vi

Cân nhắc thiết kế, mẹo và kỹ thuật cho các giải pháp kết nối 5G

Phân loại:Thông tin sản phẩm       

Đại lý chuyên nghiệp cung cấp: Kết nối | Dây dây nối | Sản phẩm cáp

Việc triển khai mạng 5G và các thiết bị kết nối của nó sẽ đặt ra yêu cầu cao hơn đối với cấu trúc đầu nối hiện tại. Đối với sản xuất khối lượng lớn, đầu tư vào công nghệ kết nối phải cân bằng giữa hiệu suất, kích thước và chi phí để phát triển mạnh trên thị trường. Đối với các ứng dụng gigahertz, nhu cầu cách ly các nguồn nhiễu điện từ bên trong và bên ngoài (EMI) là một thách thức duy nhất đối với các ứng dụng 5G. Lấy điện thoại di động 5G làm ví dụ. Nó chứa nhiều hệ thống con (GPS, WiFi, cellular sub-6 GHz và mmWave 5G) cần làm việc cùng nhau để giảm thiểu vấn đề mất cảm ứng ăng-ten và đảm bảo khả năng tương tác của toàn bộ hệ thống con. Hệ thống con sóng milimet của điện thoại 5G, được thiết kế để bức xạ sóng milimet hiệu quả, cũng phải nằm gần lõi CPU nhạy cảm và ăng-ten thụ động. Điều này có thể gây ra các vấn đề về tính tương thích điện từ (EMC). Có nhiều giải pháp để giảm bớt những vấn đề này. Tuy nhiên, các giải pháp này có xu hướng là các giải pháp gia công CNC với cấu trúc đồng trục được che chắn cao lớn hơn và nặng hơn. Các thiết bị 5G dành cho người tiêu dùng đòi hỏi sự cân bằng cẩn thận giữa hiệu suất, kích thước và chi phí. Các thiết bị UE 5G phải vượt qua giới hạn của quá trình thu nhỏ trong khi tạo ra hiệu suất lớn hơn để hỗ trợ các thiết bị thế hệ tiếp theo này. Xu hướng này chưa có dấu hiệu chậm lại; Cũng giống như các vấn đề của EMC không có dấu hiệu trở nên đơn giản hơn. Các đầu nối đồng trục RF nhỏ microstrip và stripline kết hợp với các giải pháp quản lý nối đất cáp và dây nịt đại diện cho một loạt các giải pháp EMI tiến bộ. Nhỏ, được che chắn và không tốn kém, các thành phần này đóng một vai trò quan trọng trong chiến lược tuân thủ EMI hệ thống của các kỹ sư sản phẩm thành công. Các thủ tục tiêu chuẩn ngành cho thiết kế kỹ thuật là: đạt được các mục tiêu hiệu suất; Chỉ sau khi đạt được mục tiêu hiệu suất, sự cân bằng giữa kích thước thành phần và các ràng buộc về chi phí mới có thể được tối ưu hóa. Tuy nhiên, khi tần số tiếp tục tăng không thể tránh khỏi, việc triệt tiêu và cách ly nhiễu điện từ đã trở thành một "cân nhắc chính" quan trọng khi bắt đầu dự án. May mắn thay, có các giải pháp tiến bộ và hiệu quả có thể giúp giảm lượng khí thải của hệ thống EMI xuống mức chấp nhận được. Việc lựa chọn thành phần này là phiên bản microstrip chi phí thấp của giải pháp bo mạch-dây (xem Hình 1). Nó cung cấp kết nối đồng trục RF cơ bản cho cấu trúc microstrip PCB. Một số thiết kế RF có thể chấp nhận hiệu suất microstrip và chỉ chiếm 2 lớp kim loại trên PCB, do đó giảm chi phí và độ dày PCB. Tuy nhiên, đối với các tần số cao hơn, nó có thể không triệt tiêu đủ bức xạ EMI để vượt qua sự tuân thủ. Trong trường hợp đường truyền microstrip không đủ để đáp ứng các yêu cầu về hiệu suất EMI, có thể cần phải sử dụng cấu trúc truyền đường dải 3 lớp. Trong những trường hợp này, đầu nối dải RF hiệu suất cao, mặt sau thấp (xem Hình 6) là giải pháp. Trong môi trường hiệu suất cao, nơi các biện pháp đối phó EMI bổ sung phải được áp dụng, việc bổ sung kẹp nối đất SMT (xem Hình 3) sẽ giúp ích. Đây là một công cụ chi phí thấp tuyệt vời có thể triệt tiêu đáng kể các phát xạ EMI và do đó giảm thiểu công việc thiết kế lại bố cục PCB. Bằng cách so sánh Hình 4 và Hình 7, bạn có thể dễ dàng thấy những cải tiến liên quan về hiệu quả che chắn sau khi thêm kẹp nối đất cáp SMT. Chúng tôi đã sử dụng mô phỏng điện từ 3D Ansys ® HFS ™ S để kiểm tra kỹ hơn hiệu suất che chắn trong bốn trường hợp sau:

1: Trường hợp 1 – Đặt trước hiệu suất EMI cần thiết, đường truyền microstrip:

Khung đường truyền microstrip được xây dựng bằng cách sử dụng đầu nối tần số vô tuyến microstrip và được mô phỏng trong HFSS. Như thể hiện trong Hình 2, cấu trúc microstrip cho phép bức xạ thoát ra khỏi cấu trúc sóng dẫn hướng.

