Новости PCB - В чем разница между радаром 5G HF и радаром mmWave?

С тех пор как Huawei разработала высокоскоростной и высокопроизводительный стандарт связи нового поколения "5G", а также с выпуском смартфонов, совместимых с 5G, он начал по-настоящему входить в нашу жизнь. Итак, давайте узнаем о различиях между высокочастотными радарами 5G и радарами миллиметрового диапазона, об изменении ассортимента печатных плат в индустрии 5G и о печатных платах для различных применений.

1. Что представляет собой следующее поколение стандартов связи 5G?

Скорость 5G выше, чем у предыдущих стандартов. Ключевым моментом является возможность осуществлять связь с высокой пропускной способностью и многократное подключение без задержек. Это позволит осуществлять удаленное медицинское обслуживание, создавать игры и фильмы виртуальной реальности высокой четкости, обрабатывать большие объемы сенсорной информации и изображений, автономное вождение и "умные" города.

В 5G есть три основных нововведения:

(1) несколько одновременных подключений;

(2) сверхвысокая скорость и большая пропускная способность;

3) низкая задержка.

По сравнению с 4G скорость связи увеличилась в 20 раз, задержка - в 1/10, а количество одновременных подключений - в 10 раз. (4G в 15 раз быстрее, чем 3G. В то время я думал, что 4G был быстрым).

Радар миллиметрового диапазона волн

2.Высокая частота и разница между радарами 5G и миллиметровыми волнами

Диапазон частот, используемый для связи 5G, и диапазон частот, называемый миллиметровыми волнами, являются высокочастотными. Диапазоны частот, используемые для 5G, делятся на волны ниже 6 и миллиметровые волны. Sub6 - это диапазон частот ниже 6 ГГц, который может быть реализован с использованием тех же технологий связи, что и 4G (LTE, Wi-Fi). Однако в Sub6-диапазоне нет существенного улучшения сверхскоростной и высокопроизводительной связи.

Характеристики сверхвысокой скорости и высокой пропускной способности обусловлены характеристиками миллиметрового диапазона волн.

Вообще говоря, частота миллиметровых волн превышает 30 ГГц, но поскольку диапазон связи 5G 28 ГГц близок к миллиметровым волнам, его без разбора называют миллиметровыми волнами.

3.Альтернативные материалы для подложек высокочастотных схем.

Чтобы соответствовать миллиметровому диапазону волн, необходимо уменьшить диэлектрические потери изоляционного материала.Диэлектрические потери - это потеря энергии в виде тепла при воздействии на диэлектрик поля переменного тока, что приводит к ухудшению качества сигнала.Особенно в миллиметровом диапазоне, ухудшение сигнала из-за диэлектрических потерь оказывает значительное влияние, и поэтому выбор изоляционных материалов для печатных плат очень важен.

Фторуглеродные смолы относятся к смолам с низкими потерями при пропускании и хорошо известны как тефлон и ПТФЭ. Они обладают отличной термостойкостью, влагостойкостью и химической стойкостью, но их слишком трудно обрабатывать при изготовлении печатных плат. LCP (жидкокристаллический полимер) - еще один материал с низкими потерями при пропускании, но он обладает высокой термопластичностью и дефектами из-за высокотемпературной обработки при изготовлении печатных плат.

В настоящее время различные компании разрабатывают полимерные материалы с низкими потерями при пропускании в миллиметровом диапазоне волн.

Например, Panasonic MEGTRON6 используется в качестве подложки для CCL (ламината с медным покрытием) и обладает лучшей технологичностью, чем тефлон, в процессе изготовления подложки.

Даже для изделий, поддерживающих высокие частоты, нет необходимости использовать материалы с низкими потерями при пропускании, описанные выше, для всего изоляционного слоя печатной платы. Один из вариантов заключается в использовании только высокочастотных слоев схемы или только той части радиочастотного модуля, которая излучает радиоволны, в качестве основы для снижения потерь при передаче.

Радар миллиметрового диапазона волн

4.Какие печатные платы используются для связи 5G?

Печатные платы используются в базовых станциях для передачи и приема радиоволн 5G, смартфонах 5G, различных датчиках мониторинга для "умных" городов и радарах для автономного вождения. Большинство плат базовых станций изготавливаются из высокопроизводительных сквозных плат с несколькими слоями изоляции и рисунка, радиочастотные модули для связи 5G устанавливаются в смартфоны 5G и датчики видеонаблюдения, а высокочастотные печатные платы обычно имеют сверхвысокую плотность и могут быть изготовлены из ламината любой спецификации. Большинство радаров для автономного вождения имеют относительно большие комбинированные характеристики платы.

5.Заключение

Что касается высокочастотных приложений, то, начиная с 2020 года, на этапе исследований будет задействовано больше компонентов, и в некоторых областях пока нет четкого направления. Однако с практическим внедрением технологий связи 5G по всему миру мы ожидаем, что многие продукты будут внедряться в производство гораздо более быстрыми темпами. Я думаю, что к тому времени, когда инфраструктура базовых станций будет готова, все устройства будут оснащены модулями связи 5G, что сделает нашу жизнь более удобной.