Цахим шугамын бүтэц: РЭХ холбогчийн зорилготой шинэчлэл ——5G-аас эхлэн квантийн тооцоолго хүртэл, технологийн шинэчлэл холбогч салbar ямар өөрчлөлт оруулдаг вэ?

Цахим шугамын бүтэц: РЭХ холбогчийн зорилготой шинэчлэл

——5G-аас эхлэн квантийн тооцоолго хүртэл, технологийн шинэчлэл холбогч салбар ямар өөрчлөлт оруулдаг вэ?

Танилцуулга

5G, ИИ, IoT, квантын тооцооллын зэрэг технологийн хурдтай ажиллаж байгаар цагт, РЭХ холбогчид өндөр фреквенцийн мөрдөгчийн шинж чанарын төвийн хэсэг гэж үзэгддэг. Тэдгээрийн дизайны намхан бодлогын тэмдэгт болон шинж чанарын хүсэлтийг олон удаа өссөөрөө эргүүлсэн. Өндөр хурдтай, их дээвэртэй, олон сценариотой ашиглахад сигналын бүтээл (SI) хадгалахад ямар нэг хамгийн том зорилго шинжлэх ухааны өөрчлөлтөөс хамаарах болно. Энэ номын хуудас нь салбарын шинэчлэлийг технологийн өөрчлөлтүүдээр холбоод РЭХ холбогчийн дизайныг хамгийн том хэсэгт оролцох, шинэчлэлийн зорилго, үндсэн хэсгүүдийг судлах болно.

---

Салбарын тухай: Зорилгоор өөрчлөгдөх технологи

РФ холбогчнууд нь холболт, эмчилгээ, газар зүйн технологи, квант тооцооллын талбайд ихээр ашиглагддаг. Тэдгээрийн үндсэн чиглэл нь өндөр фреквенцийн мэдээллийн стабиль бусад хөдөлгөөнтэй хуваарилж илгээх юм. "2025 онгийн RFID Холбогч Байгууллагын Дотоод Судалгаа, Шинжилгээ"-гийн мөрдөгөөр, дэлхийн бүтээгдэхүүний бүтэц 2025 онд XX миллиард АМТ-р хүрч болох ба тухайн бүтэцийн олон жилтэй нэмэлт өсөлтийн хурд XX%-тай тэнцүү байна, одоогоор 5G цомын станцууд, мэдээллийн центрүүд, зөвхөн хөдөлгөөн нь үндэслэгчид юм.

Гэхдээ, мэдээллийн хурд 224Gbps-PAM4 (PCIe 6.0, USB4 V2)-руу шилжихэд, традициональ холбогчнууд нь мэдээллийн хассалт, хоорондох хөдөлгөөн, электромагнитын хөдөлгөөн (EMI) гэх мэт том хэцүүдээр тулгардаг. Intel-ийн эрдэмтэнүүд нь өндөр хурдны холбогчнуудын хассалт бага байхад, импедансын хамгийн их удаан холбооны дараах мэдээллийн хасахад ихээр нөлөөлдөг гэж тэмдэглэсэн.

Технологийн Хэцүүд: Мэдээллийн Зөвлөх Хэцүүгийн Гурав дахь Хэцүү

1. Хассалт болон Улаан

Унагын хамгааллын үзэгдэл болон их сургуулийн цахилгаан сигналуудын диэлектрик харцлаг нь тослогчийн линийн хасах хэмжээг нэмэгдүүлдэг. Жишээлбэл, 28Gbps-с их сигналууд PCB зогсоолын харцлагтайгаа хамт бусад үзүүлэлтүүдээр шатнах боломжтой ба битийн алдааны хувь нэмэгдэнэ. Энэ хариултыг оролцуулахад Молексийн эмчид "PCB+шугам" гэсэн хялбар шийдлийг олсон бөгөөд хамгийн багадаа харцлагт хамаарах материалууд (Жишээ нь Isola Tachyon 100G) болон шугамуудыг нэгтгэж хэрэглэхээр хавсаргах харьцааг багасгаж чадна.

2. Импедансын зөрчлийн тухай

Импедансын дулааныг асуудалтай холбоотой хөдөлгөөн нь их сургуулийн холbooныг хамгийн том асуудал юм. Гринкон нь импедансын дулааныг бууруулахын тулд хязгаарлагдсан элементийн шинжилгээний (FEA) симуляцид харгалзах хэлбэрийг ашиглан холбогчийн бүтэцээ шинэчилж, түүнийг зорилгоор хангахад туслах болно. Төгсгөлд, холбогч болон тослогчийн импедансыг (Жишээ нь 50 о эсвэл 100 о дундаж импеданс) зөвлөх нь томоохон үндэслэл болно.

