Таппер или делитель мощности: что ставить в протяжённой линии

Два способа раздать мощность по антеннам

В пассивной DAS мощность от базовой станции или репитера нужно распределить по многим антеннам. Делитель мощности делит её поровну между выходами: 1:2, 1:3, 1:4. Таппер — неравноплечий ответвитель — отдаёт в отвод заданную небольшую часть, а остальное пропускает дальше по линии. Из делителей строят «звезду»: от одной точки к каждой антенне свой кабель. Из тапперов — «цепочку»: один кабель вдоль коридора или тоннеля, и у каждой антенны таппер отбирает свою долю.

Одна и та же задача — шесть антенн вдоль коридора 90 м — двумя топологиями.

Как работает таппер

Номинал таппера — ослабление в отвод. Таппер 6 дБ отдаёт в антенну четверть мощности и пропускает дальше три четверти, таппер 20 дБ — один процент и почти всё пропускает. Чем дальше антенна от источника, тем меньше мощности осталось в линии и тем меньше должен быть номинал, чтобы отдать ей ту же мощность:

Реальные потери прохода больше идеальных на десятые доли дБ — это собственные потери таппера. Для тапперов с большим номиналом ими можно пренебречь, для 5–6 дБ их надо учитывать в расчёте.

Расчёт на примере

Коридор 90 м, шесть потолочных антенн через каждые 15 м, источник у стояка в начале коридора выдаёт 30 дБм на частоте 1800 МГц, кабель 1/2″ теряет около 10 дБ на 100 м. Для цепочки номиналы тапперов подобраны перебором из ряда каталога так, чтобы уровни на антеннах были как можно ближе: 13, 10, 8, 7, 3 дБ, последняя антенна — на конце линии. Для звезды — делитель 1:6 у стояка (8,6 дБ с потерями) и отдельный кабель к каждой антенне.

Цепочка выравнивает уровни номиналами тапперов; в звезде дальние антенны теряют мощность в длинных кабелях.

Цепочка даёт равные уровни при втрое меньшей длине кабеля. Звезда проще в расчёте, но дальние антенны получают на 7,5 дБ меньше ближних, а кабеля нужно в 3,5 раза больше. Если поставить делитель в середину коридора, разброс звезды уменьшится, но кабель всё равно длиннее цепочки.

Один расчёт на все диапазоны

Номинал таппера почти не зависит от частоты, а потери кабеля — зависят: на 800 МГц кабель 1/2″ теряет около 6,5 дБ на 100 м, на 3,5 ГГц — около 14 дБ. Цепочка, выровненная на 1800 МГц, на других частотах разъезжается:

На нижних частотах дальние антенны получают больше, на верхних — меньше. Поэтому номиналы подбирают по самому требовательному диапазону — обычно верхнему, где и потери кабеля больше, и покрытие одной антенны меньше, — а на нижних проверяют, что ближние антенны не перегружают зону. В многодиапазонных системах разброс в 3–4 дБ между диапазонами — нормальный результат; больше — повод пересмотреть номиналы или поставить кабель с меньшими потерями.

Сколько мощности нужно на антенне

Уровень на входе антенны — не самоцель. Он задаёт уровень сигнала у абонента: к нему прибавляется усиление антенны и вычитаются потери распространения до края зоны. Для потолочной антенны в офисе обычно хватает 10–15 дБм на несущую на входе, чтобы получить уверенный сигнал на расстоянии 15–20 м. Если уровни на антеннах сильно различаются, ближние зоны перекрываются, а дальние проваливаются — ровно то, что показывает звезда в нашем примере. Ровные уровни на антеннах — это и ровное покрытие, и меньше помех между соседними зонами.

Как подбирать номиналы вручную

Без программы номиналы считают с конца линии. Последняя антенна подключена к концу кабеля и получает остаток. Предпоследней нужен таппер 3 дБ — он делит пополам то, что пришло. Третьей с конца — около 4,8 дБ: треть в отвод, две трети дальше. Дальше номиналы растут как 10·lg N, где N — сколько антенн осталось до конца линии. Затем добавляют потери кабеля между тапперами: если пролёт теряет 1,5 дБ, номинал ближнего таппера можно увеличить примерно на столько же, и выбирают ближайшие значения из ряда.

Когда нужен делитель

• Антенны расходятся лучами из одной точки: этаж с центральным стояком, холл, зал.
• Нужно разделить сигнал на равные ветви для этажей или корпусов.
• Ветви разной длины, но каждую потом доводят тапперами.
• Мало антенн и короткие расстояния — расчёт проще, а разница в кабеле невелика.

