Шыны талшықты антенналардың мыс пластинасының құрылымы мен жоғары жиілікті ПХД құрылымының өнімділігі мен қолдану сценарийлері бойынша қандай айырмашылықтары бар?

I. Негізгі өнімділік айырмашылықтары

1. Сигналдарды беру тиімділігі және жиілікті бейімдеу

• Мыс пластинасының құрылымы

• Өткізгіштік артықшылығы : өткізгіштігі жоғары (58×10⁶ S/m дейін) таза мысты немесе жезді пайдаланады, бұл өте төмен өткізгіштік жоғалтуға әкеледі (≤0,3дБ/м). Ол  төмен жиілікті диапазондарда (≤300МГц) жақсы жұмыс істейді — қатты металл құрылымы сигнал күшін тұрақты түрде сақтайды, бұл оны 433МГц IoT базалық станциясының қамтуы сияқты қалааралық (≥1км) байланыс үшін тамаша етеді.

• Жоғары жиілікті шектеу : ≥1 ГГц жиіліктерде мыстың тері тереңдігі жиіліктің артуымен (мысалы, 1 ГГц-те 2,06 мкм) азаяды, бұл металл бетіндегі сигнал берудің жоғалуын арттырады. Бұл күшейту тұрақтылығының төмендеуіне әкеледі (±0,5дБ дейін ауытқу), бұл оны 5G, WiFi6 және басқа жоғары жиілікті сценарийлер үшін жарамсыз етеді.

• Жоғары жиілікті ПХД құрылымы

• Жоғары жиілікті бейімделгіштік : мыс фольгаға (қалыңдығы 18-35 мкм) және шығыны аз субстраттарға (мысалы, εr=2,2-3,5 және tanδ≤0,002 бар политетрафторэтилен) сүйенеді, жоғары жиілікті диэлектрлік шығынды тиімді басады. сигнал  1-6 ГГц диапазонында беру жоғалуы ≤±0,1дБ күшейту ауытқуларымен небәрі 0,5-1дБ/м құрайды, бұл 5G миллиметрлік толқын және WiFi6E қолданбаларында жоғары өнімділік үйлесімділігін қамтамасыз етеді.

• Төмен жиілікті жетіспеушілік : Төмен жиілікті жолақтарда (≤300МГц) ұзағырақ мыс фольга микрожолақтары қажет, бұл ПХД өлшемін ұлғайтады (баламалы мыс пластина құрылымдарынан 20%-ға үлкен) және субстраттың диэлектрлік шығынын едәуір арттырады, бұл мыс пластиналарға қарағанда төмен беру тиімділігіне әкеледі.

2. Дизайн икемділігі және біріктіру мүмкіндігі

• Мыс пластинасының құрылымы : Жиілік сипаттамалары толығымен физикалық өлшемдермен (ұзындық, иілу бұрышы) анықталады. Реттеу қайта кесуді және дәнекерлеуді қажет етеді, бұл ұзақ дизайн циклдарына (2-4 апта) әкеледі. Көп диапазонды біріктіру қиын (қабатталған металл құрылымдарды қажет етеді, көлемді 30%-дан астам ұлғайту), оны бір жиілікті, тіркелген қолданбалы сценарийлермен шектейді (мысалы, теңіз VHF байланыс антенналары).
• Жоғары жиілікті ПХД құрылымы : Жиілікті реттеу икемді мыс фольга үлгісі (микрожолақ ұзындығы, патч пішіні, ұяшық дизайны) арқылы қол жеткізіледі, көп жолақты біріктіруге мүмкіндік береді (мысалы, бір ПХД-да 2,4 ГГц+5 ГГц қос жолақтар). Дизайн итерациялары жылдам (1-2 апта), бұл оны жоғары жиілікті, көп режимді құрылғыларға (мысалы, 2,4 ГГц басқаруды және 5,8 ГГц бейне сигналдарын қажет ететін ұшқышсыз телеметриялық антенналар) қолайлы етеді.

3. Қоршаған ортаға бейімділік және төзімділік

• Механикалық беріктік : Мыс пластина құрылымдары жоғары қаттылықты (деформациясыз 100Н радиалды күшке төтеп бере алады) және тамаша соққыға/дірілге төзімділікті ұсынады. Дегенмен, металл беттері коррозияға қарсы жабынды қажет етеді (никель немесе хром); зақымдалған жабын ылғалдылығы жоғары орталарда тотығуға әкелуі мүмкін (алты ай ішінде күшейтуді 1-2дБ төмендетеді), бұл оларды өнеркәсіптік жабдыққа және күшті тербелістері бар көлікке орнатылған қолданбаларға жарамды етеді.
• Жоғары жиілікті ПХД құрылымы : қорғаныс үшін шыны талшықты қоршауларға сүйенеді. Субстраттар сынғыш, ал мыс фольга қатты діріл кезінде қабаттасуы мүмкін, бұл соққы жоғары ортада пайдалануды шектейді. Дегенмен, оның жоғары тығыздауы (ашық дәнекерлеу қосылыстары жоқ) және субстраттың қышқылдарға, сілтілерге және спрейге төзімділігі жағалаудағы немесе ылғалды ортадағы мыс тақталармен салыстырғанда (мысалы, аралға негізделген 5G базалық станция антенналары) қызмет ету мерзімін 3-5 жылға ұзартады.

4. Өндірістің көлемі мен көлемі

• Көлемі : Мыс пластина құрылымдары кеңістікті сезбейтін бекітілген қондырғыларға сәйкес келетін балама жоғары жиілікті ПХД құрылымдарынан 1,5-2 есе үлкен (мысалы, 433 МГц мыс пластина үшін 15 см және ПХД үшін 8 см).
• Жаппай өндірістің тиімділігі : Мыс пластинасының өндірісі қолмен майыстыруға және дәнекерлеуге байланысты, күнделікті өнімділігі ~ 1000 бірлік. Пакеттік өңдеу арқылы өндірілген жоғары жиілікті ПХД мыс пластиналарының құнының 70%-ына >100 000 бірлік/тәулігіне жетеді, бұл оларды ауқымды өндірісті қажет ететін тұрмыстық электроника үшін өте қолайлы етеді.

II. Әдеттегі қолданба сценарийлері

Түйіндеме