5G verändert die industrielle Produktion

Strahlende Kabel und die Zukunft

Geht es um Wireless-Kommunikation in Fertigung und Logistik, können strahlende Kabel eine Alternative zu klassischen Antennen bieten. Die erwartete Einführung von 5G in der Automatisierung stellt jedoch neue Anforderungen an strahlende Kabel. Vor allem mit einem neuen Frequenzbereich.

Mehr Bandbreite

Eines der Versprechen von 5G ist es, die verfügbare Datenrate für jeden Nutzer nochmals zu erhöhen. Bereits mit LTE, auch 4G genannt, werden schon komplexe Modulations- und Übertragungsverfahren eingesetzt wie MiMo (Multiple Input – Multiple Output), um die Datenraten zu erhöhen. Mit 5G wird an diesen Stellschrauben weiter gedreht, es werden noch komplexere und höher entwickelte Übertragungsverfahren eingesetzt. Die einfachste Möglichkeit jedoch, die Datenrate auf einer Trägerfrequenz zu erhöhen, ist die Anhebung der Frequenz selbst. Somit wurde der Kanal n78 nun von WiMAX übernommen und für 5G reserviert. Dieser Kanal ist definiert von 3,3 bis 3,8GHz. Für LTE wurde bislang als höchste Frequenz 2,7GHz verwendet. Es ist also ein Sprung von einem guten Gigahertz nach oben.

 Mit nur einem strahlenden Kabel können mehrere Funkfrequenzen gleichzeitig übertragen werden. Das Funkfeld wird entlang des Kabels abgestrahlt. So wird für jeden Netzteilnehmer (Sensor, Kamera, Scanner etc.)  eine stabile Kommunikation gesichert.
Mit nur einem strahlenden Kabel können mehrere Funkfrequenzen gleichzeitig übertragen werden. Das Funkfeld wird entlang des Kabels abgestrahlt. So wird für jeden Netzteilnehmer (Sensor, Kamera, Scanner etc.) eine stabile Kommunikation gesichert. Bild: Kabelwerk Eupen AG

Kabeldesign

Die Koppeldämpfung hat den stärksten Einfluss auf die Performance des strahlenden Kabels. Diese wird durch das Schlitzdesign beeinflusst. Die Maße, Abstände und Größe der Schlitze bestimmen das Abstrahlverhalten des Kabels. Den Ingenieuren des Kabelwerk Eupen ist es gelungen, hier große Fortschritte zu machen. Durch das patentierte Schlitzdesign der Eucaray-Kabel wird eine erhöhte elektrische Feldstärke an der Stelle erzeugt, wo sich der Empfänger bewegt. Da ein 1-1/4″-Kabel seine Grenzfrequenz bei ca. 3,7GHz hat, gerät es im Kanal n78, der ja bis 3,8GHz geht, hart an seine Grenze. Deswegen wurde ein 7/8″-Kabel entwickelt, das für den Frequenzbereich 3,5 bis 3,8GHz ausgelegt wurde. Dieses strahlende Kabel zeigt in dem hohen Frequenzbereich eine deutlich verringerte Koppeldämpfung als vergleichbare Kabel. Diese Eigenschaft kompensiert auch die erhöhte Längsdämpfung, die das Kabel wegen seines geringen Durchmessers hat. Als Resultat weist das Kabel in diesem Frequenzbereich bessere Systemdämpfungen auf. Zudem ist es leichter und flexibler und somit in der Praxis in mehr Anwendungsbereichen einsetzbar. Mit dem neuen Eucaray RMC78-G steht nun erstmals ein strahlendes Kabel speziell für den Einsatz im Frequenzbereich des Kanal n78 zur Verfügung, der für 5G-Applikationen mit hoher Datenrate vorgesehen ist.

Fazit

Der neue Funkstandard 5G verspricht mehr Bandbreite und gleichzeitig die Abdeckung von Anwendungsbereichen, in denen klassischer Mobilfunk bislang nicht vertreten war, wie in der Automatisierung. Um das zu erreichen, wird mit dem Kanal n78 eine höhere Funkfrequenz benutzt. Jedoch unterliegt auch die komplexere und leistungsfähigere 5G-Technik den physikalischen Bedingungen innerhalb geschlossener Räume. Strahlende Kabel sind für diese Umgebung entwickelt worden und bieten gegenüber Antennen die zuverlässige und berechenbare Lösung, um eine freie Sichtverbindung zur Übertragung des Signals zwischen Sender und Empfänger zu erreichen. Somit werden strahlende Kabel auch in der 5G-Zukunft benötigt werden, müssen aber in der Lage sein, auch die neuen Frequenzbänder zu unterstützen. Diese liegen in einem so hohen Frequenzbereich, den die bisher genutzten 1-5/8″-Kabel nicht mehr unterstützen. Mit einem neu entwickelten 7/8″- strahlenden Kabel ist eine auf den Frequenzbereich hin ausgelegte Lösung verfügbar, die so leistungsfähig ist, dass sie auch in klassischen Tunnelprojekten eingesetzt werden kann.

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Kabelwerk Eupen AG

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