選擇適當的漏洩同軸電纜要看其應用的需要,選擇最合適的漏洩同軸電纜型別和規格由系統的設計和所有相關引數如使用頻率、傳輸距離等決定 。 選擇漏洩同軸電纜有兩個重要指標:傳輸衰減和耦合損耗。漏洩同軸電纜的系統損耗就是指傳輸衰減和耦合損耗的總和。傳輸衰減,也叫介入損耗,主要指傳輸線路的線性損耗,隨頻率而變化,以分貝/100米表示。耦合損耗是指透過開槽外導體從電纜散發出的電磁波在漏洩同軸電纜和移動接收機之間的路徑損耗或訊號衰減。因此係統損耗可以說是整個漏洩同軸電纜的損耗。因此在實際應用中,只要傳輸衰減能滿足操作容限或鏈路容量的要求,就沒必要選擇那些傳輸衰減最低的漏洩同軸電纜,但對耦合損耗的要求會更嚴格一點。 在設計時要計算鏈路容量就得把所有發射器和接收機之間的增益和損耗加在一起,它還必須包括任何其他因素引起的損耗。如果計算結果為正值,那就表示有足夠的容限允許環境發生變化,而系統仍可正常執行。 對漏洩同軸電纜而言,耦合損耗設計一般在55~85分貝之間。在狹長系統如隧道或地鐵內,因為隧道或地鐵本身能幫助提高漏洩同軸電纜的耦合效能,因此耦合損耗設計一般為75~85分貝,在這種條件下,把傳輸衰減減到最小非常重要。在建築樓宇內,漏洩同軸電纜耦合損耗設計一般在55~65分貝之間,因為樓內漏洩同軸電纜單向長度在50~100米之間,因此傳輸衰減就不那麼重要了,更重要的指標是漏洩同軸電纜能儘量多地發射訊號,並穿透周圍地區。 一個準備擴充套件的系統,可以選擇傳輸衰減較小的漏洩同軸電纜。比如在辦公樓內有一根順電梯上行的漏洩同軸電纜,幾個樓面共用一個接頭,在這種情況下,若選擇傳輸衰減低的漏洩同軸電纜,今後就可以提供更高頻率上的服務或擴大服務覆蓋區。 在特定區域內增加線路可以擴大覆蓋面。在較高頻率上增加服務則會產生較高的損耗,所以選擇漏洩同軸電纜時應考慮在各種頻率上均能降低損耗的漏洩同軸電纜。有些寬頻漏洩同軸電纜覆蓋了幾乎所有主要的頻率,從900MHz上的蜂窩系統到1900MHz上的PCS服務,包括用於應急服務的超高頻系統。這些系統可以透過組合器或者交叉波段耦合器把訊號組合到一根漏洩同軸電纜線上。漏洩同軸電纜通常有較高的頻寬,並能在同一根電纜上在完全不同的波段上和所有距離內提供各種服務。 在實際應用中,頻率反應和頻寬非常重要。一個頻寬中每個通道僅20千赫的系統,可以使用任一種電纜或天線。現在,新的PCS系統帶有象CDMA這樣的解調配置,要求1.2兆赫的頻寬,這時選擇漏洩同軸電纜就要注意頻寬應與解調配置相匹配。 在長達2~3公里的隧道中,應每隔一定距離安裝同軸的雙向放大器,把訊號放大到合理的程度。總的原則是電纜訊號下降20分貝時,放大器就應介入補償20分貝的損耗。在裝有蜂窩系統的大樓,樓頂天線與樓內放大器連線可放大訊號25~30分貝。漏洩同軸電纜可從這個放大器一直鋪設到要求的覆蓋區,那兒另外安裝一個放大器將訊號提高25~30分貝。在實際應用中,一個或兩個放大器都可以,只要足以補償路徑損耗就行。 遠端監測用來跟蹤無人值守的大系統,對許多放大器都可以進行遠端監測。在遠端站點,一臺PC機和一個軟體程式往往同時監測幾個系統,這在安裝多臺放大器和其他裝置的隧道內尤其實用。由於系統能及時發現問題所在,故可以在短時間內修復系統,不會影響正常的執行。 射頻同軸電纜的電壓駐波比很重要,但對漏洩同軸電纜而言並不是決定性的因素。市面上的漏洩同軸電纜電壓駐波比大多數在1.3以上,使用在現今的系統上已經足夠了。 3. 專用頻帶漏洩同軸電纜與寬頻帶漏洩同軸電纜的比較 專用頻帶漏洩同軸電纜與寬頻帶漏洩同軸電纜相比,它是一種特別設計的漏洩同軸電纜,透過特別設計外導體上開槽的形狀、大小和節距,以實現漏洩同軸電纜在某一頻率具有非常穩定的系統損耗,簡單地說,透過特別設計,漏洩同軸電纜縱向傳輸的衰減可以透過增加耦合損耗來補償,補償效果是使漏纜效能最佳化至使用頻率。 