Сборки печатных плат 5G объединяют приемопередатчики Sub-6GHz и mmWave, антенные решетки, усилители мощности и тепловые решения, поддерживающие смартфоны, маршрутизаторы, промышленные шлюзы и фиксированный беспроводной доступ, требующие гигабитной пропускной способности, задержки <10 мс, массового подключения (более 100 устройств/ячейку) и эффективного управления питанием для потребительских мобильных устройств, альтернатив домашнего широкополосного доступа и промышленных платформ IoT, требующих надежной работы в течение 3-5 лет.
В APTPCB мы предоставляем специализированные услуги по сборке 5G, реализующие антенны-в-корпусе, тепловые интерфейсы и проверенную радиочастотную производительность с возможностями сборки в корпус (box build), поддерживающими диапазоны от Sub-6GHz до mmWave.
Внедрение интеграции mmWave и Sub-6GHz
5G NR поддерживает диапазоны Sub-6 ГГц (n78, n79) для покрытия и миллиметровые волны (n257-n261) для емкости, что требует двухрежимных реализаций, фазированных антенных решеток для формирования луча миллиметровых волн и сложных радиочастотных фронтендов, управляющих несколькими диапазонами одновременно. Проблемы интеграции включают целостность сигнала миллиметровых волн на частотах 28-39 ГГц, калибровку антенных решеток и тепловое управление от мощных усилителей. Неадекватная реализация приводит к плохому диапазону миллиметровых волн, ограничивающему полезность, помехам Sub-6 ГГц, влияющим на пропускную способность, или чрезмерному энергопотреблению, сокращающему срок службы батареи — что значительно влияет на производительность 5G и пользовательский опыт.
В APTPCB наша сборка реализует проверенные архитектуры 5G, обеспечивающие многогигабитную производительность и соответствие нормативным требованиям.
Реализация интеграции 5G
- Системы MIMO Sub-6 ГГц: 4x4 MIMO, поддерживающие диапазоны n78/n79, достигающие 2-3 Гбит/с в нисходящем канале в идеальных условиях с валидацией ICT-тестом.
- Антенные решетки миллиметровых волн: Фазированные решетки с 16-64 элементами, обеспечивающие формирование луча и управление лучом для отслеживания базовых станций.
- Интеграция радиочастотного фронтенда: Фильтры, переключатели и усилители мощности, управляющие частотными диапазонами и предотвращающие помехи.
- Технология Antenna-in-Package: Модули AiP, интегрирующие антенны миллиметровых волн с приемопередатчиками в единых корпусах.
- Конструкция теплового интерфейса: Паровые камеры или графитовые распределители, управляющие рассеиванием 5-8 Вт от модемов 5G во время пиковой работы.
Премиальная производительность 5G
Благодаря передовым методам интеграции и всестороннему радиочастотному тестированию, скоординированному с валидацией тестированием летающим зондом, APTPCB позволяет устройствам 5G достигать гигабитной производительности и сетевой совместимости.
Управление целостностью сигнала миллиметрового диапазона и управлением лучом
Сигналы миллиметрового диапазона испытывают высокие потери на трассе, что требует непрерывного управления лучом для отслеживания движения пользователя и препятствий. Проблемы миллиметрового диапазона включают поддержание пропускной способности >1 Гбит/с несмотря на блокировку, быстрое переключение луча (<10 мс) и энергоэффективность несмотря на непрерывный поиск луча. Неадекватное управление лучом приводит к частым отключениям, снижению пропускной способности из-за субоптимальных лучей или чрезмерному потреблению энергии — что значительно влияет на полезность миллиметрового диапазона и срок службы батареи.
В APTPCB наше производство поддерживает сложное управление лучом, обеспечивающее надежное соединение миллиметрового диапазона.
Реализация управления лучом
- Быстрое переключение луча: Время переключения луча <5 мс для поддержания связи во время движения или поворота пользователя.
- Многолучевое отслеживание: Одновременное отслеживание нескольких лучей, обеспечивающее разнообразие и быструю передачу между лучами.
- Обнаружение блокировки: Быстрое обнаружение заблокированных лучей, запускающее немедленный поиск луча или возврат к диапазону ниже 6 ГГц.
- Энергоэффективный поиск луча: Оптимизированные шаблоны поиска, минимизирующие потребление энергии во время захвата луча. Благодаря проверенным алгоритмам управления лучом и всесторонним полевым испытаниям, APTPCB обеспечивает реализацию mmWave, достигающую практической гигабитной связи.
Поддержка фиксированной беспроводной связи и промышленных приложений
5G выходит за рамки смартфонов, охватывая фиксированный беспроводной доступ, заменяющий DSL/кабельный широкополосный доступ, и промышленный IoT, обеспечивающий автоматизацию заводов. Фиксированная беспроводная связь требует оборудования для наружного использования с антеннами высокого усиления, достигающими дальности 500м-2км, в то время как промышленный 5G требует сверхнадежной связи с низкой задержкой (URLLC) для поддержки критически важных по времени приложений. Требования, специфичные для приложений, влияют на форм-фактор, прочность и набор функций.
В APTPCB мы поддерживаем различные приложения 5G благодаря специализированному производственному опыту.
Поддержка конкретных приложений
Фиксированный беспроводной доступ
- Корпуса для наружного применения с защитой IP65-67, выдерживающие воздействие погодных условий.
- Антенны с высоким коэффициентом усиления (10-20 дБи), обеспечивающие увеличенную дальность от базовых станций.
- Интерфейсы Ethernet и WiFi, распределяющие подключение к домашним сетям.
- Варианты питания PoE или от солнечных батарей, обеспечивающие гибкость установки.
Промышленный 5G IoT
- Поддержка URLLC, обеспечивающая задержку <1 мс для автоматизации заводов и робототехники.
- Интеграция чувствительных ко времени сетей (TSN), синхронизирующая промышленное оборудование.
- Компоненты с расширенным температурным диапазоном (от -40 до +85°C), выдерживающие промышленные условия.
- Нарезка сети (network slicing), поддерживающая выделенную полосу пропускания для критически важных приложений. Благодаря оптимизированным для приложений конструкциям, скоординированным с контролем качества SPI-инспекции, APTPCB предлагает решения 5G для потребительского, жилого и промышленного рынков.
Обеспечение соответствия 5G NR и сертификации операторов связи
Устройства 5G требуют тестирования на соответствие 3GPP, а также специфических для операторов сертификаций, подтверждающих производительность РЧ, соответствие протоколам и совместимость сети. Проблемы сертификации включают тестирование в десятках диапазонов, проверку агрегации несущих и демонстрацию сосуществования с LTE. Недостаточная сертификация препятствует развертыванию сети, вызывает проблемы совместимости или приводит к низкой производительности, что значительно влияет на доступ к рынку и пользовательский опыт.
В APTPCB мы поддерживаем сертификацию 5G, обеспечивая одобрение операторов связи и совместимость сети.
Поддержка сертификации
- Тестирование на соответствие 3GPP: Характеризация РЧ, проверка протоколов и тестирование производительности в соответствии со спецификациями 3GPP.
- Сертификация операторов связи: Программы сертификации AT&T, Verizon, T-Mobile, подтверждающие совместимость сети.
- Сертификация GCF/PTCRB: Сертификация Global Certification Forum и PTCRB, обеспечивающая поддержку нескольких операторов связи.
- Региональные одобрения: FCC, CE, IC и региональные сертификации, охватывающие распределение спектра 5G.
Благодаря всесторонней поддержке сертификации и координации с операторами связи, APTPCB обеспечивает успешный запуск продуктов 5G на мировых рынках.