RF-kabel för LTE-antenner

Lästid 4 minuter

Uppdaterad – 25 januari 2024

Bra HF-kablar för att ansluta LTE-antenner till routrar är avgörande för optimal mottagnings- och överföringsprestanda, liksom alla kontakter som används. I allmänhet, ju tjockare desto bättre, men också dyrare.

Nu, som alltid i livet, är det viktigt att hitta den bästa kompromissen mellan pris och prestanda. De data som ska beaktas när du gör ditt val förklaras nedan.

Ramvillkor

Först och främst är det viktigt att undersöka de allmänna förhållandena. Hur lång måste kabeln vara, vilka maximala böjradier är möjliga vid förläggning?

I den stationära miljön (hus, fastighet) ändras inte avståndet till transmissionstornet. Du kan alltså utgå från den mottagningsfältstyrka som ges efter avståndet till sändningsmasten och vid behov acceptera längre kabelvägar eller kablar av "sämre" kvalitet så länge mottagningen fortfarande motsvarar önskad nivå.

Vid mobil användning bör du alltid utgå från de sämsta möjliga förhållandena och därför välja de kortaste kabelvägarna och de bästa kabel- och kontaktkvaliteterna, med oundvikligen större böjradier.
De kablar som vanligtvis är permanent installerade på antennerna är dock upp till 5 m långa, vilket å ena sidan lämpar sig för nästan vilken installation som helst, men å andra sidan befriar dig från plågan att välja rätt kabel. Dels till förtret för dem som skulle vilja vara "optimalt" utrustade.
Alla som använder antenner som levereras utan fast anslutna kablar kan uppfylla detta mål till fullo.

Kabelstruktur

Dielektrisk och skärmning

En högfrekvenskabel (HF) består av en inre ledare som överför signalen, en dielektrikum (en syrerik, vit PE-plast. Ju mjukare, desto mer syre fångas i plastens porer, och desto större är tillåtet böjradie (för att undvika krossning av porerna) Kabeln innehåller även minst en, vid behov flera, trådfläta(r) och/eller elektriskt ledande CU-folier som skärmar mot störstrålning.

Böjradie

Böjradien är minsta möjliga radie tack vare isoleringstekniken där kabeln kan läggas "runt hörnet" utan att skada det eller de interna HF-isoleringsskikten. Den bästa isolatorn skulle vara luft. Eftersom detta inte kan uppnås i en kabel används ovan nämnda plastteknik.
Dessutom ska skärmfolierna skyddas från att slitas sönder om de böjs för hårt, vilket också kräver en större böjradie. Flätor är mer toleranta i detta avseende.

Mantelmaterial

Den yttre PVC-manteln, vanligtvis svart och eventuellt UV-beständig, är avsedd att skydda kabeln från miljöpåverkan och mekaniska skador.
Halogenfria kabelmantel är brandsäkra och är därför att föredra för användning i bostadsmiljöer eftersom de i händelse av brand producerar mindre rök och inga skadliga halogener, såsom brom, klor, fluor eller jod, eller deras sura gaser. .

Kablar utrustade på detta sätt uppfyller villkoren för:

• Brandfarlighet enligt IEC 60332-1
• Syragasutveckling enligt IEC 60754-1 / 60754-2
• Rökutveckling enligt IEC 61034-2

Avskärmning

En bra kabel kännetecknas av en skärmningsdämpning på minst runt 100 dB. I miljöer med hög elektromagnetisk störningspotential rekommenderas ytterligare stående vågbarriärer gjorda av ferritkärnor. Dessa sätts ihop med cirka 20 stycken per kabel genom att skjuta dem över kabeln. De finns i olika innerdiametrar. Vanliga diametrar är till exempel 4,95 mm / 7 mm / 10,3 mm.

Valet av kabel bör därför också baseras på de dimensioner på de ferriter som kan vara nödvändiga och som finns kommersiellt tillgängliga.

RF-kabel och data

Här är en lista över vanliga RF-kablar i fallande ordning efter dämpningsvärden. Datablad finns tillgängliga genom att klicka på respektive kabeltyp i den första kolumnen.

Här finns tekniskt identiska SSB-kablar av typ ECO flex x, ej listade separat FRNC, eller HEATEX skiljer sig från de listade typerna endast genom att de är halogenfria.

Antennförstärkning framför allt?