專用頻帶漏洩同軸電纜與寬頻帶漏洩同軸電纜相比有以下不同點: 寬頻帶漏洩同軸電纜的特點是: ? 寬頻效能在任何單一頻率均能維持最佳; ? 有密集的狹孔; ? 極受環境影響。 專用頻帶漏洩同軸電纜的特點是: ? 在特定的頻率下運作效能極佳; ? 相對少受環境因素影響; ? 在平行於漏洩同軸電纜方向,交叉極化較低,因此當使用數字通訊系統時誤位元速率較低,當使用模擬通訊系統時將訊號的扭曲最小化,並且傳輸損耗很小。 ? 在垂直於漏洩同軸電纜方向,相鄰極化訊號具有非常平的頻率響應,在整個頻段內波動非常小。 ? 避免了過多的交叉極化,因此不會產生“雙線效應”或反射交叉極化,減少了損耗。 ? 減少了多徑效應產生的問題。 ? 可最佳化於幾段系統頻率,在這些頻率上與寬頻漏洩同軸電纜相比具有更加最佳化的電氣效能。 4. 選用漏洩同軸電纜的理論根據漏洩同軸電纜在系統設計時需要考慮的主要因素有:漏洩同軸電纜的系統損耗、各種接外掛及跳線的插損、環境條件影響所必須考慮的設計裕量、裝置的輸出功率、中繼器的增益以及裝置的最低工作電平。其中,漏洩同軸電纜的系統損耗由漏洩同軸電纜本身的傳輸衰減和耦合損耗兩部分組成,對於指定的工作頻率其大小主要由漏洩同軸電纜的規格大小來確定,規格大的漏洩同軸電纜系統損耗較小,傳輸距離相對長。 在設計時,首先,考慮到移動終端的輸出功率相對於固定裝置較低,所以一般以移動終端的發射功率來確定漏洩同軸電纜的最大覆蓋長度。根據裝置的最大輸出功率電平(手機為2W)和系統要求的最低場強(典型值﹣85dBm----﹣105dBm)確定出系統所允許的最大衰耗值αmax. 。 第二,選定漏洩同軸電纜的耦合損耗值Lc,同時計算出某一規格的漏洩同軸電纜在指定工作頻率上的某一長度L所對應的傳輸衰減α×L, α為該漏洩同軸電纜的衰減常數。從而確定該漏洩同軸電纜的系統損耗值αs=α×L+Lc 。 第三,系統設計時還必須根據工作的環境留出一定的裕量M,此裕量牽涉的因素一般有以下幾點: 耦合損耗提供的數字為一統計測量值,必須考慮其波動性; 按50%耦合損耗值設計時,需留出10dB的裕量; 按95%耦合損耗值設計時,需留出5dB的裕量; 跳線及接頭的插損必須予以考慮; 地鐵系統車體的遮蔽作用和吸收損耗也要考慮,根據經驗其推薦值 10dB到15dB 第四,確定漏洩同軸電纜的最大覆蓋距離: 因為系統損耗為αmax. =αs +M=α×L+Lc+M 則L=(αmax.-Lc-M)÷α 此L值即為漏洩同軸電纜的最大覆蓋距離。 下面舉一個實際例子予以說明: 假設漏洩同軸電纜的規格為HLHTAY-50-42 頻率為900MHz 耦合損耗為76dB(95%) 漏洩同軸電纜的衰減常數α為27dB/KM 手機最大輸出功率為2W(33dBm) 最低工作電平為-105 dBm 耦合損耗的波動裕量為5dB 跳線及接頭損耗為2dB 車體影響為10dB 則αmax.=33 dBm-(-105 dBm)=138 dB αs =27dB/KM×L+76dB M =5 dB+2 dB+10 dB=17 dB 所以 L=(138 dB-76 dB-17 dB)÷27 dB/KM =1.67KM =1670米 此結果說明在以上假設條件下,該種規格漏洩同軸電纜的最大覆蓋距離為1670米,如果還不能滿足覆蓋長度的要求,則必須考慮加中繼器來延長覆蓋距離。 5.結論 工程中對漏洩同軸電纜的選用既要考慮到工程敷設的環境因素,又要兼顧使用的裝置引數以及工程系統擴充套件的需要,然後理論計算選用比較實用的漏洩同軸電纜規格,這樣既能滿足工程系統要求,又能節約工程成本。