Hình 1: Mặt cắt ngang microstrip

Hình 2: Đầu nối đồng trục RF nhỏ IPEX MHF ® 4L được kết nối với cấu trúc ống dẫn sóng microstrip có đặc tính bức xạ vốn có nhưng vẫn còn những thiếu sót trong việc triệt tiêu EMI.

---------------------------------------------------------------------------------------------------

2: Trường hợp 1b – Đầu nối microstrip RF với kẹp nối đất SMT bổ sung:

Khi kẹp nối đất SMT tăng lên, bức xạ EMI bị giới hạn trong khu vực xung quanh điểm phát và giảm đáng kể dọc theo chiều dài đường microstrip (xem Hình 4). Cũng cần lưu ý rằng mặc dù điều này sẽ không tạo ra một lá chắn hoàn toàn, nó không đòi hỏi một tầng đất bổ sung và chi phí liên quan đến quay bảng mạch mới.

Hình 3: Trường hợp mô phỏng EMI 1b, sử dụng kẹp nối đất IPEX ® MPA SMT để xả dòng điện nhiễu từ lá chắn cáp đồng trục cực mỏng đến tầng nối đất PCB.

Hình 4: Trường hợp mô phỏng EMI 1b sử dụng kẹp nối đất IPEX ® MPA SMT để xả dòng điện nhiễu từ lá chắn cáp đồng trục cực mỏng đến tầng nối đất PCB, do đó hạn chế diện tích của khu vực rò rỉ EMI.

---------------------------------------------------------------------------------------------------

3: Trường hợp 2 – Yêu cầu mức độ hiệu suất EMI cao hơn, yêu cầu đường truyền dây ribbon và đầu nối dây ribbon RF:

Thiết kế giá trị bền thường sử dụng cấu trúc đường truyền stripline 3 lớp (xem hình 5). Để đạt được mục tiêu này, một giải pháp kết nối dập mới đã ra đời (xem Hình 7). Dây dẫn tín hiệu được chứa hoàn toàn trong ranh giới được xác định bởi tầng nối đất ở cả hai bên của lớp tín hiệu, cung cấp khả năng che chắn tốt hơn trong thiết kế PCB (xem Hình 8).

Hình 5: Mặt cắt ngang đường dải (3 lớp).

Hình 6 ": Đầu nối đồng trục RF cực nhỏ IPEX MHF ® 7S và cáp kết nối với cấu trúc truyền dây ribbon cho phép mức độ rò rỉ EMI rất nhỏ trên mặt đất PCB trên.

---------------------------------------------------------------------------------------------------

4: Trường hợp 2b – Đường truyền dây ribbon với kẹp nối đất SMT bổ sung và đầu nối dây ribbon RF cung cấp mức độ triệt tiêu EMI cao hơn:

Đối với các hệ thống cực kỳ nhạy cảm đòi hỏi hiệu suất triệt tiêu che chắn EMI khác biệt, việc bổ sung kẹp nối đất SMT nâng cao hơn nữa hiệu suất của dây dải che chắn RF sang đầu nối đồng trục RF nhỏ (xem Hình 7).

Hình 7: Các đầu nối có thể khóa RF của dây stripline cho phép mức giảm EMI cao hơn, ngoài kẹp đất SMT.

---------------------------------------------------------------------------------------------------

5: Kết luận:

Cải tiến liên tục hiệu quả che chắn EMI có thể được thực hiện bằng cách sử dụng: 1. Đầu nối đồng trục RF nhỏ Microstrip (xem Hình 2) 2. Đầu nối đồng trục RF nhỏ Microstrip Kẹp nối đất cáp SMT (xem Hình 4) 3. Đầu nối đồng trục RF nhỏ (xem Hình 6) 4. Đầu nối đồng trục RF nhỏ Ribbon Kẹp nối đất cáp SMT (xem Hình 7) Với sự gia tăng của thiết bị 5G, chúng ta đang thấy áp lực hiệu suất ngày càng tăng đối với công nghệ đầu nối. Vị trí thích hợp của các giải pháp kết nối dập đã trở thành một thách thức do 5G mang lại: hiệu suất, không gian và chi phí. Sự phát triển của công nghệ này sẽ truyền cảm hứng cho các giải pháp mới xuất hiện cho 5G ngay bây giờ và trong tương lai gần.

---------------------------------------------------------------------------------------------------

6. Giới thiệu ngắn gọn về Công ty Mạng lưới Sản phẩm Điện tử Shimao và các sản phẩm được bán:

Mạng lưới sản phẩm điện tử Thương mại Thương mại là nền tảng bán sản phẩm toàn diện chuyên nghiệp, chính xác và dọc cho ngành điện tử tập trung vào cung cầu và bán các sản phẩm dây nịt kết nối và cáp! Chuyên sản xuất/kinh doanh {sản phẩm dây nịt kết nối và cáp}; Nếu bạn muốn mua hoặc tìm hiểu những giải pháp sản phẩm dây nịt đầu nối và cáp mà chúng tôi có thể cung cấp, vui lòng liên hệ với chúng tôi thông qua các phương pháp sau.