Оснащение производства
Промышленный контроль
Лаборатория и Тестирование
Связь и Телекоммуникации
Безопасность и Спецтехника
Энергетика и Электротехника
Корзина 
Зачем уметь читать характеристики
Карточка любого пассивного изделия — это десяток строк с децибелами и коэффициентами. Пока не понимаешь, что за чем стоит, выбор сводится к сравнению цен, а потом на объекте выясняется, что тракт «просаживает» лишние три децибела или что приёмник одного оператора слышит передатчик другого. Разберём параметры по порядку: сначала как устроен децибел, затем согласование, потери, развязка и мощность.
Децибел: почему всё считают в них
Все цифры ниже — из карточек линейки КАДАММ (KADAMM). Децибел — это отношение мощностей в логарифмическом виде. Удобство в том, что потери по тракту складываются, а не перемножаются: делитель на 3 дБ плюс кабель 2 дБ плюс разъёмы 0,2 дБ дают ровно 5,2 дБ суммарно. Опорные точки, которые стоит помнить наизусть:
| Децибелы | Во сколько раз по мощности | Как это читать |
|---|---|---|
| 3 дБ | в 2 раза | Деление пополам: столько теряет каждое плечо делителя на два выхода |
| 6 дБ | в 4 раза | Деление на четыре выхода |
| 10 дБ | в 10 раз | Типовой номинал ответвителя: в ветвь уходит десятая часть |
| 20 дБ | в 100 раз | Хорошая развязка между входами моста |
| 40 дБ | в 10 000 раз | Контрольный порт для измерений |
| 60 дБ и больше | в миллион раз и больше | Развязка между полосами в комбайнере или дуплексере |
Знак говорит о направлении: усиление пишут со знаком плюс, ослабление — со знаком минус или просто называют потерями. Уровни мощности указывают в дБм, относительно одного милливатта: 0 дБм — это 1 мВт, 30 дБм — 1 Вт, 43 дБм — 20 Вт.
КСВН и возвратные потери: одно и то же двумя способами
Когда сопротивление нагрузки не равно волновому сопротивлению линии, часть волны отражается обратно. Степень этого безобразия описывают двумя числами. КСВН (коэффициент стоячей волны по напряжению) — отношение максимума к минимуму напряжения в линии: идеал 1,00, чем больше, тем хуже. Возвратные потери (RL, return loss) — насколько отражённая волна слабее падающей, в децибелах: чем больше число, тем лучше.
У изделий линейки чаще указывают возвратные потери: у нагрузок 17–21 дБ (по полосе и мощности), у аттенюаторов 19–21 дБ, у делителей не менее 18–19 дБ, у комбайнеров 18–20 дБ. В пересчёте это КСВН 1,22–1,29. Для антенн норма мягче: у панелей и потолочных антенн КСВН не выше 1,8–2,0, потому что широкая полоса даётся ценой согласования.
Плохое согласование не только теряет мощность. Отражённая волна возвращается в передатчик и нагревает его выходной каскад, а на длинной линии складывается с падающей и даёт неравномерность уровня по частоте.
Вносимое ослабление: сколько отнимает сам компонент
Вносимое ослабление (insertion loss) — потери, которые устройство добавляет к тракту. Здесь важно различать два слагаемых. Первое — неизбежное деление: делитель на два выхода отдаёт каждому половину, это 3 дБ, и никакая технология этого не изменит. Второе — собственные потери в материалах и соединениях, вот они и характеризуют качество.
- Комбайнеры: 0,2–0,5 дБ на порт — это чистые собственные потери, деления там нет.
- Делители: 3,0 / 4,8 / 6,0 дБ деления плюс доли децибела сверху.
- Ответвители: в магистрали от 2,4 дБ при связи 5 дБ до 0,3 дБ при связи 30–40 дБ — чем меньше отбираем, тем меньше теряем.
- Фильтры: 0,4–1,5 дБ; чем круче скаты и уже полоса, тем больше потери.
- Дуплексеры: 0,5–2,0 дБ, по краям полосы больше, чем в центре.
- Инжекторы питания: не более 0,3 дБ, они стоят в разрыве фидера.
Развязка и направленность
Развязка (isolation) показывает, насколько сигнал одного порта не проходит в другой. У гибридных мостов это 20–26 дБ между входами: именно она защищает передатчики друг от друга. У частотных комбайнеров развязка между портами разных диапазонов 45–95 дБ. У дуплексных фильтров развязка между приёмом и передачей 85–105 дБ — иначе собственный передатчик забьёт свой же приёмник. У POI развязка между операторами доходит до 110 дБ.
