Wrth i rwydweithiau 5G ymestyn i senarios poblog iawn megis adeiladau trefol a pharciau diwydiannol, mae'r gwrth-ddweud rhwng potensial lled band uchel bandiau amledd tonnau milimetr a galluoedd cwmpas signal yn dod yn amlwg yn raddol. Fel dyfais allweddol i ddatrys y broblem hon, mae gan orsafoedd sylfaen bach tonnau milimetr eu pcb mewnol yn gyfrifol am swyddogaethau craidd megis trosglwyddo a derbyn signal, ymhelaethu pŵer, a phrosesu trosi amledd. Dyma'r "canol nerf" sy'n pennu perfformiad yr orsaf sylfaen. Mae gan y pcb hwn a ddyluniwyd yn benodol ar gyfer y band amlder tonnau milimetr ofynion arbennig ar gyfer dewis deunydd, cywirdeb prosesau a pherfformiad, gan ei wneud yn gefnogaeth bwysig ar gyfer hyrwyddo mireinio sylw rhwydwaith 5G.
1, Gofynion perfformiad craidd ar gyfer addasu i nodweddion tonnau milimetr
Colled trawsyrru isel iawn: Mae signalau yn y band amledd tonnau milimetr (fel arfer uwchlaw 24GHz) yn gwanhau'n gyflym iawn yn ystod y trosglwyddiad, sy'n ei gwneud yn ofynnol i fwrdd cylched printiedig fod â phriodweddau dielectrig rhagorol. Gall defnyddio deunyddiau arbennig gyda chysonion dielectrig isel, megis gwerthoedd Dk o dan 3.0 a cholledion dielectrig isel, megis gwerthoedd Df o dan 0.002, megis polytetrafluoroethylene wedi'u haddasu a deunyddiau cyfansawdd wedi'u llenwi â serameg, leihau'r golled trosglwyddo signalau mewn cylchedau pcb yn effeithiol. Yn y band amledd 28GHz, gellir rheoli'r golled trawsyrru fesul centimedr o fwrdd cylched printiedig ton milimedr o ansawdd uchel o fewn 0.5dB, gan sicrhau y gall y signal gynnal digon o gryfder ar ôl ymhelaethu aml-gam a throsi amledd, gan fodloni gofynion cwmpas byr dan do ac awyr agored-amrediad byr.
Nodweddion amledd uchel sefydlog: Mae signalau tonnau milimetr yn hynod sensitif i newidiadau ym mharamedrau ffisegol bwrdd cylched printiedig, a gall amrywiadau mewn tymheredd a lleithder amgylcheddol achosi sifftiau cyson dielectrig, a thrwy hynny effeithio ar sefydlogrwydd trosglwyddo signal. Felly, mae angen i'r pcb gorsaf sylfaen fach don milimetr ddefnyddio swbstrad gyda chyfernod ehangu thermol uchel a chydweddiad ffoil copr, a dylid rheoli'r gyfradd newid cyson dielectrig o fewn ± 2% o fewn yr ystod tymheredd gweithio o - 40 gradd i 85 gradd. Mae'r sefydlogrwydd hwn yn sicrhau y gall yr orsaf sylfaen gynnal trosglwyddiad signal sefydlog ac ansawdd derbyniad hyd yn oed mewn ystafelloedd cyfrifiaduron tymheredd uchel yn yr haf neu amgylcheddau awyr agored yn y gaeaf, gan osgoi ymyriadau cyfathrebu a achosir gan ddrifft nodweddiadol materol.
Gallu afradu gwres effeithlon: Mae cydrannau craidd fel mwyhaduron pŵer a chymysgwyr mewn gorsafoedd sylfaen bach tonnau milimetr yn cynhyrchu llawer iawn o wres yn ystod gweithrediad, ac mae trawsyrru signal amledd uchel yn arbennig o sensitif i newidiadau tymheredd. Mae pcb yn optimeiddio dosbarthiad haenau copr, yn sefydlu croen copr sylfaen arwynebedd mawr a sianeli afradu gwres pwrpasol, ac yn dargludo'r gwres a gynhyrchir yn ystod gweithrediad y ddyfais yn gyflym i esgyll afradu gwres tai'r orsaf sylfaen. Mewn amodau gwaith nodweddiadol, mae angen i ddargludedd thermol pcb gyrraedd 1.5W / (m · K) neu uwch, gan sicrhau bod tymheredd cyffordd dyfeisiau pŵer yn cael ei reoli o dan 125 gradd er mwyn osgoi diraddio perfformiad neu ddifrod dyfais a achosir gan orboethi.
