مع امتداد شبكات الجيل الخامس إلى سيناريوهات مكتظة بالسكان مثل المباني الحضرية والمجمعات الصناعية، يصبح التناقض بين إمكانات النطاق الترددي العالي لنطاقات تردد الموجات المليمترية وقدرات تغطية الإشارة واضحًا تدريجيًا. كجهاز رئيسي لحل هذه المشكلة، تحتوي المحطات القاعدية ذات الموجات المليمترية الصغيرة على ثنائي الفينيل متعدد الكلور الداخلي المسؤول عن الوظائف الأساسية مثل إرسال الإشارة واستقبالها، وتضخيم الطاقة، ومعالجة تحويل التردد. إنه "المركز العصبي" الذي يحدد أداء المحطة الأساسية. يحتوي ثنائي الفينيل متعدد الكلور المصمم خصيصًا لنطاق تردد الموجة المليمترية على متطلبات خاصة لاختيار المواد ودقة العملية والأداء، مما يجعله دعمًا مهمًا لتعزيز تحسين تغطية شبكة 5G.
1، متطلبات الأداء الأساسية للتكيف مع خصائص موجة ملليمتر
فقدان إرسال منخفض للغاية: تضعف الإشارات الموجودة في نطاق تردد الموجة المليمترية (عادةً ما يزيد عن 24 جيجا هرتز) بسرعة كبيرة أثناء الإرسال، الأمر الذي يتطلب أن تتمتع لوحة الدوائر المطبوعة بخصائص عازلة ممتازة. إن استخدام مواد خاصة ذات ثوابت عازلة منخفضة، مثل قيم Dk أقل من 3.0 وفقد العزل الكهربائي المنخفض، مثل قيم Df أقل من 0.002، مثل بولي تترافلوروإيثيلين المعدل والمواد المركبة المملوءة بالسيراميك، يمكن أن يقلل بشكل فعال من فقدان إرسال الإشارات في دوائر ثنائي الفينيل متعدد الكلور. في نطاق التردد 28 جيجا هرتز، يمكن التحكم في فقدان الإرسال لكل سنتيمتر من لوحة الدوائر المطبوعة ذات الموجة المليمترية عالية الجودة -في حدود 0.5 ديسيبل، مما يضمن أن الإشارة يمكن أن تحافظ على قوة كافية بعد التضخيم متعدد -المراحل وتحويل التردد، وتلبية متطلبات التغطية قصيرة المدى- الداخلية والخارجية.
خصائص الترددات العالية المستقرة: إشارات الموجات المليمترية حساسة للغاية للتغيرات في المعلمات الفيزيائية للوحة الدوائر المطبوعة، وقد تتسبب التقلبات في درجة الحرارة والرطوبة البيئية في حدوث تحولات ثابتة في العزل الكهربائي، مما يؤثر على استقرار نقل الإشارة. لذلك، تحتاج محطة PCB ذات الموجة المليمترية الصغيرة إلى استخدام ركيزة ذات معامل تمدد حراري عالي ومطابقة رقائق النحاس، ويجب التحكم في معدل التغيير الثابت للعازل الكهربائي ضمن ± 2% ضمن نطاق درجة حرارة العمل -40 درجة إلى 85 درجة. يضمن هذا الاستقرار أن المحطة الأساسية يمكنها الحفاظ على جودة إرسال واستقبال مستقرة للإشارة حتى في غرف الكمبيوتر ذات درجة الحرارة العالية في الصيف أو البيئات الخارجية في الشتاء، وتجنب انقطاع الاتصالات الناجم عن انجراف خصائص المواد.
قدرة فعالة على تبديد الحرارة: تعمل المكونات الأساسية، مثل مضخمات الطاقة والخلاطات في المحطات القاعدية الصغيرة ذات الموجات الملليمترية، على توليد كمية كبيرة من الحرارة أثناء التشغيل، ويكون إرسال الإشارات عالي التردد- حساسًا بشكل خاص للتغيرات في درجات الحرارة. يعمل ثنائي الفينيل متعدد الكلور على تحسين توزيع طبقات النحاس، وإنشاء طبقة نحاسية مؤرضة بمساحة كبيرة- وقنوات مخصصة لتبديد الحرارة، وتوصيل الحرارة المتولدة أثناء تشغيل الجهاز بسرعة إلى زعانف تبديد الحرارة في مبيت المحطة الأساسية. في ظروف العمل النموذجية، يجب أن تصل الموصلية الحرارية لثنائي الفينيل متعدد الكلور إلى 1.5 واط/(م · كلفن) أو أعلى، مما يضمن التحكم في درجة حرارة الوصلات لأجهزة الطاقة أقل من 125 درجة لتجنب تدهور الأداء أو تلف الجهاز الناتج عن ارتفاع درجة الحرارة.
