能量消耗	来自背板的 130mA
通道数	8
范围	0 至 +10VDC -10 至 +10VDC 可由 BIU 选择
通道到通道隔离	400VDC
通道到背板隔离	1000VDC
输入阻抗	1 兆欧
分辨率（0 到 +10）（-10 到 +10）	12 位 11 位 + 符号
输出格式	由 BIU 设置，通常 10V = 10000 个计数
25°C 时的大误差	+/- 0.1% 满量程
工作温度	0至75°C
相对湿度	5% 至 95%，无冷凝
输入功率	24VDC +/-10%

 

 

第五代移动网络预计将有能力在 100 万台设备/km ²之间进行通信，这比 4G 技术高出 10 倍。

5G 的进步可以增强消费者体验并促进新兴技术，例如：

• 自动驾驶汽车
• 智能家居/城市
• 自动化工厂
• 农业技术进步

虽然这些只是 5G 将产生影响的几个领域，但它都高度依赖于数据中心和支持通信基站。 

基础设施设备的可靠性对于成功采用 5G 网络至关重要。

电子设计工程师需要通过开发电路来保护他们的 5G 基础设施设计，以防止影响其设备可靠性和使用寿命的五种电气危险源。

这些危险源是：

• 雷电引起的浪涌
• 由电机引起的大感性负载切换导致的瞬态电压浪涌
• 静电放电 (ESD)
• 电流过载
• 短路

本文详细描述了宏基站，并提供了保护基站电路的建议，即塔式放大器和先进的天线系统免受电气危险源的影响。
 

 

基站通过传输和接收将核心网络连接到个人手机和其他无线设备，如手表、平板电脑和物联网设备。基带信息被调制并传输到移动设备；并且，移动设备传输被接收、解调并传输到有线基础设施。 

宏基站是高塔，高度从 50 英尺到 200 英尺不等。它们通常是可见的结构，并且位于战略位置，以大限度地扩大地理区域的覆盖范围。

基站必须连接到所有试图与其服务的覆盖区域内的基站通信的无线设备。

5G 基站包含先进的有源天线系统，其中包含采用多输入多输出 (MIMO) 技术配置的多根天线。

先进的有源天线提供更高的传输/接收容量、更快的数据传输速率和更高效的射频功率传输。

图 1 显示了构成基站的所有元件，以及保护和提高基站电路效率的推荐保护、控制和传感组件。

 

浪涌保护器内部的保护元件

浪涌保护设备与交流电源线连接，并受到交流电源线固有的瞬变影响。

建议在浪涌保护电路的输入端安装浪涌抑制熔断器。根据 UL 1449 和 IEC 61000-4-5 中定义的瞬态浪涌，这种类型的保险丝可以承受高达 200 kA 的雷击浪涌。该保险丝还可以在短路条件下提供限流保护。

在浪涌抑制保险丝之后，考虑使用金属氧化物压敏电阻 (MOV) 和气体放电管 (GDT) 的串联组合，以吸收电力线上发生的负载变化引起的雷击和其他大瞬变。

将 MOV-GDT 组合放置在尽可能靠近输入的位置，以尽量减少瞬态传播到电路中。

连接线路和零线之间的 MOV，并将气体放电装置从零线连接到地。

此外，如果 TVS 二极管的大浪涌处理能力足以满足 AC 电源线馈电，则大功率瞬态电压抑制器 (TVS)二极管可以替代 MOV。TVS 二极管具有更快的响应时间并在较低电压下钳位瞬态。

 

保护塔顶放大器 

塔式放大器暴露在室外环境中，需要防雷击和 ESD 保护。 

该电路应具有串联保险丝以防止电流过载，并应具有并联 TVS 二极管以吸收雷电或 ESD 瞬态冲击。

大功率 TVS 二极管可以安全地吸收高达 10 kA 的电流过载。当空间限制至关重要时，这些组件可采用表面贴装封装。 

 

保护先进的天线系统

天线系统 (AAS) 从地理小区中的移动无线设备接收和发送信息、音频通信和数据通信。 

 

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.