能量消耗	來自背板的 130mA
通道數(shù)	8
范圍	0 至 +10VDC -10 至 +10VDC 可由 BIU 選擇
通道到通道隔離	400VDC
通道到背板隔離	1000VDC
輸入阻抗	1 兆歐
分辨率（0 到 +10）（-10 到 +10）	12 位 11 位 + 符號
輸出格式	由 BIU 設(shè)置，通常 10V = 10000 個計數(shù)
25°C 時的大誤差	+/- 0.1% 滿量程
工作溫度	0至75°C
相對濕度	5% 至 95%，無冷凝
輸入功率	24VDC +/-10%

 

 

第五代移動網(wǎng)絡(luò)預(yù)計將有能力在 100 萬臺設(shè)備/km ²之間進(jìn)行通信，這比 4G 技術(shù)高出 10 倍。

5G 的進(jìn)步可以增強(qiáng)消費者體驗并促進(jìn)新興技術(shù)，例如：

• 自動駕駛汽車
• 智能家居/城市
• 自動化工廠
• 農(nóng)業(yè)技術(shù)進(jìn)步

雖然這些只是 5G 將產(chǎn)生影響的幾個領(lǐng)域，但它都高度依賴于數(shù)據(jù)中心和支持通信基站。 

基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)備的可靠性對于成功采用 5G 網(wǎng)絡(luò)至關(guān)重要。

電子設(shè)計工程師需要通過開發(fā)電路來保護(hù)他們的 5G 基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)計，以防止影響其設(shè)備可靠性和使用壽命的五種電氣危險源。

這些危險源是：

• 雷電引起的浪涌
• 由電機(jī)引起的大感性負(fù)載切換導(dǎo)致的瞬態(tài)電壓浪涌
• 靜電放電 (ESD)
• 電流過載
• 短路

本文詳細(xì)描述了宏基站，并提供了保護(hù)基站電路的建議，即塔式放大器和先進(jìn)的天線系統(tǒng)免受電氣危險源的影響。
 

 

基站通過傳輸和接收將核心網(wǎng)絡(luò)連接到個人手機(jī)和其他無線設(shè)備，如手表、平板電腦和物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備。基帶信息被調(diào)制并傳輸?shù)揭苿釉O(shè)備；并且，移動設(shè)備傳輸被接收、解調(diào)并傳輸?shù)接芯€基礎(chǔ)設(shè)施。 

宏基站是高塔，高度從 50 英尺到 200 英尺不等。它們通常是可見的結(jié)構(gòu)，并且位于戰(zhàn)略位置，以大限度地擴(kuò)大地理區(qū)域的覆蓋范圍。

基站必須連接到所有試圖與其服務(wù)的覆蓋區(qū)域內(nèi)的基站通信的無線設(shè)備。

5G 基站包含先進(jìn)的有源天線系統(tǒng)，其中包含采用多輸入多輸出 (MIMO) 技術(shù)配置的多根天線。

先進(jìn)的有源天線提供更高的傳輸/接收容量、更快的數(shù)據(jù)傳輸速率和更高效的射頻功率傳輸。

圖 1 顯示了構(gòu)成基站的所有元件，以及保護(hù)和提高基站電路效率的推薦保護(hù)、控制和傳感組件。

 

浪涌保護(hù)器內(nèi)部的保護(hù)元件

浪涌保護(hù)設(shè)備與交流電源線連接，并受到交流電源線固有的瞬變影響。

建議在浪涌保護(hù)電路的輸入端安裝浪涌抑制熔斷器。根據(jù) UL 1449 和 IEC 61000-4-5 中定義的瞬態(tài)浪涌，這種類型的保險絲可以承受高達(dá) 200 kA 的雷擊浪涌。該保險絲還可以在短路條件下提供限流保護(hù)。

在浪涌抑制保險絲之后，考慮使用金屬氧化物壓敏電阻 (MOV) 和氣體放電管 (GDT) 的串聯(lián)組合，以吸收電力線上發(fā)生的負(fù)載變化引起的雷擊和其他大瞬變。

將 MOV-GDT 組合放置在盡可能靠近輸入的位置，以盡量減少瞬態(tài)傳播到電路中。

連接線路和零線之間的 MOV，并將氣體放電裝置從零線連接到地。

此外，如果 TVS 二極管的大浪涌處理能力足以滿足 AC 電源線饋電，則大功率瞬態(tài)電壓抑制器 (TVS)二極管可以替代 MOV。TVS 二極管具有更快的響應(yīng)時間并在較低電壓下鉗位瞬態(tài)。

 

保護(hù)塔頂放大器 

塔式放大器暴露在室外環(huán)境中，需要防雷擊和 ESD 保護(hù)。 

該電路應(yīng)具有串聯(lián)保險絲以防止電流過載，并應(yīng)具有并聯(lián) TVS 二極管以吸收雷電或 ESD 瞬態(tài)沖擊。

大功率 TVS 二極管可以安全地吸收高達(dá) 10 kA 的電流過載。當(dāng)空間限制至關(guān)重要時，這些組件可采用表面貼裝封裝。 

 

保護(hù)先進(jìn)的天線系統(tǒng)

天線系統(tǒng) (AAS) 從地理小區(qū)中的移動無線設(shè)備接收和發(fā)送信息、音頻通信和數(shù)據(jù)通信。 

 

Protection Components Inside the Surge Protection Device

The surge protection device interfaces with the AC power line and is subject to transients inherent in the AC power line.

A surge suppression fuse on the input of the surge protection circuit is recommended. This type of fuse can withstand a lightning surge up to 200 kA based on transient surges defined in UL 1449 and IEC 61000-4-5. This fuse also acts to provide current limiting protection under short circuit conditions.

Following the surge suppression fuse, consider using a series combination of a metal oxide varistor (MOV) and a gas discharge tube (GDT) to absorb the lightning strike and other large transients arising from load changes that occur on the power line.

Place the MOV-GDT combination as close to the input as possible to minimize the transient propagation into the circuit.

Connect the MOV between Line and Neutral and connect the gas discharge device from neutral to ground.

Additionally, a high-power transient voltage suppressor (TVS) diode is an alternative to a MOV if the TVS diode’s maximum surge handling capacity is adequate for the AC power line feed. TVS diodes have faster response times and clamp transients at lower voltages.

 

Protecting the Tower-Mounted Amplifier 

The tower-mounted amplifier is exposed to the outdoor environment and needs protection from lightning strikes and ESD. 

This circuit should have a series fuse to protect against current overloads and a parallel TVS diode to absorb lightning or ESD transient strikes.

High-power TVS diodes can safely absorb current overloads as high as 10 kA. These components are available in surface-mount packages when space constraints are critical. 

 

Protecting the Advanced Antenna System

The Advanced Antenna System (AAS), as shown in Figure 3, both receives and transmits information, audio communication, and data communication from and to the mobile wireless devices in the geographic cell.