Peças MIM do isolador de estação base 5G

Introdução do produto

Detalhes do produto

1. Componentes principais da estação base

Todo o sistema de comunicação móvel geralmente consiste em três partes principais: infraestrutura de comunicação móvel, sistema de cobertura de comunicação móvel e produtos terminais de comunicação móvel (como mostrado na figura).

• A estação base pertence ao equipamento básico de comunicação móvel. Uma estação base padrão geralmente consiste em torres de ferro, antenas de estação base, alimentadores e sistemas de estação base.

• Construa torres altas para que os sinais de rádio sejam recebidos pelas antenas da estação base com o mínimo de interferência.

• A antena converte sinais eletromagnéticos recebidos em corrente alternada.

• O alimentador, também conhecido como cabo, é a linha de transmissão de radiofrequência que conecta a antena da estação base e o equipamento transceptor da estação base. Ele só pode transmitir sinais, mas não processá-los.

• O sistema da estação base geralmente consiste em front-end de RF, estação transceptora base e controlador da estação base. Entre eles, o front-end de RF é responsável pela filtragem e isolamento do sinal, o transceptor da estação base é responsável pela recepção, transmissão, amplificação e redução do sinal, e o controlador da estação base é responsável pela análise, processamento e controle da estação base.

Veja a figura abaixo para detalhes.

• O amplificador de topo de torre é um amplificador disposto na torre de antena ao lado da antena. Sua principal função é expandir a cobertura do sinal, aprofundar a profundidade de penetração do sinal e melhorar a intensidade do sinal em áreas com sinal fraco ou inexistente. A dificuldade em seu projeto é adaptar-se a ambientes agressivos, como luz solar direta externa, vento, chuva, raios e maresia, e ao mesmo tempo exigir alta confiabilidade devido à difícil manutenção. Este produto é composto principalmente por duplexador, amplificador de baixo ruído e unidade de comunicação AISG.

• Microondas digital pode fornecer transmissão de dados em massa ponto a ponto dentro de 50 km. No aplicativo de retorno de dados do sistema da estação base, ele desempenha o papel de conexão de dados entre estações base ou entre estações base e redes de comunicação. Comparado com a interconexão de fibra ótica, tem as vantagens de configuração flexível, não limitada por condições geográficas, implantação rápida de rede, instalação imediata e comunicação imediata.

• Um filtro é um dispositivo seletivo de frequência para sinais de radiofrequência em equipamentos de comunicação móvel e é usado principalmente para filtrar interferências e desordem no canal de recepção ou transmissão.

O duplexador é composto por um filtro de recepção e um filtro de transmissão, que realiza o compartilhamento de recepção/transmissão e pode reduzir uma antena no processo de recepção/transmissão, reduzindo o custo de toda a estação base. O duplexador é um componente chave para separar os sinais das duas partes no processo de comunicação, filtrar a interferência e a desordem e garantir que a voz da outra parte possa ser ouvida claramente ao mesmo tempo em um ambiente de ondas eletromagnéticas extremamente lotado sem comutação de interfone.

Além de filtros e duplexadores, o subsistema de RF também inclui isoladores, divisores de potência, combinadores, acopladores, alarmes VSWR, amplificadores de baixo ruído e outros componentes.

• Isolador: Faz com que o sinal de microondas transmitido na direção direta passe com uma pequena perda, e o sinal de microondas transmitido na direção reversa não pode passar.

• Um divisor de potência é um dispositivo que divide a energia de um sinal de entrada em duas ou mais saídas com energia igual ou desigual. Um certo grau de isolamento deve ser garantido entre as portas de saída de um divisor de energia.

• Combiner: Combine dois ou mais sinais de entrada em um. O combinador é geralmente usado no final da transmissão. Sua função é combinar dois ou mais sinais de radiofrequência de diferentes transmissores em um e enviá-lo à antena para transmissão. Dispositivos de RF, evitando a influência mútua entre cada sinal de porta. Um combinador geralmente tem duas ou mais portas de entrada e apenas uma porta de saída.

• Alarme de relação de onda estacionária: composto de acoplador direcional e circuito de controle de detecção, usado para monitorar o estado de correspondência do sistema de antena, pode indicar falhas e proteger o sistema de danos ao equipamento causados ​​por reflexão excessiva.

• Amplificador de Baixo Ruído: Após o sinal fraco recebido ser filtrado por um filtro, ele é amplificado linearmente para posterior equipamento de conversão de frequência e processamento de banda base. Tem uma certa função de seleção de frequência e seu próprio ruído é pequeno.