Ur ett användarperspektiv är det idealiskt att ha högsta möjliga antennförstärkning för att uppnå de bästa dataöverföringshastigheterna. Jämför man den sämsta med den bästa HF-kabeln är skillnaden, beroende på antennförstärkningen, upp till en tiofaldig ökning av (router) sändningseffekt (3 W istället för runt 0,32 W)!

lagstiftaren (Beställning 59/2009 Officiell tidning för Federal Network Agency nr 20/2009 daterad 21 oktober 2009), begränsar dock överföringseffekten EIRP (ekvivalent isotropiskt utstrålad effekt) till 25 dBm, ungefär 0,32 W.

De flesta routrar tillåter en lagligt kompatibel konfiguration av EIRP vid 23 dBm via landsinställningarna. Detta innebär att en reserv på 2 dBm beaktas. Valet av antenn och kabel avgör om dessa gränsvärden följs eller väsentligt överskrids.

Antennförstärkningsteori

Förstärkningsinformationen för antenner tyder på förstärkning. Så är dock inte fallet. En antenn förstärker ingenting eftersom den är en passiv komponent och bara sänder sänd eller mottagen effekt.

Men: en riktad antenn kan absorbera mer energi från den riktning som den är riktad (därmed förmodligen förstärka den) och har ett strålningsmönster i form av en mer eller mindre sträckt lob.

En stavantenn har å andra sidan de (teoretiska) strålningsegenskaperna hos en sfär, tar emot och sänder i alla riktningar. En "våg" visas på antennstaven som en sinusvåg, med tre nollkorsningar och en vågtopp och dal. Den maximala avböjningen av denna kurva anses vara antennförstärkningen.

Komponentval

En kombination av 6 m Luftcell 5 Kabel, antennen LGAM-7-27-24-58 med 5 dBi förstärkning i 2 600 MHz-området ger en tillåten sändningseffekt på 24,55 dBm vid 0,29 W.
Samma antenn har dock bara en förstärkning på 2 dBi i intervallen upp till 800 - 1 600 MHz och avger med samma typ av kabel men endast 1 m kabellängd en identisk sändningseffekt på 24,71 dBm på 0,3 W.
Men om du använder de ursprungliga 6-mätarna i detta frekvensområde är sändningseffekten endast 23,23 dBm, motsvarande 0,21 W!

För att uppnå ungefär samma överföringseffekt med samma kabellängd skulle du behöva använda kabeln istället för Aircell 5 EcoFlex 15 använda och skulle uppnå 24,43 dBm eller 0,28 W.

Om du vill utnyttja den maximala sändningseffekten (inom de tillåtna gränserna) i alla frekvensområden kommer du inte att kunna undvika att arbeta med olika kablar (dämpningsfaktorer). Detta resulterar i: ju bättre kabel för 800 - 1 600 MHz, desto sämre för 2 400 MHz.

beräkning

Genom att mata in respektive värde för den specifika applikationen i de gula fälten i tabellen nedan, beräknas de relevanta parametrarna automatiskt och matas ut i de gröna fälten.
Angående kabelns dämpningsvärden, notera önskad frekvens (800, 1 600 eller 2 600 MHz), eftersom dämpningen också ökar med ökande frekvens.

Om EIRP-värdet visas med röd bakgrund istället för grön har gränsvärdet på 25 dBm överskridits, vilket särskilt anges i fältet nedan.
I det här fallet måste antingen en kabel med högre dämpning eller en längre kabellängd eller en antenn med lägre förstärkning användas för att uppfylla lagliga föreskrifter.

Kabelförläggning

Så länge kablar ska läggas bakom golvlister, i kabelkanaler eller undertak är böjradier relativt okritiska. I en husbil är utrymmet snävare och böjradier är mer ett problem. Fönstergenomföringar görs vanligtvis med en "plat" kabel ca 20 – 40 cm lång, vilket oundvikligen resulterar i högre dämpningsförluster och bör endast användas om det absolut inte finns något annat alternativ.
En rekommenderad kabel är till exempel den från Kabelmästare.

Som nämnts i början bör böjradier inte överskridas för att undvika försämring av kabelns elektriska egenskaper. Även en kortvarig "kink" leder oundvikligen till den irreversibla förstörelsen av dielektrikumet vid denna tidpunkt.

Tillägg

Du bör undvika kabelförlängningar, eftersom varje stickkontakt resulterar i dämpningsförluster, som ingår i beräkningen av EIRP och måste kompenseras för med högre antennförstärkningar.