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(zhǎng)做出充分響應(yīng)，運(yùn)營(yíng)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)千用戶接入。

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(shì)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(shì)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(zhǎng)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 無線電可以處理半徑不到 5 英里，或者在毫米波頻段運(yùn)行時(shí)甚至不到一英里.

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(guó)，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，并且無論潛在的水飽和情況如何，都可以絞合、桿式或地面安裝，使其非常適合低功率、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。

CC1600-SC55 是一款傳導(dǎo)冷卻型整流器，采用密封和防風(fēng)雨外殼，可在室內(nèi)和室外應(yīng)用中可靠運(yùn)行。借助高范圍交流輸入 (200–240 V AC )，它可以在外殼溫度低于 50°C 時(shí)提供最大 1,600-W 的輸出功率。使用低范圍交流輸入 (100–120 V AC )，它在外殼溫度低于 50°C 時(shí)可提供高達(dá) 1,200 W 的功率。該整流器的效率超過 94%，可以安裝在桿子、建筑物的側(cè)面或各種其他易受元素影響的室外位置，非常適合為 5G 設(shè)備供電。

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直流輸入而非 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?！?