2. Mecanismo de processamento de sinal móvel da estação base

A estação base transmite o sinal recebido do telefone celular para o dispositivo de processamento de comutação e o dispositivo de processamento de comutação o envia para a estação base após o processamento e, em seguida, a estação base o envia para o telefone móvel de destino e a comunicação é concluída. Um diagrama esquemático típico da estação base é o seguinte:

O mecanismo da estação base processando sinais de comunicação móvel: Para o canal de uplink do sinal de comunicação transmitido pelo celular e recebido pela estação base: após a antena do conjunto principal (RXA e TX) e a antena da diversidade (RXB) receber o sinal transmitido do telefone móvel, é amplificado pelo amplificador superior da torre O sinal é transmitido para o duplexador integrado na sala do computador, e o sinal é filtrado pelo filtro no duplexador e então enviado para o amplificador de baixo ruído para amplificação através de RXA (porta receptora do canal uplink) e RXB (porta diversificada do canal uplink), e então amplificada pelo RF O inversor /IF converte o sinal de radiofrequência em um sinal de frequência intermediária e o envia para o circuito de demodulação para dados (dados) demodulação. O fluxo de dados é processado pelo circuito de processamento de banda base e então transmitido por par trançado (E1), unidade externa de transmissão de micro-ondas (ODU) ou cabo óptico. para o dispositivo de processamento de troca.

Para a transmissão da estação base, o caminho de downlink do sinal de comunicação recebido pelo telefone celular: o sinal enviado pelo dispositivo de processamento de comutação é processado pelo circuito de processamento de banda base e depois transmitido ao modulador para modulação de sinal e o sinal modulado de frequência intermediária é a frequência deslocada e convertida pelo conversor IF/RF Depois que o sinal de radiofrequência é amplificado pelo amplificador de potência, ele é enviado para o filtro de transmissão no duplexador integrado para filtragem através do TX (a porta de transmissão do canal de downlink) após ser combinados e, em seguida, enviados para o céu após serem combinados com outros portadores pelo circuito de detecção de alarme. Sistema de feedback para transmissão de sinal.

Fundamental

O circulador também é chamado de circulador e sua característica notável é que ele pode transmitir energia de sinal de alta frequência em uma direção. Um circulador geral tem várias portas e o sinal é transmitido para a próxima porta sequencialmente de acordo com a direção determinada pelo campo magnético de polarização estática. Ele só pode se propagar nessa direção determinada e não pode ser transmitido na ordem inversa. Tendo em vista esta característica, o circulador é utilizado para o isolamento entre o sinal transmitido e o sinal recebido, sendo comumente utilizado nas áreas de radar, arranjo de antenas de varredura eletrônica ativa (AESA), comunicação via satélite e telecomunicações.

O princípio da transmissão unidirecional do circulador é devido ao uso de material giromagnético de ferrite. Este material produz propriedades giromagnéticas (também conhecidas como propriedades de permeabilidade do tensor) sob a ação combinada de um campo externo de ondas de alta frequência (sinal de medição de um analisador de rede) e um campo magnético constante.

É esta propriedade giromagnética que causa a rotação da polarização das ondas eletromagnéticas que se propagam na ferrita (efeito de Faraday), e a forte absorção da energia das ondas eletromagnéticas (ressonância ferromagnética), justamente porque os isoladores de ferrita utilizam ondas eletromagnéticas no efeito de rotação de Faraday em que o plano de polarização gira durante a transmissão em um material de ferrite giromagnético com um campo magnético DC externo.

Após o projeto adequado, o plano de polarização da onda eletromagnética é perpendicular à placa resistiva de aterramento durante a transmissão direta, de modo que a atenuação é muito pequena. Durante a transmissão reversa, o plano de polarização da onda eletromagnética é paralelo à placa de resistência de aterramento e é quase completamente absorvido. Fenômeno giromagnético, faça um circulador de junção e adicione uma carga (folha de atenuação) a qualquer extremidade do circulador para formar um isolador.

Se dois ou mais isoladores e circuladores estiverem conectados em série ou em paralelo, eles são chamados de componentes de isolamento de anel. Tem as características de tamanho pequeno, ampla banda de frequência e baixa perda de inserção, por isso é amplamente utilizado.

Na rede de acesso sem fio, o circulador é usado principalmente para isolar o sinal de saída da antena da estação base do sinal de entrada. Para fins específicos, o circulador coopera com outros dispositivos para realizar as seguintes funções:

(1) Usado como um duplexador de antena;

(2) Combinado com BPF com atenuação rápida para divisão de circuito;

(3) Conectar o resistor do terminal na parte externa do circulador como um isolador, ou seja, o sinal entra e sai da porta designada;

(4) Conecte um ATT externo e use-o como um circulador com função de detecção de energia refletida.

cadeia industrial

As cadeias industriais a montante e a jusante correspondentes aos circuladores e isoladores são mostradas na figura abaixo:

Alumínio, prata e cobre são matérias-primas importantes no processo de fabricação da indústria de dispositivos de radiofrequência, respondendo por cerca de 20% do custo de produção. As flutuações nos preços das matérias-primas têm um impacto maior nos custos de produção da indústria de dispositivos de radiofrequência. O fornecimento de metais não ferrosos pode garantir as necessidades de produção da indústria. No entanto, a formação dos preços de metais não ferrosos é afetada principalmente pelo mercado futuro, a indústria não tem poder de barganha e o preço dos materiais de metais não ferrosos relacionados flutua muito.

