EN
En av de største utfordringene i RF-bransjen i dag er å opprettholde høyfrekvent ytelse innenfor stadig mindre fysiske områder. Behovet for mindre, lettere og mer effektive koaksialkontakter, droneleveringsroboter, små håndholdte enheter, fasestyrte antenner med høy tetthet og – som aldri før – behovet for å bli mindre har utmanet bruken av disse komponentene. Et annet ingeniørkrav er miniatyrisering, der nye ingeniørløsninger må opprettholde elektrisk ytelse, mekanisk integritet og pålitelighet i miniatyrytter pakker. Vårt selskap heter Linkworld og vi er en 20 år gammel RF-produsent av miniatyrkontaktløsninger, og dette bygger på utfordringene knyttet til applikasjoner i ny tid. I denne artikkelen vil forskeren vurdere noen av de viktigste trender som påvirker miniatyriseringen av kontakter og hvordan dette påvirker designet av RF-systemer.
Drivkreftene bak miniatyrisering
Det finnes flere markedstrender som akselererer reduksjonen av størrelsen på RF-koblelementer. Bærbare og mobile teknologier krever komponenter med minimalt krettkortareal og neglisjerbar vekt. I telekommunikasjonen brukes massiv MIMO-antenn for 5G, der dusinvis av elementer integreres i ett panel; standardkobleelementer kan ikke plasseres mellom de tett plasserte elementene. Luftfarts- og forsvarsindustrien benytter i økende grad UAV-er (ubemannede luftfartøy) og mikrosatellittsystemer, der hver gram teller. Slike applikasjoner krever kobleelementer som gir god ytelse uten nødvendigvis å kompromittere kravene til størrelse, vekt, effekt og kostnad (SWaP-C). Linkworld samarbeider med sine kunder om utviklingen av en løsning som er et spesialkoblelement for et bestemt miniaturiseringsproblem, uten tap av den nødvendige RF-ytelsen.
Nøkkelgrupper av miniatyrkobleelementer og deres egenskaper
Branchen har reagert ved å presentere en rekke standardkontaktserier. SMP- og SMPM-seriene er utmerkede opp til henholdsvis 40 GHz og 65 GHz, og blindekoblingsgrensesnitt er utmerkede for bruk ved montering av kort til kort i tette monteringer. MCX- og MMCX-kontaktene er billige og gir pålitelig ytelse opp til 6 GHz, og deres pakninger er betydelig mindre enn SMA-kontaktene; koblingen ved klikk er også tid- og plassbesparende. Den tyngste serien knytter sammen millimeterbølgespektret av frekvenser (110 GHz til og med 110 GHz) for å oppfylle de strengeste kravene til plassbesparelse. Hver serie innebär en avveining mellom reduksjon i størrelse og elektrisk ytelse. Utvalget av produkter som finnes hos Linkworld omfatter også miniatyrutgaver av kontakter, noe som gir ingeniører mulighet til å velge de mest egnete grensesnittene basert på frekvens, plasskrav samt mekaniske krav.
Ingeniørutfordringer ved design av miniatyrkontaktsett
Det er ikke lett å redusere størrelsen og samtidig oppnå god ytelse. Ettersom de fysiske dimensjonene minker, blir produksjonstoleransene stadig mindre; allerede en variasjon på én mikrometer kan føre til betydelige endringer i impedansanpassing og VSWR. Et annet bekymringspunkt er valget av dielektriske materialer: de isolerende materialenes egenskaper må være konstante, og de må være tilstrekkelig tynne til å plasseres innenfor et mindre område. Pålitelighet ved kontakt er et annet problem: mindre sentralledere må opprettholde tilstrekkelig kontaktkraft selv etter hundrevis av koblings- og frakoblingscykluser, selv om tverrsnittet er mindre. Mindre ledere er også mer utfordrende når det gjelder varmeavledning, siden de har lavere masse og dermed dårligere evne til å avlede varme. Den eneste måten å overvinne slike utfordringer på er presisjonsfremstilling, bruk av high-end-materialer og nyvinninger i kontaktgeometrier – dette gjør at Linkworld klarer å overvinne slike utfordringer slik at miniatyrkontaktorer har samme pålitelighet og ytelse som deres større motstykker.
Integreringstrender: Kabelsammenstillinger og PCB-startdesign
Miniatyrisering er ikke bare begrenset til koblingsdelen, men har også blitt utvidet til hele interkoblingssystemet. Endringen i miniatyrkoblingsdel (til kretskort) vil kreve spesiell oppmerksomhet ved grensesnittutformingen for å stabilisere impedansen over overgangen. Miniatyrkoblingsdel-kabelsett krever nøyaktige avsluttningsprosedyrer for å bevare signalintegriteten. Kabelne er også mindre og mer manøvrerbare, med spesielt dielektrisk materiale som fortsatt tilpasser seg den reduserte størrelsen. Inkorporeringen av koblingsdeler i systemets pakking er en ny trend, og de tilpassede grensesnittutformningene trenger ikke skottmonteringer. Linkworld spesialiserer seg på kabelsett som er tilpasset kundens behov, og de tilbyr også ingeniørtjenester til kundens kretskort-lanseringsdesign for å sikre at kundene maksimerer hele signalbanen. Den felles innsatsen vil sikre at miniatyrisering ikke vil påvirke driften av systemene.
Reduksjon i størrelsen på koblingsdelen er også blant de mest betydningsfulle trender som for tiden definerer RF-teknikken. Ettersom systemene blir mindre når de brukes i lettere applikasjoner og kravene blir mindre og lettere, må også koblingsdelene utvikles. Bransjen har svart på etterspørselen etter mindre formfaktorer, enten gjennom standardiserte familier som SMP og MCX eller helt tilpassede integreringsløsninger. Linkworld har mer enn 20 år med erfaring innen RF-produkter og en forpliktelse til å være innovativ, noe som har muliggjort utviklingen av miniatyrkoblingsdeler, adaptere og kabelforbindelser som gjør det mulig å realisere neste generasjons RF-systemer med høy ytelse og miniatyrmessig utforming. Samarbeid med oss, og du får tilgang til ny teknologi for miniatyrisering som du kan bruke i dine design.