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Le déploiement des réseaux 5G et de leurs appareils connectés imposera des exigences accrues aux architectures de connecteurs actuelles. Pour la fabrication en grande série, les investissements dans la technologie des connecteurs doivent équilibrer les performances, la taille et le coût pour prospérer sur le marché. Pour les applications gigahertz, la nécessité d'isoler les sources internes et externes d'interférences électromagnétiques (EMI) représente un défi unique pour les applications 5G. Prenons l'exemple d'un téléphone portable 5G. Il contient plusieurs sous-systèmes (GPS, Wi-Fi, cellulaire sub-6 GHz et mmWave 5G) qui doivent travailler ensemble pour réduire au maximum les problèmes de perte d'antenne et d'inductance et pour assurer l'interopérabilité entre les sous-systèmes.Les sous-systèmes à ondes millimétriques d'un téléphone 5G, conçus pour un rayonnement efficace à ondes millimétriques, doivent également être situés à proximité des cœurs sensibles de l'unité centrale et des antennes passives. Cela peut entraîner des problèmes de compatibilité électromagnétique (CEM). Il existe de nombreuses solutions pour atténuer ces problèmes. Toutefois, il s'agit généralement de solutions usinées CNC avec des structures coaxiales hautement blindées, plus grandes et plus lourdes. Les appareils 5G destinés au grand public doivent trouver un juste équilibre entre performance, taille et coût. Les appareils UE 5G doivent repousser les limites de la miniaturisation tout en générant des performances accrues pour prendre en charge ces appareils de nouvelle génération. Cette tendance ne montre aucun signe de ralentissement, tout comme le problème de la CEM ne montre aucun signe d'amélioration. Les petits connecteurs coaxiaux RF en microruban et en ruban, associés à des solutions de mise à la terre des câbles et de gestion des harnais, représentent une gamme de solutions EMI progressives. Petits, blindés et peu coûteux, ces composants jouent un rôle clé dans la stratégie de conformité des systèmes aux interférences électromagnétiques de l'ingénieur produit. La procédure standard de l'industrie pour la conception technique consiste à atteindre des objectifs de performance ; ce n'est qu'après avoir atteint ces objectifs que l'on peut optimiser l'équilibre entre la taille des composants et les contraintes de coût. Cependant, comme les fréquences continuent à augmenter inévitablement, la suppression et l'isolation des interférences électromagnétiques deviennent une "première considération" essentielle au début d'un projet. Heureusement, il existe des solutions graduellement efficaces qui peuvent aider à réduire les émissions des systèmes EMI à des niveaux acceptables. L'une des options de composant est une version microruban à faible coût de la solution carte-fil (voir figure 1). Elle fournit des connexions coaxiales RF de base à la structure microruban du circuit imprimé. Certaines conceptions RF peuvent accepter la performance microruban et n'occuper que deux couches métalliques sur le circuit imprimé, ce qui réduit le coût et l'épaisseur de ce dernier. Toutefois, pour les fréquences plus élevées, il se peut qu'elle ne soit pas en mesure de supprimer suffisamment les émissions EMI pour satisfaire aux exigences de conformité. Dans les cas où les lignes de transmission microruban ne suffisent pas à répondre aux exigences de performance EMI, une structure de transmission stripline à 3 couches peut être nécessaire. Dans ce cas, les connecteurs à ruban RF à faible recul et à haute performance (voir figure 6) sont la solution. Dans les environnements à hautes performances où des contre-mesures EMI supplémentaires doivent être employées, l'ajout d'un clip de mise à la terre SMT (voir figure 3) peut s'avérer utile. Il s'agit d'un excellent outil peu coûteux qui peut supprimer considérablement les émissions EMI, réduisant ainsi encore davantage l'effort de reconception de la configuration du circuit imprimé. L'amélioration de l'efficacité du blindage associée à l'ajout du clip de mise à la terre du câble CMS peut être facilement constatée en comparant la figure 4 à la figure 7. Nous avons utilisé la simulation EM 3D Ansys® HFS™ S pour examiner de plus près les performances de blindage pour les quatre cas suivants :
1:Cas 1-Présélection des performances EMI souhaitées, ligne de transmission microruban :
Un châssis de ligne de transmission microruban a été construit à l'aide de connecteurs RF microruban et simulé dans HFSS. La structure microruban permet au rayonnement de s'échapper de la structure à ondes guidées, comme le montre la figure 2.
