5G将如何影响PCB线路板的设计?

PCB之所以重要,不仅因为它允许各种组件之间的电气连接,还因为它承载数字和模拟信号、高频数据传输信号和电源线。随着5G技术的引入,PCB线路板需要满足哪些新的需求和要求?与4G相比,即将大规模部署的5G 网络将迫使设计人员重新思考用于移动、物联网和电信设备的PCB设计。5G网络将具有高速、宽带宽和低延迟的特点,所有这些方面都需要仔细的PCB设计以支持新的高频特性。

5G高频高速通信PCB电路板-1
5G高频高速通信PCB电路板-1

与4G网络相比,第五代移动技术将提供10-20倍的传输速率(最高1 Gbps)、高达1000倍的流量密度和10 =倍的每平方公里连接数。5G网络还旨在提供1毫秒的延迟,比4G网络的延迟快10倍,并在更宽的频率范围内运行。PCB线路板必须同时支持远高于当前的数据速率和频率,从而将混合信号设计推向极限。虽然4G网络以低于6 GHz阈值(从600 MHz 到 5.925 GHz)的频率运行,但5G网络将把频率上限提高到更高的毫米波区域 (mmWave),频带以26 GHz频率为中心, 30 GHz和77GHz。

EHF(极高频)频段的使用是5G技术给PCB板设计人员带来的最困难的挑战之一。毫米波仅通过视线传播,并且在遇到建筑物、树叶或恶劣天气条件(如雨或湿)时会沿途经历强烈的衰减。因此,将需要更多的基站来支持5G网络。为了支持如此大量的频率,将需要多个相控阵天线来实现先进的5G功能,例如波束成形。因此,无论是在移动设备上还是在基站上,我们都将拥有一个集成多个天线阵列单元 (AAU) 并广泛使用大规模 MIMO 技术的线路板。

除了频率之外,另一个重要挑战涉及每个通道的带宽。在4G网络中,信道带宽设置为20 MHz(物联网设备限制为200 kHz),而在5G网络中,对于低于6 GHz的频率和高于6 GHz的频率,其值设置为100 MHz和400 MHz。虽然市场上已经有能够支持这些规范的调制解调器和射频组件,但选择最合适的材料将是线路板PCB设计的基础。由于射频前端将直接集成在PCB上,因此需要具有极低介电传输损耗和极高热导率的材料。对于6GHz以上的频率,用于制造PCB线路板的材料必须适应毫米波频段的特殊基板。

发布者 |2022-08-19T16:59:20+08:008月 19th, 2022|PCB资讯|5G将如何影响PCB线路板的设计?已关闭评论

关于作者

This site is protected by wp-copyrightpro.com