Cómo elegir los cables de RF adecuados para redes LoRaWAN® fiables

¿Está experimentando caídas de conectividad, cobertura reducida o aumento de los costes de mantenimiento en su red LoRaWAN® exterior?

Estos problemas podrían deberse a un componente que a menudo se pasa por alto: los cables y conectores de RF que unen sus gateways y antenas. Implementar una red exterior confiable Red LoRaWAN® significa asegurar que cada parte, desde gateways y antenas a cables y conectores de RF, pueden resistir las inclemencias del tiempo y funcionar de forma óptima a lo largo del tiempo.

El desafío de los entornos exteriores

Las implementaciones de LoRaWAN® en exteriores soportan condiciones extremas: lluvia, nieve, temperaturas bajo cero, radiación ultravioleta, arena y vientos fuertes. Este entorno hostil es implacable, especialmente para los cables y conectores de radiofrecuencia, lo que provoca la entrada de humedad, corrosión y otros factores que pueden degradar el rendimiento de la red y aumentar los costos.

¿Sabías que la humedad dentro de los conectores y cables de radiofrecuencia es una de las principales causas de pérdida de señal, reducción de la cobertura y fallos en los equipos?

Aquí tienes un desglose de los problemas clave y cómo la elección correcta de cables de RF puede ayudarte a evitar estos inconvenientes.

Principales problemas causados ​​por la humedad en conectores y cables de radiofrecuencia

Cómo elegir el cable adecuado para una mayor durabilidad y un rendimiento óptimo.

Seleccionar los cables de RF adecuados puede marcar la diferencia entre un rendimiento impecable y fiable y un mantenimiento frecuente y costoso. Para garantizar un funcionamiento fiable de la red durante 10-15 años, sin degradación ni visitas constantes al sitio, es fundamental elegir cables con un alto rendimiento de RF que puedan soportar condiciones climáticas extremas.

Los entornos exteriores exponen los cables a condiciones extremas: lluvia, nieve, hielo, temperaturas bajo cero, calor superior a +65 °C, radiación UV, polvo, arena y fuertes vientos. Solo los mejores conjuntos de cables de RF, equipados con conectores tipo N chapados, moldeados o sellados con la carcasa del cable, pueden evitar que la humedad penetre entre el cable y el conector.

¿Están sus cables de RF realmente preparados para soportar el uso prolongado en implementaciones LoRaWAN® en exteriores?

Estos cables de alta calidad, especialmente los de 1 a 3 metros de longitud, suelen tener un precio similar al de otros cables de radiofrecuencia, pero están diseñados para resistir las inclemencias del tiempo sin degradarse. Soportan entornos adversos y garantizan un rendimiento de red constante durante 10 a 15 años. Además, se pueden proteger fácilmente contra la intemperie con cinta de butilo o silicona de grado telecomunicaciones, lo que permite proteger las interfaces de los conectores sin afectar al conjunto del cable.

Tras revisar las características clave de los cables de RF duraderos, ahora comprende cómo elegir los componentes adecuados puede proteger su red de condiciones adversas y garantizar un rendimiento duradero.

Analicemos los tipos de cables de RF que se utilizan habitualmente y veamos cómo se comportan en las implementaciones de LoRaWAN® en exteriores.

Los conjuntos de cables de RF vienen con conectores tipo N chapados y carcasa sobremoldeada.

Actualmente existen tres tipos comunes de cables de RF en el mercado, específicamente: RG, LMR y Heliax, que muchos operadores de LoRaWAN® utilizan en sus implementaciones.

Cables RG

• Fondo: Desarrollados originalmente durante la Segunda Guerra Mundial para aplicaciones militares, los cables RG tienen propiedades de radiofrecuencia limitadas y no son adecuados para uso prolongado en exteriores.

• Limitaciones: Estos cables carecen de resistencia a los rayos UV y son muy susceptibles a la entrada de humedad, lo que provoca una mayor pérdida de señal, desajustes de impedancia y corrosión con el tiempo.
• Esperanza de vida esperada: Por lo general, en menos de 5 años cuando se usan en exteriores, los cables RG se degradan rápidamente en condiciones adversas y es mejor evitarlos para cualquier implementación de LoRaWAN® en exteriores que se espere que dure más de 3-5 años.
• Recomendación: Los cables RG pueden ser adecuados para aplicaciones de baja potencia en interiores, pero son No se recomienda su uso en exteriores con LoRaWAN®.