У ответвителей похожий по смыслу параметр называется направленностью: разница между сигналом падающей и отражённой волны на ответвлённом порту. У моделей серии НО это 18–55 дБ. Чем выше направленность, тем точнее измерения через контрольный порт.
| Параметр | Что показывает | Где смотреть | Нормы в линейке |
|---|---|---|---|
| КСВН / возвратные потери | Сколько мощности отражается обратно | Любое изделие | RL 18–21 дБ (КСВН до 1,29) |
| Вносимое ослабление | Что отнимает сам компонент | Комбайнеры, фильтры, ответвители | 0,2–1,5 дБ без учёта деления |
| Деление | Обязательная доля на каждое плечо | Делители, мосты | 3,0 / 4,8 / 6,0 дБ |
| Развязка (isolation) | Насколько порты не слышат друг друга | Мосты, комбайнеры, дуплексеры, POI | 20–110 дБ по классу устройства |
| Направленность | Различает падающую и отражённую волну | Направленные ответвители | 18–55 дБ |
| PIM3 | Помеха от нелинейности тракта | Всё, что стоит до антенны | −105 дБн общего назначения, −160 дБн Low-PIM |
| Мощность средняя и пиковая | Сколько выдержит непрерывно и в импульсе | Все силовые узлы | до 500 Вт средней, до 2000 Вт пиковой |
| Волновое сопротивление | Совместимость с трактом | Все изделия | 50 Ом |
Мощность, полоса и климат
Средняя мощность — та, что изделие держит непрерывно; пиковая — кратковременная. Для многоканальных передатчиков считают сумму средних мощностей всех несущих и берут запас не меньше 30 %. Отдельно смотрят, куда девается поглощённая мощность: у нагрузок и аттенюаторов она превращается в тепло, поэтому исполнения 100 и 200 Вт снабжены радиатором и требуют свободного обдува.
Рабочая полоса должна перекрывать все системы объекта. Здесь частая ошибка — брать компонент «впритык»: у краёв полосы параметры всегда хуже, чем в середине, и запас в 100–200 МГц окупается. Климатическое исполнение УХЛ1 по ГОСТ 15150-69 и степень защиты IP65–IP67 по ГОСТ 14254-2015 говорят, что изделие можно ставить на улицу; для аппаратной достаточно IP40.
Как читать карточку за минуту
- Первое: полоса перекрывает мои диапазоны с запасом?
- Второе: мощность на входе узла с запасом 30 %?
- Третье: интермодуляция подходит под число несущих?
- Четвёртое: потери и деление вписываются в расчёт линии?
- Пятое: развязка достаточна, чтобы соседние ветви не мешали?
- Шестое: разъём и класс защиты соответствуют месту установки?
Терминология в карточках дана по ГОСТ 18238-72 (КСВН, волновое сопротивление, вносимое ослабление) и ГОСТ 23221-78 (развязка, прямые потери) — те же слова используются в тендерной документации, см. статью о номенклатуре ГОСТ.
Пример расчёта: уровень на дальней антенне
Характеристики нужны не сами по себе, а чтобы сложить их в одно число. Возьмём ветвь: источник 33 дБм, комбайнер на два диапазона, 80 метров кабеля, делитель на четыре выхода, потолочная антенна с усилением 4,5 дБи.
| Элемент тракта | Что отнимает | Сколько |
|---|---|---|
| Комбайнер КАДАММ КМ-2-02 | Вносимое ослабление | 0,25 дБ |
| Кабель 80 м на 1800 МГц | Погонное затухание | около 4 дБ |
| Делитель КАДАММ ДМ-698/4000 на 4 выхода | Деление 6 дБ плюс собственные потери | 6,3 дБ |
| Шесть разъёмов по тракту | 0,05–0,1 дБ на соединение | 0,5 дБ |
| Итого потерь | около 11 дБ | |
| На входе антенны | 33 дБм минус потери | 22 дБм |
| Излучаемая мощность | С учётом усиления 4,5 дБи | около 26,5 дБм |
Дальше проверяют запас: уровень в дальней точке зоны должен быть выше порога чувствительности телефона с запасом на затухание в стенах и на тело человека. Если запаса нет, вариантов три: сократить деление (поставить два делителя на 2 вместо одного на 4), укоротить кабель переносом узла или перейти на цепочку ответвителей, где ближние антенны берут меньшую долю.
Тот же расчёт делают в обратную сторону, для приёма: телефон отдаёт около 23 дБм, и после тех же 11 дБ потерь на вход приёмника приходит 12 дБм — с большим запасом. Именно поэтому в дуплексной системе критична не столько мощность, сколько чистота тракта: любая помеха от нелинейного контакта складывается с полезным сигналом, см. статью про PIM.
Где эти параметры видны в изделиях