3. Электромагнит харцлаг болон бага хэмжээнд холбогдох асуудал

Холбогчийн багасгах төлвийн хөдөлгөөн электромагнитийн урьдчилал (EMC) болондлыг амжилттай байлгадаг. Samtec нь магнитийн санхүүгийг бууруулах зорилгоор магнит биш материалууд (ялангуяа эрэлттэйloys, загварлагдахуун) ашиглан холбогчийг зохион бүтээд байна. Энэ нь MRI тоног төхөөрөмж, квантын тооцооллын үзүүлэлтүүдэд зориулж байгаа, одоо ч хамгийн өндөр дурын үзүүлэлтийг хадгалдаг (ямар нэг VSWR ≤ 1.4:1 90GHz-д).

---

Шинэлэг шийдэл: материал, загвар, процессын хоорондын хамтран амжилттай байдал

1. Материалын шинэчлэл

- Бага диэлектрик константтай материал: Boway Alloys-ийн хамгийн их өөрчлөгдөхгүй, үнэн зөв материалийг ашиглахад илүү их хурдны алдагдлыг бууруулах боломжтой ба ихэнх орчин үеийн байдлыг хангах боломжтой.

- Магнит биш эрэлт: Samtec нь магнитийн эрэлттэй холбогчийг ашиглахгүй технологийг ашиглан магнитийн эрэлтийн хэрэглээг буцааж, медицин зураглал, квантын битүүдийн дотоод үзүүлэлтийг сайжруулна.

2. Симуляцид оролцсон загвар

Ansys HFSS болон Mechanical програм зураг нь ихэвчлэн ашиглагддаг холбогчдын механик даралтын үр дүнд электрийн ажиллагааг симулиахад. Жишээлбэл, даралттай байршуулсан холбогчийн шугамын суурин 0.7mil-с илүү болж байвал тухайн гарчиг 65GHz-с өндөр фреквенцийн VSWR 1.4:1 руу ухрах боломжтой. Симуляцид оролцсон эерэг тэмдэгтээр татгалзах торксыг (өмнөх 0.5-0.8 inch-pounds) оптимизэх замаар PCB-ийн хөршдөөний эрсдэлгүй болгоход туслана.

3. **Баланс технологи болон шилдинг дизайнууд**

Илгээгчийн өмнөх энх (FFE) болон амжилтанд хүрэх энх (CTLE/DFE) технологийн үр дүн нь цонхны алдагдалд тохирох, дараа нь сувагийн ялгааны чанарыг сайжруулна. Түүнчлэн, таван шилдингийн бүтэц болон зорчихыг боловсруулах арга нь хамгийн ойрхон (NEXT) болон хамгийн үр дүнтэй (FEXT) хөдөлгөөнтэй холбогдохыг бууруулна.

---

Байгууллагын ашиглалт: дата центрынхаас квантуудын хамгийн эхлэлийн хүртэл

- Дата центр: NVIDIA GB200 NVL72 серверийн төгсөгчийн үргэлжлэх холбоо нь 300,000 юаны дээш байна, 224Gbps-ийн холбоо ашиглан ИИ тооцооллын шаардлагуудыг нэмэгдүүлдэг.

- Эмчилгээний зургийн хэрэгслийн хувьд: магнит бус холбогчид МРI тоног төхөөрөмжөөс хамаарахгүй RF сигналын утаслах үйлдлийг хийж, зургийн нарийвчлалыг нээлттэй болгож байна.

- Квантын тооцоолол: Samtec-ийн магнит бус холбогч нь квантын битийн сигналын стабильдээг хадgalж, магнитын талбайд хамаарахгүйгээр декогеренцийг буцааж авдаг.

---

Эрэлт хөдөлгөөн: зөвлөмжтэй болон хамтран зохицуулсан дизайныг ашиглах

Байгаль оролцогчид дараачийн үеийн холбогчдыг хэрэглээний интеллекттэй симуляцижил багц, материалын мэдээллийн сангуудыг нэгтгэн ашиглахад "зөхөн-үйлдвэрлэл-шалгала" гэсэн цуваагийн хамгаалалтыг хангах болно гэж таамагладаг. Жишээлбэл, Boway Alloy компани нь материалын томилолтуудыг хэрэглээний моделүүдээр шинэчлэхээр ажлын цагийг багасгаж байна. Мөн CXL, оптик холболтын технологиудын хөгжлийн дагуу RF холбогч нь электрон-оптик нэгтгэл руугаа шилжих боломжтой бөгөөд энэ нь электрийн хариуцлага хязгаарыг урьдчилан зогсоход туслана.

---

Дүгнэлт

Сигналын бодит байдлыг хадгалах нь зөвлөмжийн тэмдэг болон холбогчийн байгууллагын шинэчлэлийн чадварын шалгагч болж байна. Материалын шинжлэх ухаанаас симуляцижил технологи хүртэл, 5G станцуудаас квантын лабораторит хүртэл RF холбогчдын шинэчлэл нь циферийн дэлхийн хязгаартай хязгаарыг буцааж байна. Эцсийн үед, зорилгоор хурдан ба стабиль ажиллах шийдлийн тэмцээнд амжилттай байхын тулд техникийн хязгааруудыг давж буй байх ёстой.