اهمیت حفاظت تجهیزات مخابراتی رادیویی
ارتباطات مخابراتی، در دنیای امروز از اهمیت ویژه ای برخوردار است بطوریکه هزینه های زیادی صرف خرید تجهیزات رادیویی و بهره برداری از آنها میگردد. تجهیزات مخابراتی (اعم از مایکروویو، ماهواره، سیستمهای رادیویی موبایل، بی سیمها و …) معمولا در معرض حوادث غیر قابل پیش بینی همچون صاعقه که علاوه بر خسارات مالی فراوان، قطع ارتباطات را نیز که گاه جبران ناپذیرند، متحمل می شوند. در این راستا راهکار حفاظت کابلهای کواکسیال و تجهیزات الکترونیکی مربوطه در جهت کاهش خسارات ناشی از صاعقه شرح داده خواهد شد.
راهکارهای حفاظت تجهیزات مخابراتی / رادیویی
همواره حفاظت تجهیزات مخابراتی در برابر آثار ثانویه صاعقه مشابه حفاظت سایر تجهیزات الکترونیکی حساس بوده است و باید تمهیدات حفاظتی را در مسیر تمامی کابلهای ارتباطی به این تجهیزات با توجه به مفهوم منطقه بندی حفاظتی (Lightning Protection Zone) اجرا نمود. مطابق استاندارد 4-IEC62305 باید در ورودی هر منطقه، ارستر حفاظتی با کلاس متناسب با انرژی صاعقه در آن ناحیه نصب نمود. با توجه به نصب آنتن ها در منطقه 0 (0 Zone) و ورود کابل آنتن به ساختمان، باید ارسترهای حفاظتی با قلبيت تحمل شکل موج 10/350 میکروثانیه استفاده شود در زیر مشخصات ارسترهای حفاظتی مورد نیاز در ایستگاه BTS نمایش داده شده است:
حذف اضافه ولتاژها در مسیر کابل کواکسیال تجهیزات با حفاظت کابلهای تغذیه و دیتا بسیار متفاوت است. در مورد حفاظت این تجهیزات، باید جهت جلوگیری از اتلاف سیگنالهای کواکسیال، کوپلاژ خازنی میان سیگنال و زمین را به حداقل رساند. به همین دلیل بکار گیری وریستورها و دیودهای نیمه هادی در این مورد منتفی است. بطور کلی دو تکنولوژی جهت حفاظت کابلهای کواکسیال وجود دارد: (تیوپ تخلیه گاز) و ارسترهای حفاظتی با تکنولوژی برش دهنده طول موج.
مطالب پیشنهادی: راهنمای خرید سرج ارستر
1-حفاظت کابل کواکسیال توسط ارسترهای حفاظتی با تکنولوژی GDT
ارسترهای حفاظتی با تکنولوژی GDT یادی Gas Discharge Tube) GDT) بصورت سری در مسیر کابل کواکسیال قرار می گیرد بطوریکه GDT بين هادی مرکزی و شیلد سری ال قرار گرفته و به هنگام عبور اضافه ولتاژ همانند اسپارک گپ، گاز بین الکترودها عمل کرده و جرقه خواهد زد. لذا این سیستم مانند سوئیچی است که عامل قطع و وصل آن اضافه ولتاژ ناشی از صاعقه می باشد. پس از اینکه اضافه ولتاژ به زمین انتقال داده شد، GDT به شرایط عادی کار خود باز می گردد و دوباره نقش یک عنصر مقاومت بالا را پیدا می کند. مراحل عملکرد GDT در زیر نمایش داده شده است.
ارسترهای حفاظتی با تکنولوژی GDT قابلیت انتقال سیگنال ترکیبی و تغذیه را دارند. و ولتاژ نامب GDT باتوجه به توان تجهیزات مخابراتی انتخاب خواهد شد. نمونه جدول آن را در شکل زیر مشاهده نمایید:
جدول انتخاب ولتاژ GDT با توجه به توان انتقالی خطوط RF در سیستم های 503,750
۲- حفاظت کابل کواکسیال توسط ارسترهای حفاظتی برش دهنده طول موج
در این تکنولوژی استوانه ای مشابه کابل کواکسیال مربوطه در مسیر قرار می گیرد و در انتهای خود اتصال کوتاه می شود بطوریکه طول آن متناسب با فرکانس میانی و باند فرکانسی آن می باشد . ارسترهای حفاظتی برش دهنده طول موج نقش یک فیلتر میان گذر را بازی می کنند. استوانه مزبور به صورت اتصال کوتاه با زمین عمل کرده و جریان سرج را به سوی آن هدایت می نماید.
ارسترهای حفاظتی برش دهنده طول موج ۱۰% +- نسبت به فرکانس میانی، در مقایسه با ارسترهای حفاظتی با تکنولوژی GDT دارای پهنای باند باریکتر هستند، ما به مراتب قابلیت تحمل جریانهای زیادتر را داشته و کاهش قابل ملاحظه ای در موجهای باقیمانده (ولتاژی و انرژی می دهند.
ارسترهای حفاظتی برش دهنده طول موج برخلاف ارسترهای حفاظتی با تکنولوژی GDT قادر به انتقال هیچ موج dc نخواهند بود، زیرا هادی سیگنال و شیلد به یکدیگر و به زمین نیز متصل شده اند. اما با توجه به ساختار داخلی در فرکانس های بالا تلفات کمی دارند.
اساس کار ارسترهای حفاظتی با این تکنولوژی امکان ساخت آنها را از چند مگاهرتز تا ۲۰ گیگاهرتز می دهد و محدوده فرکانسی آنها، با توجه به محدودیتهای طول استوانه تعیین می گردد. در این راستا کمپانی Saltek جمهوری چک این ارستر حفاظتی را در دو مدل 1/4 طول موج و 1/8 طول موج تولید نموده است.
