Belden H-155 kabel koncentryczny RF 2.4GHz

Kable i przewody połączeniowe (zazwyczaj - antenowe) RF wysokiej częstotliwości, stosowane w celu budowy sieci bezprzewodowych IEEE 802.11b/g/a pracujących w pasmach 2,4GHz oraz 5GHz charakteryzują następujące podstawowe parametry:

• Tłumienie podawane w skali logarytmicznej (w decybelach - dB). Parametr ten decyduje o poziomie strat mocy sygnału transmitowanego (np. do anteny). W decybelach podawana jest także tłumienność kabla (czyli tłumienie "właściwe") zazwyczaj dla odcinka kabla o długości 100 metrów. Tłumienie kabla równe 3dB oznacza dwukrotny spadek mocy transmitowanego sygnału. Sumowanie wartości tłumienia (podanych w decybelach) stosowane w celu wyznaczenia tłumienia całości toru transmisyjnego, składającego się z kilku elementów jest równoważne mnożeniu wartości strat mocy dla poszczególnych elementów toru. Np. tłumienie równe 3dB + 3dB = 6dB oznacza 4-krotny spadek mocy transmitowanego sygnału). Oznacza to, że straty mocy w kablu transmisyjnym rosną wykładniczo ze wzrostem jego długości. Np. przy tłumienności kabla równej 30dBi/100 metrów, odcinek 10 metrowy (3dB) powoduje dwukrotny spadek mocy sygnału. Trzykrotnie dłuższy odcinek (30 metrów) wprowadza już tłumienie równe 30x0.3=9dB powodujące 8-krotny spadek mocy! Tłumienie (oraz tłumienność) kabli i przewodów rośnie również ze wzrostem częstotliwości trasnsmitowanego sygnału.
• Impedancja falowa równa 50 Ohm. Zachowanie tego parametru jest niezbędne dla zachowania dopasowania impedancji toru radiowego urządzeń oraz impedancji anten. Brak dopasowania impedancji jest przyczyną odbić oraz strat powodujących z reguły nieprawidłową pracę urządzeń.
• Minimalny promień zgięcia. Ważny parametr, którego zachowanie jest niezbędne przy układaniu kabla - aby kabel nie utracił swoich właściwości transmisyjnych. Parametr ten jest często lekceważony.
• Pozostałe parametry mechaniczne i elektryczne takie jak średnica powłoki zewnętrznej, żyły wewnętrznej, grubość izolatora kabla, zakres temperatur pracy, tłumienie zakłóceń pochodzących ze źródeł zewnętrznych itd. zasługują na przestudiowanie i chwilę zastanowienia, zarówno ze względu na sposób instalacji kabla jak i jego zastosowanie w danych warunkach.
• Producent. Kable renomowanych producentów jak np.: Andrew Corporation, Belden CDT, Draka Holding N.V., Radio Frequency Systems (RFS - kable Cellflex), Times Microwave (LMR) i innych cechują stabilne wartości parametrów decydujących o ich jakości. Tanie przewody nieznanych producentów oraz pochodzące z "niepewnego" źródła często są nie gorszej jakości (szczególnie gdy są produkowane w tych samych fabrykach - pod inna marką) - jednak nie jest to regułą... Okablowanie jest krytycznym elementem instalacji radiowej i jego wady mogą zniweczyć ogromną część wysiłku i nakładów ponoszonych przy wdrożeniu danego rozwiązania - szczególnie, że trudno nieraz zidentyfikować przyczynę niezgodnego z oczekiwaniami, nieprawidłowego działania danej instalacji. Dlatego zalecamy stosowanie wyłącznie okablowania renomowanych producentów.

Kabel H-155 firmy Belden jest szczególnie chętnie i często stosowany w instalacjach antenowych pracujących przy częstotliwości 2.4GHz ze względu na umiarkowaną cenę, łatwość układania oraz akceptowalną tłumienność, wynoszącą 49,6dB/100metrów w paśmie 2.4GHz. W praktyce należy unikać stosowania odcinków H-155 dłuższych niż kilka, maksimum kilkanaście metrów (szczególnie przy transmisji na większe odległości), ze względu na tłumienie wprowadzane w tor transmisyjny i związany z tym spadek mocy sygnału.

Kabel RF-5 firmy Draka jest stosowany zamiennie z kablem Belden H-155. Charakteryzuje go nieco niższa tłumienność w pasmie 2.4 GHz niż H-155 (równa 48,8dB/100metrów). Jest także rzadziej "podrabiany" przez mniej znanych producentów. Cechuje go szczególnie wytrzymała na warunki atmosferyczne otulina wykonana z polietylenu - PE. Podobnie jak w przypadku H-155 należy w praktyce unikać stosowania odcinków RF-5 dłuższych niż kilka, kilkanaście metrów (szczególnie przy transmisji na większe odległości), ze względu na dość wysokie tłumienie.

Kabel RF7 firmy Draka charakteryzuje dużo lepsza tłumienność niż popularnych kabli H155 oraz RF-5. Jest to w chwili obecnej najlepszy kabel na rynku. Chętnie stosowany w instalacjach 2,4GHz ze względu na łatwość instalacji, wytrzymałość na warunki zewnętrzne oraz wspomnianą tłumienność. Jego charakterystyczne parametry to: 1,8mm/drut; dielektryk 5mm/PE; podwójne ekranowanie; powłoka zewnętrzna 7,3mm/PCV.

Kabel H-1000 firmy Belden CDT jest stosowany w instalacjach antenowych dla częstotliwości 2.4GHz w przypadkach, gdy konieczne jest zapewnienie niższego tłumienia (dłuższe odcinki kabla lub większe odległości pomiędzy antenami). Charakteryzuje go około dwa razy niższa tłumienność niż H-155, wynosząca 23,2dB/100metrów w paśmie 2.4GHz. Kabel ten jest trudniejszy w instalacji oraz dużo droższy niż H-155 oraz RF-5.

