Công nghệ vi sóng - Làm thế nào mà tần số cao của 5G ảnh hưởng tới tín hiệu?

Tần số hoạt động của 5G sẽ cao hơn nhiều so với tần số 4G, Buộc các nhà thiết kế PCB xem xét lại Bảng PCB thiết kế và phương pháp sản xuất.
With the thiệu of 5G, electrical engineers must reconsider (and sometimes redesign) their PCBs and other infrastructure to support the high frequencies of the new spectrum. Ký hiệu toàn vẹn sẽ trở thành vấn đề chính trong thiết kế các bảng PCB 5G.

5G's position on the electromagnetic spectrum
In this article, Chúng ta hãy xem xét tác động của tần số cao lên tính to àn vẹn tín hiệu PCB và cách giải quyết vấn đề này..

Sao tần số 5G không tốt cho tín hiệu??
Thiết kế bảng mạch, Sự tăng tần số sẽ có nhiều tác động không mong muốn lên độ chính trực của tín hiệu, đặc biệt là tác động của sự tăng cường nhiễu và suy giảm..

Noise
Regarding noise, Điều đầu tiên cần xem xét là khi tần số hệ thống tăng lên, tín hiệu phản chiếu ngày càng quan trọng. Theo lý thuyết đường truyền, Phản xạ trực tiếp có liên quan tới tỉ lệ của đường truyền với chiều sóng tín hiệu.

Signal reflection
We also know that the signal wavelength decreases as the frequency increases (λ = v / f). Do đó, khi 5G đưa ra tần số cao, Người thiết kế cũng phải xem xét hiệu ứng phản xạ tín hiệu, như rung chuông hay các sai lệch khác, sẽ gây ra nhiều tiếng ồn trong hệ thống và có hiệu quả giảm SNR.

Capacitive and inductive coupling
In addition, Bởi vì khả năng và sự tự nhiên có liên quan tới tốc độ thay đổi điện thế và điện., .., Tác dụng của mối nối tụ thể và kết nối dẫn động trở nên quan trọng hơn.. Điều này cũng tạo ra nhiễu loạn và sự bóp méo., mà giảm SNR.

Attenuation and skin effect
Regarding attenuation, quan trọng là tác dụng của da. Nó hiển thị cơ bản rằng khi tần số của tín hiệu tăng lên, Độ sâu thâm nhập của tín hiệu trong người cầm đầu bị giảm.

Skin effect
The important meaning of the skin effect is that as higher frequencies pass through a smaller area, chúng sẽ chịu nhiều kháng cự hơn và gây mất nhiều hồng ngoại hơn.. Giá trị này cũng làm giảm SNR.

Ways to improve SNR in 5G design
In high-speed design, có rất nhiều yếu tố ảnh hưởng đến độ chính xác tín hiệu. Vậy, có thể thiết kế loại 5k PCB làm gì?

Control circuit board impedance
An important step to reduce signal reflection and attenuation is to control the impedance of the circuit board. Có hệ thống dẫn đến và một mạng lưới sửa trở cẩn thận cần thiết để tránh phản xạ tín hiệu và cung cấp sức mạnh tối đa cho mô- đun mạch.
Focus on impedance in manufacturing: mSAP
The impedance control problem can also be solved when manufacturing circuit boards. Công nghệ sản xuất PCB truyền thống có bất lợi khi tạo ra dấu vết có các phần hình phản bức. Những đoạn chữ thập này sẽ tạo trở ngại để tạo nên dấu vết, có giới hạn nặng áp dụng 5G.
One solution is to use mSAP (semi-additive manufacturing process) technology, mà cho phép nhà sản xuất tạo dấu vết với độ chính xác cao hơn. Hình học của vòng điều khiển cũng có thể giúp giảm hiệu ứng da và giảm sức mạnh tín hiệu do nó gây ra..
Trừ đoạn phân và mSAP. Image courtesy of Proto-Electronics
Place components and traces
When mitigating effects such as coupling, Điều quan trọng nhất là kết nối các thành phần và dấu vết với nhau một cách khôn ngoan. Ví dụ như, một máy bay nhiều lớp với mặt đất bị chôn và máy bay điện có thể là một giải pháp hữu ích..
Placing sensitive lines near the ground plane forces capacitive coupling with ground (as opposed to other lines) and provides a low-inductance return path for high-speed signals.
More considerations for 5G design
Although this article does not address an exhaustive list of all issues or solutions, chúng tôi đã xem xét một số vấn đề tiên tiến về độ trung thực tín hiệu trong tần số 5G và những giải pháp thiết kế có thể giải quyết những vấn đề này.
Rõ, Công ty PCB sẽ thách thức tính mạng tín hiệu, bởi vì tác động phụ thuộc vào tần số của tiếng ồn và suy giảm SNR. Một thiết kế 5k thành công, some factors not considered in this article (such as the choice of dielectric and substrate materials) are equally important.