlertid opptil 5 meter lange, noe som passer til nesten alle installasjoner, men som også betyr at du ikke trenger å bekymre deg for å velge riktig kabel. Noen ganger til stor ergrelse for dem som ønsker å være "optimalt" utstyrt.
Hvis du bruker antenner som leveres uten fast tilkoblede kabler, kan du oppfylle denne ambisjonen fullt ut.

Kabelstruktur

Dielektrikum og skjerming

En høyfrekvenskabel (HF-kabel) består av en innerleder som overfører signalet, og et dielektrikum (en oksygenrik, hvit PE-plast). Jo mykere dielektrikumet er, desto mer oksygen blir fanget i porene i plasten, og desto større er den tillatte bøyeradiusen (for å hindre at porene blir knust). Kabelen inneholder også minst én, og eventuelt flere, interferensskjermende flettede kjerner og/eller elektrisk ledende CU-folier.

Bøyeradius

Bøyeradiusen er den minste mulige radiusen der kabelen kan legges "rundt hjørnet" uten å skade de(t) innvendige HF-isolasjonslaget(ene). Den beste isolatoren ville være luft. Siden dette ikke kan realiseres i en kabel, brukes den ovennevnte plastteknologien.
I tillegg må skjermfoliene beskyttes mot å bli revet opp ved å bøye dem for stramt, noe som også krever en større bøyeradius. Flettede kjerner er mer tolerante i så måte.

Materiale i jakke

Den ytre PVC-kappen, som vanligvis er svart og om nødvendig UV-bestandig, er utformet for å beskytte kabelen mot miljøpåvirkning og mekaniske skader.
Halogenfrie kabelkapper er brannsikre og foretrekkes derfor i boligmiljøer fordi de produserer mindre røyk og ingen skadelige halogener som brom, klor, fluor eller jod eller deres sure gasser i tilfelle brann.

Kabler som er utstyrt på denne måten, oppfyller betingelsene med hensyn til:

• Brennbarhet i henhold til IEC 60332-1
• Utvikling av sur gass i henhold til IEC 60754-1 / 60754-2
• Røykutvikling i henhold til IEC 61034-2

Skjerming

En god kabel kjennetegnes av en skjermingsdemping på minst ca. 100 dB. I miljøer med høyt potensial for elektromagnetiske forstyrrelser anbefales det å bruke ekstra kappebølgesperrer av ferrittkjerner. Disse konstrueres med rundt 20 stykker per kabel ved å skyve dem over kabelen. De er tilgjengelige i forskjellige innvendige diametre. Vanlige diametre er f.eks. 4,95 mm / 7 mm / 10,3 mm.

Valg av kabel bør derfor også baseres på dimensjonene til de ferrittene som kan være nødvendige og som er kommersielt tilgjengelige.

HF-kabel og data

Her er en liste over ofte brukte HF-kabler i synkende rekkefølge etter dempningsverdier. Databladene er tilgjengelige ved å klikke på den respektive kabeltypen i den første kolonnen.

Her teknisk identiske, ikke separat oppførte, SSB-kabler av typen ECO flex x FRNCeller HEATEX skiller seg fra de oppførte typene kun ved at de er halogenfrie.

Antenneforsterkning over alt annet?

Fra brukerens synspunkt er det ideelt å ha høyest mulig antenneforsterkning for å oppnå best mulig dataoverføringshastighet. Hvis du sammenligner den dårligste HF-kabelen med den beste, er forskjellen opp til en tidobling av overføringseffekten (ruteren) (3 W i stedet for rundt 0,32 W), avhengig av antenneforsterkningen!

Lovgiveren (Pålegg 59/2009 Det føderale nettverksbyråets offisielle tidende nr. 20/2009 av 21. oktober 2009) begrenser imidlertid overføringseffekten EIRP (ekvivalent isotropisk utstrålt effekt) til 25 dBm, ca. 0,32 W.