القدرة على مقاومة التداخل الكهرومغناطيسي: تحتوي المحطة الأساسية للموجة المليمترية على مساحة داخلية مدمجة، مع مكونات مثل وحدات إرسال واستقبال الإشارات متعددة القنوات ووحدات الطاقة مرتبة بشكل كثيف، مما يجعلها عرضة بشكل كبير للتداخل الكهرومغناطيسي. من خلال اعتماد هيكل حماية متعدد الطبقات-، يفصل ثنائي الفينيل متعدد الكلور بشكل صارم بين طبقة إشارة التردد اللاسلكي وطبقة التحكم الرقمي وطبقة الطاقة. وفي الوقت نفسه، يتم إعداد شرائط التدريع الأرضية بجوار الدوائر الحرجة لمنع التداخل الكهرومغناطيسي الذي يقل عن -80 ديسيبل. يمكن لهذا التصميم أن يتجنب بشكل فعال تداخل الإشارة بين الوحدات المختلفة، ويضمن أن إشارات الموجات المليمترية يمكنها الحفاظ على أشكال موجية نقية في البيئات الكهرومغناطيسية المعقدة، وتحسين حساسية الاستقبال للمحطات الأساسية.
2، اختراق في عمليات التصنيع لمواجهة تحديات التردد العالي
تشكيل دائرة عالية الدقة: الطول الموجي لإشارات الموجات المليمترية قصير للغاية، مثل حوالي 10.7 ملم في نطاق التردد 28 جيجا هرتز. قد يتسبب انحراف حجم الدائرة الموجودة على ثنائي الفينيل متعدد الكلور في حدوث مشكلات مثل انعكاس الإشارة وزيادة نسبة الموجة الدائمة. باستخدام تقنية التصوير المباشر بالليزر، يمكن التحكم في دقة عرض الخط في حدود ± 0.01 مم، وخشونة حافة الخط أقل من 1 ميكرومتر، ويمكن التحكم في دقة المعاوقة المميزة البالغة 50 أوم في حدود ± 5٪. يمكن لهذا الخط عالي الدقة- أن يقلل من المعاوقة العابرة أثناء إرسال الإشارة، ويخفض نسبة الموجة الدائمة (VSWR)، ويزيد من كفاءة نقل الطاقة للمحطة الأساسية إلى أكثر من 80%.
مايكرو عبر تقنية المعالجة: من أجل تحقيق اتصال إشارة بين الطبقات للوحة الدوائر المطبوعة متعددة-الطبقات وتجنب تداخل الممرات مع إشارات التردد العالي-، غالبًا ما تعتمد لوحة الدوائر المطبوعة ذات المحطة الأساسية ذات الموجة المليمترية الصغيرة تصميمًا صغيرًا. تتميز الثقوب المسدودة التي يبلغ قطرها أقل من 0.1 مم والتي تتم معالجتها من خلال تقنية الحفر بالليزر بجدران ثقب ناعمة وخالية من النتوءات، مما يمكن أن يقلل من فقدان انعكاس الإشارة عند الفتحة -. يعتمد الطلاء الكهربائي من خلال الثقب عملية طلاء نحاسية مشتتة للغاية لضمان سمك موحد للطبقة النحاسية على جدار الثقب (الانحراف أقل من أو يساوي 10٪)، وضمان التوصيل والقوة الميكانيكية لوصلات الطبقات البينية، وتجنب انقطاع القناة الناجم عن الفشل.
تحسين عملية المعالجة السطحية: يجب أن تتمتع واجهة التردد اللاسلكي ومنصات الأجهزة الخاصة بلوحة الدوائر المطبوعة ذات الموجة المليمترية بموصلية جيدة ومقاومة للأكسدة لتقليل فقدان الإشارة عند نقاط الاتصال. من خلال اعتماد عملية طلاء الذهب بالنيكل غير الكهربائي، يتم التحكم في سمك طبقة الذهب عند 0.1 ميكرومتر أو أكثر، ويتم التحكم في سمك طبقة النيكل عند 5 ميكرومتر أو أكثر، مما يضمن موثوقية وصلة اللحام ويقلل من مقاومة التلامس عند الواجهة. يمكن لطريقة معالجة السطح هذه أن تقلل من انقطاع المعاوقة عند نقطة اللحام بين موصل RF وثنائي الفينيل متعدد الكلور، مما يضمن أن فقدان انعكاس الإشارة عند الواجهة أقل من -20 ديسيبل.