Когда нужен таппер

• Антенны стоят вдоль линии: коридор, тоннель, галерея, паркинг, платформа.
• Нужно выровнять уровни на антеннах на разном расстоянии от источника.
• Нужно отвести немного мощности на удалённую антенну из магистрали без деления пополам.
• Нужно сократить кабель и число прокладок по зданию.
• Нужно добавить антенну в существующую линию, не переделывая всю схему.

Стояк: тапперы по этажам

Та же логика работает по вертикали. Кабель поднимается по стояку, на каждом этаже таппер отбирает долю мощности для этажной разводки. Нижним этажам — большие номиналы, верхним — меньшие, последнему этажу — остаток линии. На этаже сигнал дальше делят делителем на крылья здания, а вдоль коридоров — снова тапперами. Получается гибридная схема, где каждый элемент стоит на своём месте.

Гибрид: делитель в центре и цепочки в стороны

Если стояк в середине длинного коридора, выгоднее поставить у него делитель 1:2 и пустить две цепочки тапперов в разные стороны. Каждая цепочка вдвое короче, номиналы тапперов меньше, а потери в последнем пролёте — ниже. Для этажей с несколькими крыльями — делитель 1:3 или 1:4 и цепочка в каждом крыле. Именно так обычно проектируют офисные здания, гостиницы и больницы.

Широкий диапазон и Wi-Fi

Современные тапперы и делители перекрывают не только сотовые диапазоны до 3,8 ГГц, но и 5 ГГц: в каталоге есть серии на 340–4000 и 5100–6000 МГц. По одной пассивной сети можно пустить сотовую связь, служебную радиосвязь 380–470 МГц и при необходимости Wi-Fi. Но потери кабеля на 5–6 ГГц почти вдвое выше, чем на 1800 МГц, и цепочку, рассчитанную для сотовой связи, на Wi-Fi придётся проверять отдельно.

Что учесть при выборе

Номиналы тапперов идут рядом с шагом 1–5 дБ, и точного значения под расчёт обычно нет: берут ближайший и проверяют уровни заново. Диапазон тапперов и делителей должен перекрывать все диапазоны операторов в системе, от 700–800 МГц до 3,5 ГГц. Для многооператорных систем — PIM не хуже −155…−160 дБн, разъёмы 4.3-10 и мощность с запасом: первые элементы от источника пропускают почти всю мощность системы, до сотен ватт у тапперов и делителей каталога.

Каждый таппер добавляет два разъёмных соединения в линию. На длинной цепочке это десятки соединений, и каждое — возможный источник PIM и отказа. Поэтому соединения делают заводскими джамперами, а тапперы крепят так, чтобы кабель не тянул разъёмы. Для делителя таких соединений меньше, но кабеля больше — надёжность обеих схем при аккуратном монтаже сопоставима.

Монтаж и проверка

Тапперы ставят в доступных местах — над фальшпотолком у люка, в коридорных нишах, — чтобы при настройке можно было поменять номинал. На каждом отводе подписывают номинал и направление: перепутанные вход и выход таппера дают в отвод не ту мощность. После монтажа измеряют уровни на входах антенн или рядом с ними и сравнивают с расчётом; если антенна выбивается, меняют номинал её таппера, не трогая остальную линию.

Типичные ошибки

• Ставят одинаковые тапперы вдоль всей линии — ближние антенны получают в разы больше дальних.
• Считают номинал без потерь кабеля между тапперами на верхней частоте системы.
• Забывают о собственных потерях прохода таппера малого номинала.
• Делят поровну делителем там, где ветви разной длины, и получают перекос уровней.
• Берут тапперы с диапазоном, не перекрывающим все системы в DAS.
• Путают вход и выход таппера — в отвод уходит не та мощность.
• Ставят тапперы за подвесным потолком без доступа — поменять номинал при настройке уже нельзя.

Что нужно для расчёта

• План здания с местами антенн и трассой кабеля.
• Мощность источника на порт и диапазоны всех операторов.
• Марку кабеля и его потери на верхней частоте системы.
• Требуемый уровень на антенне, чтобы получить нужное покрытие.
• Места, где можно поставить тапперы и делители с доступом для обслуживания.
• Будущие расширения: запасные отводы и номиналы под новые диапазоны.

Модели KADAMM

Тапперы и делители — в разделах делителей мощности и ответвителей KADAMM.

KADAMM · ДН-6-380/3800

тапперы 380–3800 МГц

Диапазон

380–3800 МГц

Перейти к товару →

KADAMM · ДН-10-790/3800

тапперы 790–3800 МГц

Диапазон

790–2170 и 2300–3800 МГц

Перейти к товару →

KADAMM · ДМ-4-790/3800

делители 1:4

Диапазон

790–3800 МГц

Перейти к товару →

KADAMM · ДМ-2-790/2700

делители 1:2

Диапазон

790–2700 МГц

Перейти к товару →