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5G和毫米波的差异以及为PCB带来的变化
发布时间:2020-09-16 阅读量:229 来源:互联网 作者:

在华为研发出高速、大容量的下一代通信标准“ 5G”以来,随着兼容5G的智能手机发售,它开始真正走进我们的生活。这一次,为大家介绍的是5G高频和毫米波之间的差异,和5G行业中PCB的变化方式以及用于各种用途的PCB的类型。

 

1. 什么是下一代通信标准“ 5G”?

5G有三个主要变化:

1、多个同时连接;

2、超高速和大容量;

3、低延迟。

 

与4G相比,通信速度是20倍,延迟是1/10,同时连接数是10倍。(4G的通信速度是3G的15倍,那时候我觉得4G非常快。)

 

 image.png

 

5G对于之前的标准来说太快了,关键是大容量通信和多个连接可以毫无延迟地完成。这将使远程医疗成为可能,提供高清VR游戏和电影,并结合大量传感器信息和图像处理功能,以实现自动驾驶和智慧城市。

 

1. 高频以及5G和毫米波之间的差异

用于5G通信的频段和称为毫米波的频段都是高频。5G中使用的频段分为Sub6和毫米波。Sub6是小于6 GHz的频带,可以通过应用与4G(LTE,Wi-Fi)相同的通信技术来实现。但是,在Sub6频带中,超高速,大容量通信没有明显改善。

 

超高速和大容量的特性归因于毫米波波段的特性。

 

通常,毫米波是频率超过30 GHz的频率,但是由于28 GHz的5G通信频带接近毫米波,因此无区别地称为毫米波。

 

1. 高频基板的更换材料

为了满足毫米波范围,必须减小绝缘材料的介电损耗。介电损耗是指将交流电场施加到电介质时,能量作为热量的损耗,从而导致信号劣化。特别是在毫米波区域,由于介电损耗引起的信号劣化的影响很大,因此选择印刷电路板的绝缘材料非常重要。

 

image.png 


氟碳树脂是具有低传输损耗的代表性树脂,特氟隆和聚四氟乙烯是著名的。它具有优异的耐热性,耐湿性和耐化学性,但是太硬并且制造印刷电路板时的可加工性差。LCP(液晶聚合物)是具有低传输损耗的另一种材料,但是其缺点是其具有高热塑性,并且由于在板制造期间的高温处理而产生缺陷。

 

当前,每个公司都在开发毫米波区域传输损耗低的树脂材料。

 

例如,松下的MEGTRON6用作CCL(覆铜箔层压板)的基材,并且在基材制造过程中比特氟龙具有更好的可加工性。

 

即使是支持高频的产品,也不必使用上述引入的具有低传输损耗的材料来制造整个印刷电路板的绝缘层。存在一种方法,其中仅将高频电路层或仅将发射无线电波的RF模块部分用作传输损耗的基板。

 

5G通信使用的板是什么?

 

印刷电路板用于基站中以发送和接收5G无线电波,5G智能手机,用于实现智能城市的各种监视传感器以及用于自动驾驶的雷达。大多数基站板是具有多层绝缘层和图案层的高通量通孔板。用于5G通信的RF模块安装在5G智能手机和监视传感器中,并且该板通常具有超高密度任何层板的规格。大多数用于自动驾驶的雷达具有相对较大的组合板规格。

 

 image.png

 

总结

对于高频应用,截至2020年,研究阶段涉及很多部分,并且在某些领域还没有明确的方向。但是,随着5G通信在世界各国的实际应用中,我们预计许多产品将以更快的速度商业化。到基站基础设施就绪时,我认为所有设备都已配备5G通信模块,这将为我们提供更便捷的生活。


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