Figure 1 : Section transversale du microruban
Figure 2 : Le connecteur coaxial RF miniature I-PEX MHF®4L se connecte à une structure de guide d'ondes en microruban, qui possède des caractéristiques de rayonnement inhérentes mais souffre toujours d'une réjection des interférences électromagnétiques.
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2:Cas 1b - Connecteur microruban RF avec pince de masse SMT supplémentaire :
Avec l'ajout de la pince de mise à la terre SMT, le rayonnement EMI est confiné à la zone autour du point d'émission et est considérablement réduit sur toute la longueur de la ligne microruban (voir figure 4). Il convient également de noter que, même si le blindage n'est pas total, il ne nécessite pas de couche de mise à la terre supplémentaire ni les coûts associés à la rotation d'une nouvelle carte.
Figure 3 : Simulation EMI cas 1b, utilisant le clip de mise à la terre I-PEX® MP-A SMT pour drainer le courant d'interférence du blindage très fin du câble coaxial vers la couche de mise à la terre du PCB.
Figure 4 : Le cas de simulation EMI 1b utilise le clip de mise à la terre SMT I-PEX®MP-A pour drainer le courant d'interférence du blindage très fin du câble coaxial vers la couche de terre du circuit imprimé, limitant ainsi la zone de fuite EMI.
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3:Cas 2 - Un niveau plus élevé de performance EMI est requis, nécessitant des lignes de transmission par câble ruban et des connecteurs RF par câble ruban :
Les conceptions durables et à valeur ajoutée utilisent généralement une structure de ligne de transmission à fil ruban à trois plis (voir figure 5). C'est pourquoi une nouvelle solution a été créée pour les connecteurs estampés (voir figure 7). Les conducteurs de signaux sont entièrement contenus dans les limites définies par la couche de terre des deux côtés de la couche de signaux, ce qui permet un meilleur blindage dans la conception du circuit imprimé (voir figure 8).
Figure 5 : Vue en coupe de la ligne de bande (3 couches).
Fig. 6" : Connecteur de ligne coaxiale RF I-PEX MHF®7S extrêmement petit et câble connecté à la structure de transmission de la ligne de ruban, permettant un très faible degré de fuite EMI sur la couche de masse supérieure du PCB.
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4:Cas 2b - Les câbles de transmission à rubans et les connecteurs de câbles à rubans RF dotés d'un clip de mise à la terre SMT supplémentaire offrent un degré plus élevé de suppression des interférences électromagnétiques :
Pour les systèmes extrêmement sensibles nécessitant un plus grand rejet du blindage EMI, l'ajout de clips de mise à la terre SMT améliore encore les performances des câbles plats blindés RF aux petits connecteurs de câbles coaxiaux RF (voir figure 7).
Figure 7 : En plus des clips de mise à la terre SMT, les connecteurs RF verrouillables à fil ruban permettent d'atteindre des niveaux plus élevés d'atténuation des interférences électromagnétiques.
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5:Conclusion :
L'amélioration continue de l'efficacité du blindage EMI peut être obtenue par l'utilisation de : 1. mini-connecteurs de câble coaxial RF microruban (voir Figure 2) 2. mini-connecteurs de câble coaxial RF microruban + clips de mise à la terre du câble SMT (voir Figure 4) 3. mini-connecteurs de câble coaxial RF à ruban (voir Figure 6) 4. mini-connecteurs de câble coaxial RF à ruban + clips de mise à la terre du câble SMT (voir Figure 7) Avec l'essor des appareils 5G, nous constatons une pression croissante sur les performances de la technologie des connecteurs. pression croissante sur les performances de la technologie des connecteurs. La position de niche des solutions de connecteurs estampillés est devenue un défi posé par la 5G : performance, espace et coût. Le développement de cette technologie inspirera les nouvelles solutions qui émergeront de la 5G aujourd'hui et dans un avenir prévisible.
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6. une brève description de l'entreprise et des produits qu'elle vend :
World Trade Electronic Products est une plateforme de vente professionnelle, précise et verticale de l'industrie électronique qui se concentre sur l'offre, la demande et la vente de connecteurs, de faisceaux de câbles et de câbles ! Nous sommes spécialisés dans la production/vente de {connecteurs|harnais de câbles|fils et câbles} ; si vous voulez acheter ou savoir quels connecteurs|harnais de câbles|fils et câbles nous pouvons fournir des solutions, n'hésitez pas à nous contacter par les moyens suivants.
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