Kabel MRC-200 firmy Draka jest stosowany w instalacjach 2,4GHz, czasami również do wykonania krótkich połączeń na częstotliwości 5GHz. Tłumieność w paśmie 2400MHz wynosi 53,5dB/100m, natomiast dla częstotliwości 5GHz odpowiednio 78,4dB/100m. Jego własności fizyczne pozwalają na łatwą i estetyczną instalacje. Parametry fizyczne wynoszą : żyła wewnętrzna 1,12mm/drut; dielektryk 2,95mm/PE; powłoka zewnętrzna 4,95mm/PE.

Kabel MRC-240 firmy Draka jest chętnie stosowany w instalacjach 2,4GHz, jak również 5GHz. Charakteryzuje się znacznie niższą tłumiennością niż kable H-155, czy RF-5. Tłumieność w paśmie 2400MHz wynosi 41dB/100m. Jego własności fizyczne pozwalają na łatwiejszą i bardziej estetyczną instalacje, niż kabli CNT400 i MRC400. Parametry fizyczne wynoszą odpowiednio: żyła wewnętrzna 1,4mm/drut; dielektryk 4,5mm/PE; powłoka zewnętrzna 6,1mm/PE.

Kabel MRC-400 firmy Draka jest odpowiednikiem kabla CNT400 firmy Andrew. Podobnie jak CNT400 posiada niższą tłumienność niż popularne kable H1000 i LMR-400. Doskonale nadaje się do instalacji 2,4GHz, jak również 5GHz. Przystosowany do złącz montażowych typu "N". Charakteryzuje się następujacymi parametrami fizycznymi: żyła wewnętrzna 2,74mm/drut; dielektryk 7,24mm/PE; powłoka zewnętrzna 10,3mm/PE.

Kabel CNT-400 firmy Andrew jest stosowany w instalacjach antenowych zarówno przy częstotliwości 2.4GHz jak i 5GHz. Tłumienność kabla CNT-400 jest niższa niż w przypadku Times Microwave LMR-400 i Belden H1000. Wynosi ona 19,6dB/100metrów dla częstotliwości 2GHz oraz 34,7dB/100metrów dla 5,8 GHz. Zastosowaniom w paśmie 5GHz towarzyszy także rodzina odpowiednich złączy "N".

Times Microwave LMR-600  
 

LMR-600. Ze względu na niską tłumienność przy bardzo wysokich częstotliwościach kabel LMR-600 firmy Times Microwave jest zalecany szczególnie dla instalacji antenowych pracujących przy częstotliwości 5GHz. Tłumienność LMR-600 jest równa 14,4dB/100metrów dla częstotliwości 2,4GHz oraz 23,8dB/100metrów dla 5,8 GHz. Kabel ten jest stosunkowo "gruby" nawet w porównaniu do LMR-400 oraz H-1000 (jego średnica wynosi 0.590”) co wymaga stosowania specjalnych złączy "N".

Kabel RFS: LCF12-50J. Podobnie jak LMR-600 ze względu na niską tłumienność przy bardzo wysokich częstotliwościach kabel LCF12-50J firmy RFS (Radio Frequency Systems) jest zalecany szczególnie dla instalacji pracujących przy częstotliwości 5GHz. Tłumienność LCF-12-50 jest niższa niz LMR-600 i równa 11,6dB/100metrów dla częstotliwości 2,4GHz oraz 19,6dB/100metrów dla 6 GHz. Kabel ten - ze względu na grubość wymaga stosowania odpowiednich złączy "N". Niestety zarówno cena kabla LMR-600 jak i złączy do niego jest bardzo wysoka.

Złącza. W przypadku popularnych kabli H-155 oraz RF-5 "zarabiane" są zarówno popularne złącza RSMA (Reverse Polarity SMA), SMA, TNC, jak i złącza N w wersjach male (męskich) oraz female (żeńskich). W urządzeniach WLAN zazwyczaj stosowane są gniazda typu RSMA, SMA oraz TNC. Z kolei większość anten pracjących w paśmie 2.4 lub 5GHz wyposażana jest w gniazda typu N. Nie jest wówczas konieczne stosowanie dodatkowych "przejściówek" - konektorów: RSMA-N, SMA-N lub TNC-N. Złącza stosowane dla kabli H-155 oraz RF-5 są zazwyczaj zaciskane (co daje dość dużą pewność połączenia) przy czym żyła wewnętrzna kabla powinna być lutowana do końcówki złącza.
W przypadku kabli o mniejszej stratności i większych średnicach (H1000, CNT-400) nie są stosowane złącza SMA, RSMA oraz TNC. W praktyce najczęściej stosowane są złącza typu N (męskie oraz żeńskie) - opracowane pierwotnie dla zastosowań militarnych. Dla kabli H1000 oraz CNT-400 dostępne są zarówno wersje złącza N zaciskane jak i skręcane (typu clamp). Dla kabli o średnicach 1/2 cala i większych (RFS: LCF-12-50, Times: LMR-600) stosowane są złącza: 7/16, "N" oraz EIA, do których zarabiania konieczny jest specjalistyczny sprzęt.
Złącza wprowadzają straty mocy transmitowanej, spowodowane odbiciami oraz tzw. stratami wtrąceniowymi (ang. insertion loss). Pojedyncze złącze N - "idealnie" zarobione powinno wprowadzać straty mocy sygnału równe około 0,2dB (około 5%) przy częstotliwości 2.4 GHz. Niestety straty wprowadzane przez złącza rosną wraz ze wzrostem częstotliwości i są w praktyce dużo wyższe - rzędu 0,7dB do 1dB.