Cables LMR (por ejemplo, LMR-400)

• Fondo: Los cables LMR, conocidos como cables de "radiofrecuencia de baja pérdida", fueron diseñados originalmente para sistemas de radio bidireccionales utilizados en comunicaciones militares y de seguridad pública.

• Fortalezas: Los cables LMR cuentan con una cubierta de polietileno resistente a los rayos UV, lo que los hace más adecuados para uso en exteriores que los cables RG. Además, ofrecen una baja pérdida de señal de radiofrecuencia, algo fundamental para tendidos de cable largos.
• Consideraciones Técnicas: El ensamblaje de los conectores y la protección contra la intemperie para los cables LMR requieren una instalación cuidadosa. Si bien el blindaje de RF trenzado se aplica sobre los conectores tipo N y se engarza, este ensamblaje es menos robusto que los conectores sobremoldeados de los cables Heliax.
• Esperanza de vida esperada: Con una instalación y protección contra la intemperie adecuadas, los cables LMR pueden proporcionar un servicio confiable para hasta 10 años en la mayoría de los climas.
• Recomendación: Los cables LMR son una opción sólida para despliegues exteriores más cortos o donde existen limitaciones presupuestarias, aunque No igualará la durabilidad de los cables Heliax.

Cables Heliax (por ejemplo, AVA5-50)

• Fondo: Los cables Heliax son conocidos por su durabilidad superior y su atenuación extremadamente baja, lo que los hace ideales para aplicaciones de alto rendimiento y condiciones exteriores adversas.

• Fortalezas: Estos cables cuentan con un conductor exterior corrugado y materiales de alta calidad, lo que les confiere una gran resistencia a las inclemencias ambientales, incluyendo frío extremo, calor intenso y exposición a los rayos UV. La conexión hermética entre el conector tipo N y el blindaje RF exterior corrugado mejora su resistencia.
• Esperanza de vida esperada: Los cables Heliax pueden superar fácilmente 15 años en entornos hostiles, a menudo duradero hasta 20 años o más.
• Recomendación: Para implementaciones LoRaWAN® de alto rendimiento y larga duración en exteriores, los cables Heliax son la mejor opción. Están optimizados para mantener la intensidad de la señal y son altamente confiables a lo largo del tiempo.

Resumen de la recomendación

Para implementaciones de LoRaWAN® en exteriores con una duración prevista de 10 a 15 años, Heliax Los cables son la mejor opción debido a sus:

• durabilidad extrema,
• rendimiento de RF superior,
• longevidad.

Varios proveedores ofrecen Cables tipo Heliax, y se recomienda elegir cables con conductores exteriores corrugados para una mayor resiliencia.

Cables LMR, especialmente el LMR-400, son un alternativa adecuada Cuando existen limitaciones presupuestarias, aunque no ofrecen la misma vida útil ni resistencia que los cables Heliax.

Para cables de entre 1 y 3 metros de longitud, la diferencia de precio entre los cables Heliax y LMR-400 es mínima, ya que los conectores y el ensamblaje son los principales factores que influyen en el coste.

Guía paso a paso para impermeabilizar conjuntos de cables de RF

Para proteger las conexiones entre antenas y cables Heliax o LMR de la intemperie, utilice los selladores adecuados y aplíquelos correctamente. Los instaladores sin experiencia previa deben practicar la aplicación del sellador y la cinta de telecomunicaciones varias veces en el suelo para determinar la cantidad óptima, ya que este proceso puede resultar complicado al aplicarlo en antenas montadas en torres.

Evitar la entrada de humedad es fundamental para mantener el rendimiento del cable de radiofrecuencia y la fiabilidad de la red. La presencia de humedad en los cables de RF degrada el rendimiento de LoRaWAN® debido a la pérdida de señal, la corrosión y los cambios de impedancia, factores que comprometen la fiabilidad del sistema y pueden provocar fallos.

Paso 1. Preparar el área de conexión

• Limpiar las superficies: Asegúrese de que tanto la antena como los conectores del cable de RF estén limpios y libres de polvo, aceites o contaminantes que puedan afectar la adherencia del sellador.
• Inspeccione el conector: Compruebe que los conectores estén bien acoplados y apretados según las especificaciones del fabricante para garantizar una conexión mecánica y eléctrica sólida.