選擇適當的漏洩同軸電纜要看其應用的需要,選擇最合適的漏洩同軸電纜型別和規格由系統的設計和所有相關引數如使用頻率、傳輸距離等決定 。 選擇漏洩同軸電纜有兩個重要指標:傳輸衰減和耦合損耗。漏洩同軸電纜的系統損耗就是指傳輸衰減和耦合損耗的總和。傳輸衰減,也叫介入損耗,主要指傳輸線路的線性損耗,隨頻率而變化,以分貝/100米表示。耦合損耗是指透過開槽外導體從電纜散發出的電磁波在漏洩同軸電纜和移動接收機之間的路徑損耗或訊號衰減。因此係統損耗可以說是整個漏洩同軸電纜的損耗。因此在實際應用中,只要傳輸衰減能滿足操作容限或鏈路容量的要求,就沒必要選擇那些傳輸衰減最低的漏洩同軸電纜,但對耦合損耗的要求會更嚴格一點。 在設計時要計算鏈路容量就得把所有發射器和接收機之間的增益和損耗加在一起,它還必須包括任何其他因素引起的損耗。如果計算結果為正值,那就表示有足夠的容限允許環境發生變化,而系統仍可正常執行。 對漏洩同軸電纜而言,耦合損耗設計一般在55~85分貝之間。在狹長系統如隧道或地鐵內,因為隧道或地鐵本身能幫助提高漏洩同軸電纜的耦合效能,因此耦合損耗設計一般為75~85分貝,在這種條件下,把傳輸衰減減到最小非常重要。在建築樓宇內,漏洩同軸電纜耦合損耗設計一般在55~65分貝之間,因為樓內漏洩同軸電纜單向長度在50~100米之間,因此傳輸衰減就不那麼重要了,更重要的指標是漏洩同軸電纜能儘量多地發射訊號,並穿透周圍地區。 一個準備擴充套件的系統,可以選擇傳輸衰減較小的漏洩同軸電纜。比如在辦公樓內有一根順電梯上行的漏洩同軸電纜,幾個樓面共用一個接頭,在這種情況下,若選擇傳輸衰減低的漏洩同軸電纜,今後就可以提供更高頻率上的服務或擴大服務覆蓋區。 在特定區域內增加線路可以擴大覆蓋面。在較高頻率上增加服務則會產生較高的損耗,所以選擇漏洩同軸電纜時應考慮在各種頻率上均能降低損耗的漏洩同軸電纜。有些寬頻漏洩同軸電纜覆蓋了幾乎所有主要的頻率,從900MHz上的蜂窩系統到1900MHz上的PCS服務,包括用於應急服務的超高頻系統。這些系統可以透過組合器或者交叉波段耦合器把訊號組合到一根漏洩同軸電纜線上。漏洩同軸電纜通常有較高的頻寬,並能在同一根電纜上在完全不同的波段上和所有距離內提供各種服務。 在實際應用中,頻率反應和頻寬非常重要。一個頻寬中每個通道僅20千赫的系統,可以使用任一種電纜或天線。現在,新的PCS系統帶有象CDMA這樣的解調配置,要求1.2兆赫的頻寬,這時選擇漏洩同軸電纜就要注意頻寬應與解調配置相匹配。 在長達2~3公里的隧道中,應每隔一定距離安裝同軸的雙向放大器,把訊號放大到合理的程度。總的原則是電纜訊號下降20分貝時,放大器就應介入補償20分貝的損耗。在裝有蜂窩系統的大樓,樓頂天線與樓內放大器連線可放大訊號25~30分貝。漏洩同軸電纜可從這個放大器一直鋪設到要求的覆蓋區,那兒另外安裝一個放大器將訊號提高25~30分貝。在實際應用中,一個或兩個放大器都可以,只要足以補償路徑損耗就行。 遠端監測用來跟蹤無人值守的大系統,對許多放大器都可以進行遠端監測。在遠端站點,一臺PC機和一個軟體程式往往同時監測幾個系統,這在安裝多臺放大器和其他裝置的隧道內尤其實用。由於系統能及時發現問題所在,故可以在短時間內修復系統,不會影響正常的執行。 射頻同軸電纜的電壓駐波比很重要,但對漏洩同軸電纜而言並不是決定性的因素。市面上的漏洩同軸電纜電壓駐波比大多數在1.3以上,使用在現今的系統上已經足夠了。 3. 專用頻帶漏洩同軸電纜與寬頻帶漏洩同軸電纜的比較 專用頻帶漏洩同軸電纜與寬頻帶漏洩同軸電纜相比,它是一種特別設計的漏洩同軸電纜,透過特別設計外導體上開槽的形狀、大小和節距,以實現漏洩同軸電纜在某一頻率具有非常穩定的系統損耗,簡單地說,透過特別設計,漏洩同軸電纜縱向傳輸的衰減可以透過增加耦合損耗來補償,補償效果是使漏纜效能最佳化至使用頻率。 