Сипаттама енгізімділігін сақтау: РФ коннекторларының дизайндағы негізгі дамуы —— 5G-ден кванттық есептеуге дейін, технологиялық инновация қалай коннектор сапарын өзгертеді?

Сигналдың барлықтылығын сақтау: RF қосмаларының дизайнындағы негізгі инновациялар

——5G-тән кванттық есептеуге дейін, технологиялық инновация қосмалар санатын қалай түрлендіреді?

Кіріспе

5G, ИИ, IoT және кванттық есептеу сияқты технологиялардың шығармашылық дамуы арқылы RF қосмалары, ұзақ тезік сигналдарының передачасындағы негізгі компоненттер ретінде дизайндың мүмкіндіктері мен сапасын өзгертудің жаңа деңгейіне келді. Супер тез, жоғары қуатты және көптеген сценарийлерде қолданылатын қосмаларда сигналдың барлықтылығын (SI) қалай сақтау келесі технологиялық брейкчейндердің негізгі мақсаты болып табылады. Бұл мақала отрасльдегі соңғы тенденциялармен және технологиялық инновациялармен RF қосмаларының дизайнындағы негізгі шешімдер мен инновациялардың бағыттарын зерттеу арқылы қамтамасыз етеді.

---

Отрасльдік фона: Технологиялық жаңастану қажеттілігінен шыққан

РФ коннекторлары қосымша, медицина, у cousмос және кванттық есептеулер саласында кеңінен қолданылады. Олардың негізгі функциясы - жоғары тиесіліктік сигналдардың стабилті передачасын taртту. "2025 Жылы RFID Коннекторлар Саласындағы Қалыптастырылған Түсіндіру және Анализ" атағының қорында, дүниежүзіндеғі базар өлшемі 2025 жылында XX миллиард АҚ долларына жетуі күтілетін болып, соңғы жылдардағы композиттік өсу нормасы XX%-ге тең, оның ішінде 5G базалық станциялар, деректер центрлері және автоматтық шоғырлану - басты өсу мотиваторлары.

Бірақ, сигналдау жылдамдығы 224Gbps-PAM4-ге (мысалы, PCIe 6.0, USB4 V2) қарай отырғанда, традициондық коннекторлар сигналдың жұмысы, кроссталиқ және электромагниттік қауіпсіздік (EMI) сияқты кешендерге қарсы қателерден өтеді. Intel экспертилері, жоғары жылдамдықтық коннекторлардағы жұмыс әлдеқайда кіші болса да, импеданс сәйкесшілігінің жоқ болуы мен кроссталиқ жадандыққа себеп болуы мүмкін, хат жылдамдығы ұзын болғанда олардың бәрі сигналдың қызметін қауіпсіздікке қарағанда қауіп беруге болады.

Техникалық кешендер: Сигналдың Бütіндігінің Үш Кешені

1. Жұмыс және жадандық

Улттық сигналдардың өзінде және диэлектрик жұмыстары бейнелердің шағындауын арттырады. Мисалы, 28Gbps-ден жоғары сигналдар PCB routing-те болатын жұмыстар себебімен кешенге қол жеткізуге мүмкіндік береді және биттердің қате орындарының саны артады. Бұлға қарағанда, Molex экспертиналары "PCB+кабель" гибридтік шешімді ұсынды, бұл шешім диэлектрик жұмыстарды кеміту үшін төмен жұмыс істейтін материалдардан (мисалы, Isola Tachyon 100G) және кабелдерден пайдаланады.

2. Импеданс сәйкес келуі мен рефлексия

Импеданс сәйкес келмейтін нүктелерден туындаушы сигналдар - жылдам қосымша бейнелердің негізгі мәселесі. Greenconn finite element analysis (FEA) симуляциясы арқылы коннектор структурасын оптималастырады, сонымен қатар терминалдың деформациялық қалыптарының дизайнпен сәйкес келуін қамтамасыз етеді және импеданс ауыстыруларын кемиді. Онымен бірге, коннектор және бейне бетінің импедансын (мысалы, 50 ω немесе 100 ω дифференциалдық импеданс) дәл қойылатын қадамдар арқылы бұл мәселені шешуге мүмкіндік береді.