Paso 2. Aplicar cinta de butilo

• Envuelva la cinta: Comience en la base de la antena y envuelva el conector con cinta de butilo, extendiéndola hasta la cubierta del cable. Cubra toda la longitud del conector expuesto y al menos 2-3 cm de la carcasa del cable.
• Estirar y presionar: Al envolver, estire suavemente la cinta de butilo para asegurar que se adhiera firmemente a los contornos del conector y la carcasa del cable. Presione con firmeza para eliminar las burbujas de aire y superponga ligeramente cada capa para lograr un sellado grueso y uniforme alrededor de toda la circunferencia.

Paso 3. Aplique silicona o cinta adhesiva de grado telecomunicaciones.

• Cubrir con silicona o cinta adhesiva: Aplique una capa de sellador de silicona de grado telecomunicaciones sobre la cinta de butilo o utilice cinta de telecomunicaciones para impermeabilizar aún más la conexión. Extienda el sellador ligeramente más allá de los bordes de la cinta de butilo, sobre la cubierta del cable y la base de la antena, para asegurar una cobertura completa. Existen numerosas opciones de silicona de grado telecomunicaciones disponibles en Amazon, Alibaba y sitios similares.

La cinta de silicona o de telecomunicaciones actúa como una barrera adicional contra la humedad y un escudo contra los rayos UV para la cinta de butilo, evitando su degradación por la exposición prolongada al sol.

Para retirar la cinta de butilo del conjunto resistente a la intemperie, córtela con cuidado con un cuchillo de precisión, luego retírela y limpie el cable y los conectores.

Por qué la protección contra la humedad es fundamental

La entrada de humedad en los cables de radiofrecuencia puede provocar varios problemas críticos:

• Corrosión y Oxidación: La humedad en el interior de los conectores puede corroer y oxidar los contactos metálicos, reduciendo la conductividad y aumentando la resistencia en el punto de conexión.
• Aumento de la pérdida de señal: El agua provoca desajustes de impedancia, lo que resulta en pérdida de señal y menor eficiencia de transmisión. Esto es especialmente problemático en los sistemas LoRaWAN®, donde incluso una degradación mínima de la señal puede afectar la fiabilidad de la red.
• Daños permanentes al material dieléctrico: En cables como el Heliax, la humedad puede dañar permanentemente el material dieléctrico, alterando la impedancia del cable y provocando una pérdida de rendimiento irreversible.
• Aumento de los costes de mantenimiento y sustitución: Un mal aislamiento contra la intemperie provoca fallos frecuentes, lo que se traduce en mayores costes de mantenimiento, tiempos de inactividad y posibles interrupciones en la disponibilidad de la red.

Un sellado adecuado contra la intemperie con cinta de butilo y silicona de grado telecomunicaciones crea una barrera resistente a la humedad, lo que maximiza la fiabilidad y la vida útil de su instalación LoRaWAN® en entornos exteriores exigentes.

Efectos de la humedad en el rendimiento y la calidad del servicio de la red LoRaWAN®

• Reducción de la cobertura: La pérdida de señal y las reflexiones pueden provocar que los dispositivos en el borde de la red pierdan la conectividad, lo que disminuye el alcance general.
• Mayor pérdida de paquetes y reintentos: La mala calidad de la señal y el ruido provocan la pérdida de paquetes, lo que requiere retransmisiones que consumen ancho de banda y recursos de red adicionales.
• Menor integridad de los datos y relación señal/ruido (SNR): El ruido y las interferencias distorsionan la transmisión de datos, provocando la corrupción de paquetes y reduciendo la calidad del servicio.
• Mayores costos de mantenimiento y reemplazo: La corrosión, los daños dieléctricos y el desgaste físico aumentan las necesidades de mantenimiento y sustitución, lo que repercute en los costes operativos.
• Problemas de confiabilidad: A medida que disminuye la fiabilidad de la conexión, el rendimiento general de la red y la calidad del servicio se deterioran, lo que repercute en la experiencia del usuario y en el éxito de las aplicaciones.

Evitar la entrada de humedad es fundamental para mantener un rendimiento fiable de la red LoRaWAN® y ofrecer la calidad esperada en una implementación de nivel operador.

¿Listo para optimizar su red LoRaWAN® y lograr una fiabilidad a largo plazo? Contáctenos hoy mismo. info@tektelic.com Para obtener asesoramiento experto sobre la selección de los cables de RF y las soluciones de protección contra la intemperie más adecuadas, nuestro equipo está siempre disponible para brindarle consultoría y compartir su amplia experiencia en el sector.