Devido à alta concentração da indústria de equipamentos de comunicação a jusante, a concentração de clientes de dispositivos de radiofrequência de estação base de comunicação móvel é relativamente alta. Do ponto de vista da distribuição de ações globais, o atual mercado global de equipamentos principais de comunicação evoluiu da competição original de mais de uma dúzia de heróis para o atual padrão de competição de quatro patas da Huawei, Ericsson, New Nokia e ZTE.

Tamanho do mercado

A tecnologia chave 5G Massive MIMO (Multi Input Multi Output multiple input multiple output) dobrou, resultando em um aumento significativo no uso de circuladores. Teoricamente, o espaçamento entre os elementos da antena deve ser maior que meio comprimento de onda, e o comprimento de onda do sinal é inversamente proporcional ao espectro.

As bandas de frequência média mainstream 5G da China de 3,5 GHz e 4,9 GHz determinam o comprimento de onda mais alto e a frequência mais longa, tornando difícil miniaturizar ainda mais os produtos de antena de rede 5G. Com base nisso, pode-se especular razoavelmente que as estações base 5G serão dominadas por 64-channel (64T64R) Massive MIMO, que é 8-16 vezes mais do que os canais 4G 4T4R-FDD ou 8T8R-TDD.

Na era 5G, a demanda por circuladores aumentará significativamente com a aplicação do Massive MIMO. Na era 4G, a principal solução de antena de estação base macro é a solução de canal 8-8T8R; na era 5G, a solução principal de antena de estação base macro pode integrar uma antena de um lado com uma solução MIMO massiva de 64-canal e, em alguns cenários, uma solução de antena de maior escala pode ser usada. arranjo de antenas.

Após o cálculo: no período 5G, o espaço de mercado dos circuladores no final da estação base doméstica deve chegar a 11,5 bilhões de yuans. Premissas e inferências para o cálculo:

De acordo com a frequência e o método de rede adotados pelo 5G, o número de estações base macro 5G será 1,3-1,5 vezes maior que o do período 4G. Assumindo que o ritmo de construção de estações base 5G seja semelhante ao do período 4G, a construção de macroestações 5G estará basicamente concluída em 2025, e o número total de estações base será 2025. Até 5 milhões de estações;

Cada estação base possui 3 setores de antena;

O esquema de antena principal é de 64 canais. Se um conjunto de antenas de maior escala for adotado no futuro, o espaço de mercado real será maior do que o valor estimado;

O circulador garante o isolamento entre o sinal de saída da antena da estação base e o sinal de entrada. O valor atual de um circulador de canal único é de cerca de 14 yuans. Referindo-se à queda na taxa de lucro bruto dos fabricantes de circuladores no período 4G, o preço dos circuladores caiu a uma certa velocidade.

Em resumo, estima-se que, dentro do período de construção (2019-2025), o mercado doméstico de circuladores de estações base 5G atinja 11,5 bilhões de yuans, e o tamanho máximo do mercado chegará a 3 bilhões de yuans.

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Processo após a sinterização

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2. Equipamentos de processamento: CNC, corte de fio lento, tornos, fresadoras, furadeiras, retificadoras, etc.;

3. Tratamento de superfície: anodização, pulverização de pó, cromagem, pintura, jateamento, niquelagem, galvanização, escurecimento, polimento, azulamento, etc.

Molde e Medidor

1. Vida útil do molde: geralmente semipermanente. (exceto espuma perdida)

2. Prazo de entrega do molde: 10-25 dias, (conforme estrutura e tamanho do produto).

3. Manutenção de ferramentas e moldes: Zhongwei é responsável por peças de precisão.

Controle de qualidade

1. Controle de qualidade: A taxa defeituosa é inferior a 0,1 por cento .

2. Amostras e testes serão 100% inspecionados durante a produção e antes do envio, inspeção de amostra para produção em massa de acordo com os padrões ISDO ou requisitos do cliente

3. Equipamento de teste: detecção de falhas, analisador de espectro, analisador de imagem dourada, máquina de medição de três coordenadas, equipamento de teste de dureza, máquina de teste de tração.