Gallu gwrth-ymyrraeth electromagnetig: Mae gan yr orsaf sylfaen tonnau milimetr ofod mewnol cryno, gyda chydrannau megis modiwlau trawsyrru signal aml-sianel a modiwlau pŵer wedi'u trefnu'n ddwys, gan ei gwneud yn agored iawn i ymyrraeth electromagnetig. Trwy fabwysiadu strwythur cysgodi aml-haen, mae pcb yn gwahanu'r haen signal RF, yr haen rheoli digidol a'r haen bŵer yn llym. Ar yr un pryd, mae stribedi cysgodi sylfaen yn cael eu gosod wrth ymyl cylchedau critigol i atal ymyrraeth electromagnetig o dan -80dB. Gall y dyluniad hwn osgoi croes-siarad signal rhwng gwahanol fodiwlau yn effeithiol, sicrhau y gall signalau tonnau milimetr gynnal tonffurfiau pur mewn amgylcheddau electromagnetig cymhleth, a gwella sensitifrwydd derbyn gorsafoedd sylfaen.
2, Torri Trwodd mewn Prosesau Gweithgynhyrchu i Fynd i'r afael â Heriau Amlder Uchel
Ffurfio cylched manwl uchel: Mae tonfedd signalau tonnau milimetr yn fyr iawn, fel tua 10.7 milimetr yn y band amledd 28GHz. Gall gwyriad maint y gylched ar y pcb achosi problemau megis adlewyrchiad signal a chynnydd yn y gymhareb tonnau sefydlog. Trwy ddefnyddio technoleg delweddu uniongyrchol laser, gellir rheoli cywirdeb lled y llinell o fewn ± 0.01mm, mae garwedd ymyl y llinell yn llai nag 1 μ m, a gellir rheoli cywirdeb rhwystriant nodweddiadol 50 Ω o fewn ± 5%. Gall y llinell fanwl uchel hon leihau'r rhwystriant dros dro wrth drosglwyddo signal, gostwng y gymhareb tonnau sefydlog (VSWR), a chynyddu effeithlonrwydd trawsyrru pŵer yr orsaf sylfaen i dros 80%.
Micro trwy dechnoleg prosesu: Er mwyn cyflawni cysylltiad signal rhyng-haenog o fwrdd cylched printiedig aml-haen ac osgoi ymyrraeth trwy signalau amledd uchel, mae bwrdd cylched printiedig gorsaf sylfaen fechan tonnau milimetr yn aml yn mabwysiadu micro trwy ddyluniad. Mae gan dyllau dall gyda diamedr o lai na 0.1mm a brosesir trwy dechnoleg drilio laser waliau tyllau llyfn a di-dor, a all leihau colled adlewyrchiad signal yn y twll trwodd. Trwy electroplatio twll yn mabwysiadu proses platio copr hynod wasgaredig i sicrhau trwch unffurf yr haen gopr ar wal y twll (gwyriad Llai na neu'n hafal i 10%), sicrhau dargludedd a chryfder mecanyddol cysylltiadau interlayer, ac osgoi ymyrraeth sianel a achosir gan fethiant.
Optimeiddio proses trin wyneb: Mae angen i'r rhyngwyneb RF a phadiau dyfais bwrdd cylched printiedig tonnau milimetr fod â dargludedd da a gwrthiant ocsideiddio i leihau colli signal ar bwyntiau cysylltu. Gan fabwysiadu'r broses platio aur nicel electroless, rheolir trwch yr haen aur ar 0.1 μm neu fwy, ac mae trwch yr haen nicel yn cael ei reoli ar 5 μ m neu fwy, sy'n sicrhau dibynadwyedd y cyd solder ac yn lleihau'r ymwrthedd cyswllt yn y rhyngwyneb. Gall y dull trin wyneb hwn leihau'r diffyg parhad rhwystriant ar y pwynt sodro rhwng y cysylltydd RF a pcb, gan sicrhau bod colled adlewyrchiad y signal yn y rhyngwyneb yn llai na -20dB.