專用頻帶漏洩同軸電纜與寬頻帶漏洩同軸電纜相比有以下不同點: 寬頻帶漏洩同軸電纜的特點是: ? 寬頻效能在任何單一頻率均能維持最佳; ? 有密集的狹孔; ? 極受環境影響。 專用頻帶漏洩同軸電纜的特點是: ? 在特定的頻率下運作效能極佳; ? 相對少受環境因素影響; ? 在平行於漏洩同軸電纜方向,交叉極化較低,因此當使用數字通訊系統時誤位元速率較低,當使用模擬通訊系統時將訊號的扭曲最小化,並且傳輸損耗很小。 ? 在垂直於漏洩同軸電纜方向,相鄰極化訊號具有非常平的頻率響應,在整個頻段內波動非常小。 ? 避免了過多的交叉極化,因此不會產生“雙線效應”或反射交叉極化,減少了損耗。 ? 減少了多徑效應產生的問題。 ? 可最佳化於幾段系統頻率,在這些頻率上與寬頻漏洩同軸電纜相比具有更加最佳化的電氣效能。 4. 選用漏洩同軸電纜的理論根據漏洩同軸電纜在系統設計時需要考慮的主要因素有:漏洩同軸電纜的系統損耗、各種接外掛及跳線的插損、環境條件影響所必須考慮的設計裕量、裝置的輸出功率、中繼器的增益以及裝置的最低工作電平。其中,漏洩同軸電纜的系統損耗由漏洩同軸電纜本身的傳輸衰減和耦合損耗兩部分組成,對於指定的工作頻率其大小主要由漏洩同軸電纜的規格大小來確定,規格大的漏洩同軸電纜系統損耗較小,傳輸距離相對長。 在設計時,首先,考慮到移動終端的輸出功率相對於固定裝置較低,所以一般以移動終端的發射功率來確定漏洩同軸電纜的最大覆蓋長度。根據裝置的最大輸出功率電平(手機為2W)和系統要求的最低場強(典型值﹣85dBm----﹣105dBm)確定出系統所允許的最大衰耗值αmax. 。 第二,選定漏洩同軸電纜的耦合損耗值Lc,同時計算出某一規格的漏洩同軸電纜在指定工作頻率上的某一長度L所對應的傳輸衰減α×L, α為該漏洩同軸電纜的衰減常數。從而確定該漏洩同軸電纜的系統損耗值αs=α×L+Lc 。 第三,系統設計時還必須根據工作的環境留出一定的裕量M,此裕量牽涉的因素一般有以下幾點: 耦合損耗提供的數字為一統計測量值,必須考慮其波動性; 按50%耦合損耗值設計時,需留出10dB的裕量; 按95%耦合損耗值設計時,需留出5dB的裕量; 跳線及接頭的插損必須予以考慮; 地鐵系統車體的遮蔽作用和吸收損耗也要考慮,根據經驗其推薦值 10dB到15dB 第四,確定漏洩同軸電纜的最大覆蓋距離: 因為系統損耗為αmax. =αs +M=α×L+Lc+M 則L=(αmax.-Lc-M)÷α 此L值即為漏洩同軸電纜的最大覆蓋距離。 下面舉一個實際例子予以說明: 假設漏洩同軸電纜的規格為HLHTAY-50-42 頻率為900MHz 耦合損耗為76dB(95%) 漏洩同軸電纜的衰減常數α為27dB/KM 手機最大輸出功率為2W(33dBm) 最低工作電平為-105 dBm 耦合損耗的波動裕量為5dB 跳線及接頭損耗為2dB 車體影響為10dB 則αmax.=33 dBm-(-105 dBm)=138 dB αs =27dB/KM×L+76dB M =5 dB+2 dB+10 dB=17 dB 所以 L=(138 dB-76 dB-17 dB)÷27 dB/KM =1.67KM =1670米 此結果說明在以上假設條件下,該種規格漏洩同軸電纜的最大覆蓋距離為1670米,如果還不能滿足覆蓋長度的要求,則必須考慮加中繼器來延長覆蓋距離。 5.結論 工程中對漏洩同軸電纜的選用既要考慮到工程敷設的環境因素,又要兼顧使用的裝置引數以及工程系統擴充套件的需要,然後理論計算選用比較實用的漏洩同軸電纜規格,這樣既能滿足工程系統要求,又能節約工程成本。