De fleste rutere tillater en lovmessig oppsett av EIRP til 23 dBm via landinnstillingene. Dette inkluderer en reserve på 2 dBm. Valg av antenne og kabel avgjør derfor om disse grensene overholdes eller overskrides betydelig.

Teori om antenneforsterkning

Forsterkningsinformasjonen på antenner antyder forsterkning. Dette er imidlertid ikke tilfelle. En antenne forsterker ingenting, siden den er en passiv komponent som bare videresender overført eller mottatt effekt.

Men: En retningsantenne kan absorbere mer energi fra den retningen den er rettet inn i (og dermed angivelig forsterke den) og har en strålingskarakteristikk i form av en mer eller mindre langstrakt lobe.

En stavantenne har derimot (teoretiske) strålingsegenskaper som en kule, og den mottar og sender i alle retninger. På antennestaven dannes det en "bølge" som en sinuskurve, med tre nullgjennomganger og en bølgetopp og -topp. Den maksimale utbøyningen av denne kurven regnes som antennens forsterkning.

Valg av komponenter

En kombinasjon av 6 m Aircell 5 Kabel, antenne LGAM-7-27-24-58 med 5 dBi forsterkning i 2600 MHz-området genererer en tillatt sendeeffekt på 24,55 dBm ved 0,29 W.
Den samme antennen har imidlertid en forsterkning på bare 2 dBi i områdene opp til 800 - 1600 MHz og avgir en identisk sendeeffekt på 0,3 W ved 24,71 dBm med samme kabeltype, men bare 1 m kabellengde.
Hvis man derimot bruker de opprinnelige 6 meterne i dette frekvensområdet, er overføringseffekten bare 23,23 dBm, tilsvarende 0,21 W!

For å oppnå omtrent samme overføringseffekt med samme kabellengde, må du bruke kabelen EcoFlex 15 og vil dermed oppnå 24,43 dBm, eller 0,28 W.

Hvis du ønsker å utnytte maksimal overføringseffekt (innenfor det tillatte området) i alle frekvensområder, er du nødt til å arbeide med forskjellige kabler (dempningsfaktorer). Det betyr: den beste kabelen for 800 - 1 600 MHz, den dårligste for 2 400 MHz.

Beregning

Ved å angi de respektive verdiene for den spesifikke applikasjonen i de gule feltene i tabellen nedenfor, beregnes de relevante parameterne automatisk og vises i de grønne feltene.
Vær oppmerksom på ønsket frekvens (800, 1 600 eller 2 600 MHz) med hensyn til kabelens dempingsverdier, ettersom dempingen også øker med økende frekvens.

Hvis EIRP-verdien vises med rød i stedet for grønn bakgrunn, er grenseverdien på 25 dBm overskredet, noe som er spesifikt angitt i feltet nedenfor.
I så fall må det enten brukes en kabel med høyere demping eller lengre kabellengde eller en antenne med lavere forsterkning for å overholde lovbestemmelsene.

Kabellegging

Så lenge kablene skal legges bak gulvlister, i kabelkanaler eller undertak, er bøyeradier relativt ukritiske. I bobiler er det trangere om plassen, og bøyeradier er et større problem. Vindusgjennomføringer utføres vanligvis med en 20-40 cm lang "flat" kabel, noe som uunngåelig fører til høyere dempingstap og bare bør brukes hvis det absolutt ikke finnes noe annet alternativ.
En anbefalt kabel er for eksempel den fra Kabelmester.

Som nevnt innledningsvis, bør bøyeradiene ikke underskrides for å unngå å forringe kabelens elektriske egenskaper. Selv en kort "knekk" vil uunngåelig føre til irreversibel ødeleggelse av dielektrikumet på dette punktet.

Utvidelser

Kabelforlengelser bør unngås, ettersom hver pluggforbindelse resulterer i nye dempingstap, som tas med i beregningen av EIRP og må kompenseres med høyere antenneforsterkninger.