3, Cefnogi gwerth cymhwyso senarios amrywiol
Cwmpas adeiladau trefol: Mewn adeiladau mawr fel adeiladau swyddfa a chanolfannau siopa, mae signalau tonnau milimetr gorsaf sylfaen macro traddodiadol yn anodd treiddio waliau. Mae'r orsaf sylfaen fach don milimetr a ddefnyddir mewn coridorau a nenfydau yn sicrhau signal sefydlog o fewn radiws o 50 metr y tu mewn oherwydd nodweddion colled isel ei pcb mewnol, gan gefnogi mynediad cyflym i gannoedd o derfynellau fesul metr sgwâr. Mewn senarios o'r fath, mae gallu gwrth-ymyrraeth bwrdd cylched printiedig yn arbennig o bwysig, oherwydd gall osgoi effaith sŵn electromagnetig a gynhyrchir gan offer megis codwyr a chyflyru aer canolog ar signalau, gan sicrhau profiad llyfn ar gyfer cymwysiadau megis fideo-gynadledda swyddfa a llywio AR.
Parc gweithgynhyrchu diwydiannol: Mae angen brys ar y Rhyngrwyd diwydiannol am lled band uchel ac oedi isel o don milimedr. Mae gorsafoedd sylfaen bach tonnau milimetr yn ymgymryd â thasgau megis-trosglwyddo data amser real o offer, trosglwyddo delwedd diffiniad uchel o weledigaeth peiriant mewn golygfeydd gweithgynhyrchu deallus. Gall nodweddion amledd uchel sefydlog ei pcb sicrhau cyfradd drosglwyddo o dros 10Gbps mewn amgylchedd electromagnetig cryf lle mae offer peiriant lluosog yn gweithio ar yr un pryd yn y gweithdy, gan fodloni gofynion ymateb lefel microsecond ar gyfer cyfarwyddiadau rheoli robot diwydiannol. Ar yr un pryd, mae ymwrthedd tymheredd uchel pcb yn ei alluogi i addasu i amgylchedd gwaith rownd y flwyddyn uwchlaw 35 gradd yn y gweithdy, gan leihau amlder cynnal a chadw offer a achosir gan dymheredd uchel.
Senario canolbwynt trafnidiaeth: Mewn ardaloedd poblog iawn megis terfynellau maes awyr a gorsafoedd rheilffordd cyflym, mae angen i orsafoedd sylfaen bach tonnau milimetr ymdopi â galwadau cysylltedd enfawr sydyn. Mae dyluniad afradu gwres effeithlon pcb yn sicrhau y gall mwyhaduron pŵer a chydrannau eraill barhau i weithio'n sefydlog tra bod yr orsaf sylfaen yn darparu gwasanaethau rhwydwaith cyflymder uchel i filoedd o deithwyr ar yr un pryd, gan osgoi diraddio lled band a achosir gan orboethi. Mae ei gynllun gosodiad cryno hefyd yn caniatáu i orsafoedd sylfaen gael eu gosod yn hyblyg mewn mannau cul fel colofnau a nenfydau, gan ffurfio cwmpas di-dor trwy ddefnydd trwchus a datrys problem tagfeydd rhwydweithiau traddodiadol mewn ardaloedd gorlawn.
Cymwysiadau lleoliadau craff: Mae lleoliadau mawr fel lleoliadau chwaraeon a neuaddau cyngerdd wedi gweld ymchwydd yn y galw lled band am ffrydio byw fideo diffiniad uchel, rhyngweithio AR â chynulleidfa, a gwasanaethau eraill yn ystod digwyddiadau. Gall gallu trosglwyddo colled isel pcb gorsaf sylfaen fach don milimetr gefnogi cyfradd brig o dros 1Gbps ar gyfer un orsaf sylfaen, gan ddiwallu anghenion miloedd o wylwyr sy'n uwchlwytho fideos 4K ar yr un pryd. Ar yr un pryd, mae perfformiad sefydlog pcb yn sicrhau bod cyfradd gwallau trosglwyddo a derbyniad signal yn cael ei reoli o dan 10 ^ -6 pan fydd nifer fawr o ddyfeisiau diwifr wedi'u cysylltu â'r orsaf sylfaen ar yr un pryd, gan sicrhau llyfnder delweddau darlledu byw a chyfarwyddiadau rhyngweithiol amser real.