第五代移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)(5G)的傳播范圍越來越廣,旨在為用戶提供以前無法實(shí)現(xiàn)的服務(wù)和數(shù)據(jù)傳輸速度。為了確保對(duì)蜂窩網(wǎng)絡(luò)上數(shù)據(jù)流量的指數(shù)增長做出充分響應(yīng),運(yùn)營商使用同時(shí)存在宏蜂窩和小型蜂窩的基礎(chǔ)設(shè)施。前者使用已經(jīng)成功用于 3G 和 4G LTE 網(wǎng)絡(luò)的經(jīng)典(宏)蜂窩塔,提供幾十公里的覆蓋范圍,并允許數(shù)百或數(shù)千用戶訪問。
小型蜂窩的范圍根據(jù)環(huán)境條件而有所不同,從幾十米到半徑為幾公里的區(qū)域。這些小區(qū)保證了更好的領(lǐng)土覆蓋和更高的利用無線電信號(hào)的效率。為了滿足 5G 部署的挑戰(zhàn)性要求,小型蜂窩需要能夠提供高效率和有效散熱的整流器和DC/DC 轉(zhuǎn)換器。
5G部署
目前,5G 技術(shù)正在經(jīng)歷不同的階段,所有的宏蜂窩都在升級(jí)。從 4G 到 5G 技術(shù)的過渡非常昂貴,主要是由于部署了 200 到 300 英尺高的宏塔。相反,小型電池可以很容易地安裝在電線桿或避雷針上,而且成本較低。
5G 比以前的移動(dòng)技術(shù)需要更多的功率,并在中、高和超高頻段提供最高的帶寬和吞吐量,包括 24 GHz 以上的毫米波 (mmWave)。這就是 5G 的真正優(yōu)勢將發(fā)揮作用的地方,因?yàn)楦叩念l率意味著更高的帶寬,從而帶來更好的數(shù)據(jù)吞吐量。
“目前,趨勢是充分利用中頻——將高塔從 4G 升級(jí)到 5G 無線電——但我們從物理學(xué)中知道,隨著頻率的升高,波長會(huì)變短,因此ABB Power Conversion 的 5G 和無線部門負(fù)責(zé)人 Raj Radjassamy 說。
這意味著一個(gè) 200 英尺高的塔,可以覆蓋 10 英里半徑,使用 2G 和 3G 技術(shù)運(yùn)行,使用 5G 無線電可以處理不到 5 英里的半徑,在毫米波頻段運(yùn)行時(shí)甚至可以處理不到一英里。
Radjassamy 說:“在接下來的三到四年里,我們預(yù)計(jì)會(huì)出現(xiàn)一波從宏蜂窩向小型蜂窩部署的轉(zhuǎn)變。” “例如,在美國,到 2024 年到 2025 年左右,小型基站數(shù)量預(yù)計(jì)將翻一番,從大約 400,000 個(gè)到 800,000 個(gè)小型基站部署。” 1
小蜂窩電源解決方案
因此,整流器或 DC/DC 轉(zhuǎn)換器將安裝在燈桿或電源桿的頂部,具體取決于向小型蜂窩無線電饋電的方式。如果桿上已經(jīng)有交流電,則需要一個(gè)整流器。但是,在某些情況下,可能無法直接從電線桿上分接交流電;在這些情況下,DC 由使用 DC/DC 轉(zhuǎn)換器的集中式工廠提供。
應(yīng)該指出的是,沿線路的直流電壓降取決于負(fù)載點(diǎn)離電源的距離。如果距離大于一英里,則電壓降不可忽略。
ABB Power Conversion 解決這個(gè)問題的解決方案就是他們所說的線路電源。電壓提升至 ±190 V,并饋送到各個(gè)小型基站位置。通過已經(jīng)存在高壓,可以補(bǔ)償電壓降并達(dá)到一英里、兩英里或四到五英里。
隨著 5G 技術(shù)的不斷實(shí)施和部署,下一代網(wǎng)絡(luò)的高效可靠供電將成為一項(xiàng)強(qiáng)制性要求。為支持客戶的 5G 廣泛部署,ABB Power Conversion 最近擴(kuò)展了產(chǎn)品組合,推出了 CC1600 整流器、CC1600 高壓 DC/DC 轉(zhuǎn)換器和 QS200 下游轉(zhuǎn)換器,均適用于解決小型基站的電力需求網(wǎng)絡(luò)。
QS200(圖 1)可將來自上游轉(zhuǎn)換器的多達(dá)四個(gè) ±190 V DC的 100 V 通道轉(zhuǎn)換為高度可靠的 48 V DC為遠(yuǎn)端的客戶設(shè)備供電。線路電源遠(yuǎn)程轉(zhuǎn)換器滿足 5G 電源要求,可提供高達(dá) 300 W、6 A 的標(biāo)稱 48 V 電源(實(shí)際輸出電壓為 55 V)。效率非常高,滿載時(shí)高達(dá) 92%,而溫度范圍為 –40?C 至 65?C,具有高于上限的自我保護(hù)。QS200 的防護(hù)等級(jí)為 IP68,經(jīng)過強(qiáng)化,可用于戶外自然對(duì)流冷卻。它通過雙絞銅電纜從集中式電源位置延伸到負(fù)載設(shè)備,無論潛在的水飽和情況如何,它都可以絞合、桿式或地面安裝,非常適合低功率、戶外分布式負(fù)載,例如作為 DSL 類型的寬帶應(yīng)用以及 Small-cell 和 5G 應(yīng)用。所有四個(gè)輸入通道的輸出(每個(gè)通道的輸出功率都為 75W)組合成一個(gè)輸出。這意味著,如果一個(gè)輸入通道丟失,輸出仍然有 225 W 可用。
1,600-W 電源也可用作高壓 DC/DC 轉(zhuǎn)換器 (CC1600SC54HV),它提供類似于整流器的戶外安裝功能,但由 ±190-V直流輸入而不是 240-V交流輸入供電在 CC1600 整流器上找到。它可以通過備用電池從集中位置遠(yuǎn)程為小型電池供電。
Radjassamy 說:“我們仔細(xì)研究設(shè)計(jì)的每個(gè)部分,確定可以提高效率的地方,例如 PFC 級(jí),并確保我們適當(dāng)?shù)貎?yōu)化每個(gè)級(jí)以提高效率并降低功耗。”
評(píng)論