3، دعم قيمة تطبيق السيناريوهات المتنوعة
تغطية المباني الحضرية: في المباني الكبيرة مثل مباني المكاتب ومراكز التسوق، يصعب اختراق إشارات الموجات المليمترية للمحطة الأساسية التقليدية للجدران. تضمن المحطة الأساسية ذات الموجات المليمترية الصغيرة المنتشرة في الممرات والأسقف تغطية مستقرة للإشارة ضمن دائرة نصف قطرها 50 مترًا في الداخل نظرًا لخصائص الفقد المنخفضة لثنائي الفينيل متعدد الكلور الداخلي، مما يدعم -الوصول عالي السرعة لمئات المحطات الطرفية لكل متر مربع. في مثل هذه السيناريوهات، تعد القدرة على منع التداخل-للوحة الدوائر المطبوعة ذات أهمية خاصة، حيث يمكنها تجنب تأثير الضوضاء الكهرومغناطيسية الناتجة عن معدات مثل المصاعد وتكييف الهواء المركزي على الإشارات، مما يضمن تجربة سلسة لتطبيقات مثل مؤتمرات الفيديو المكتبية والملاحة بتقنية الواقع المعزز.
مجمع التصنيع الصناعي: هناك حاجة ملحة للإنترنت الصناعي لنطاق ترددي عالي وتأخير منخفض للموجة المليمترية. تتولى المحطات الأساسية الصغيرة ذات الموجات المليمترية تنفيذ مهام مثل-نقل بيانات المعدات في الوقت الفعلي، ونقل الصور عالية الدقة-لرؤية الآلة في مشاهد التصنيع الذكية. يمكن لخصائص التردد العالي-المستقرة لثنائي الفينيل متعدد الكلور أن تضمن معدل نقل يزيد عن 10 جيجابت في الثانية في بيئة كهرومغناطيسية قوية حيث تعمل أدوات الآلة المتعددة في وقت واحد في ورشة العمل، مما يلبي متطلبات الاستجابة لمستوى الميكروثانية لتعليمات التحكم في الروبوت الصناعي. وفي الوقت نفسه، فإن مقاومة درجات الحرارة العالية لثنائي الفينيل متعدد الكلور تمكنه من التكيف مع بيئة العمل على مدار العام التي تزيد عن 35 درجة في ورشة العمل، مما يقلل من تكرار صيانة المعدات الناتجة عن ارتفاع درجة الحرارة.
سيناريو مركز النقل: في المناطق ذات الكثافة السكانية العالية مثل محطات المطارات ومحطات السكك الحديدية عالية السرعة، تحتاج المحطات الأساسية ذات الموجات المليمترية الصغيرة إلى التعامل مع متطلبات الاتصال الضخمة المفاجئة. يضمن التصميم الفعال لتبديد الحرارة لثنائي الفينيل متعدد الكلور استمرار عمل مضخمات الطاقة والمكونات الأخرى بثبات بينما توفر المحطة الأساسية خدمات شبكة عالية السرعة- لآلاف الركاب في وقت واحد، مع تجنب تدهور عرض النطاق الترددي الناتج عن ارتفاع درجة الحرارة. كما يسمح تصميمها المدمج بتركيب المحطات الأساسية بمرونة في المساحات الضيقة مثل الأعمدة والأسقف، مما يشكل تغطية سلسة من خلال النشر الكثيف وحل مشكلة ازدحام الشبكات التقليدية في المناطق المزدحمة.
تطبيقات الأماكن الذكية: شهدت الأماكن الكبيرة مثل الأماكن الرياضية وقاعات الحفلات الموسيقية زيادة كبيرة في الطلب على النطاق الترددي للبث المباشر للفيديو عالي الدقة{0}، وتفاعل الجمهور بالواقع المعزز، وغير ذلك من الخدمات أثناء الأحداث. يمكن لقدرة الإرسال منخفضة الخسارة لمحطة قاعدة صغيرة بموجة ملليمترية لثنائي الفينيل متعدد الكلور أن تدعم معدل ذروة يزيد عن 1 جيجابت في الثانية لمحطة قاعدة واحدة، مما يلبي احتياجات آلاف المشاهدين الذين يقومون بتحميل مقاطع فيديو بدقة 4K في وقت واحد. في الوقت نفسه، يضمن الأداء المستقر لثنائي الفينيل متعدد الكلور التحكم في معدل خطأ البت في إرسال واستقبال الإشارة أقل من 10 ^ -6 عندما يتم توصيل عدد كبير من الأجهزة اللاسلكية في نفس الوقت بالمحطة الأساسية، مما يضمن سلاسة صور البث المباشر والتعليمات التفاعلية في الوقت الفعلي.