3. Электромагниттік интерференция мен миниатюризация арасындағы қарама-қарсы қатынас

Жалғастырушылардың миниатюризациясының тенденциясы электромагниттік сәйкесшілік (EMC) мәселелерін арттырды. Samtec компаниясы магниттік материалдар жоқ (мысалы, арнайы сплавтар мен қорымауыздар) пайдаланып, магниттік сәттілікті кеміту үшін жалғастырушыларды дизайндейді, бұл МРТ құрылғылары мен кванттық есептеу сценарийлері үшін қажет, ал уақытша да жоғары частоталық қабілеттерді сақтайды (мысалы, VSWR ≤ 1.4:1 90GHz-да).

---

Қызықтылаушылық шешімдер: материалдар, дизайнерлік және процестер арасындағы синергиялық толықтыру

1. Материалдарда инновация

- Төменге диэлектрик константасы бар материалдар: Boway Alloys компаниясы таратылатын және ұзақ тartaқты материалдар өңдеуді кемітуге және экстремалдық орталықтарға қарсы тұрақтылыққа ие болады.

- Магниттік емес сплавтар: Samtec компаниясы магниттік полендік қосымшаға қарсы магниттік плазматтық технологиясын пайдаланып, медициналық суреттейту және кванттық биттердің дәлдігін арттырады.

2. Симуляцияға негізделген дизайн

Ansys HFSS және Mechanical программаы қосмалардың механикалық сығырмасынің электрондық қабілеттерге әсерін симуляциялау үшін кеңінен қолданылады. Місалы, егер суретке сығырғыш қосмасының шаңырық орны 0.7mil-ден асып кетсе, бұл 65GHz-тік фреквенциялардағы VSWR-ді 1.4:1-ге дейін төменгі деңгейге келтіре алады. Симуляция арқылы қосу торқы оптималға келтіріледі (тұрғын 0.5-0.8 inch-pounds) PCB-ның иесірін азайту үшін.

3. **Балансты технология және шылдамдық дизайны**

Трансмиттер пред-емфазасы (FFE) және ресивер теңдеуі (CTLE/DFE) каналдық жетістікті қалайтындар және қатар диаграммасының сапасын жоғарыластырады. Онымен бірге, көп маңызды шылдамдық структурасы мен жергіліктің оптималдыlasы негізгі кроссталим (NEXT) және үлкен кроссталим (FEXT) төмендетуге мүмкіндік береді.

---

Санаттық қолданбалар: деректер центрлерінен кванттық шеткілерге дейін

- Дата центрлері: NVIDIA GB200 NVL72 серверлік тез қосқыштардың бір машинасы 300,000 юаннан асқан бағасы бар, AI есептеу күштерін 224Gbps сілтемелері арқылы қолдайды.

- Тибеттік суреттеу: Жабайтын қосқыштар MRI аппараттарында RF сигналдарының қарапайым шығуын қамтамасыз етеді және суреттік тазалықты жақсартады.

- Кванттық есептеу: Samtec-тің жабайтын қосқыштары кванттық бит сигналдарының стабильдігін сақтайды және магниттік полялары тәсілде пайда болатын декогеренциядан қорғайды.

---

Артқы негізгі бағасы: зерттеу және колаборациялық дизайн

Бизнес жолдарының келесі поколениясы әртүрлі қосулықтарды AI-қолданған симуляция құралдары мен материалдар базасымен біріктіруге дейін таңбалауды табысады, сонымен қатар «дизайн-өндіріс-тест» қорытындысын қамтамасыз етеді. Місалы, Boway Alloy компаниясы AI-модельдер арқылы материалдық формуласын оптимизациялау арқылы өнімдердің даму циклін қысқартады. Сондай-ақ, CXL және оптикалық қосу технологиясының шығарылатында RF қосулықтар физикалық электрлық қабілеттердің шектерін жиберу үшін фотоникалық интеграцияға бағытталуы мүмкін.

---

Қорытынды

Сигналдың тездігі тек техникалық көрсеткіш емес, бірақ қосулықтар саласындағы інновация қабілеттерінің да қалайтындығын анықтайтын тест ретінде де қызмет етеді. Материалдар ғылымынан симуляциялық технологияға, 5G базалық станциялардан квант лабораторияларына дейін RF қосулықтардың дизайнының інновациясы диді әлемдің шекараларын қайта ашуға көмектеседі. Келешекте, тек ғана техникалық шешімдерге жол ашып, ойындағы «тездік пен стабильдік» конкурстарында жеңіске жетуге болады.