Le micro-axe coaxial comment réaliser une faible perte et une haute transmission

Dans l'ère du développement rapide des informations, la conception de l'interconnexion des équipements tend de plus en plus vers la miniaturisation et la haute densité. Parmi eux, le "câble coaxial extrêmement fin" (micro coaxial cable) grâce à sa légèreté, sa souplesse et sa capacité de transmission à haute fréquence, est largement utilisé dans les appareils intelligents, les terminaux mobiles, les modules de communication et les instruments médicaux précis. Cependant, avec la réduction du diamètre du fil, le problème des pertes de transmission des signaux devient de plus en plus prononcé. Cet article analysera les causes des pertes du câble coaxial extrêmement fin sous plusieurs angles et discutera des voies de l'optimisation technique.

Analyse des types de pertes principaux des faisceaux coaxiaux extrêmement fins
La perte d'insertion est l'expression la plus directe de la décomposition d'énergie. Lorsque le signal est transmis du point d'émission au point de réception par le câble, une partie de l'énergie est perdue sous forme de chaleur en raison de la résistance des conducteurs et des pertes diélectriques. En raison de la petite section transversale du conducteur du câble coaxial très fin et de la fréquence de transmission élevée, l'effet de la couche cutanée du signal est plus prononcé, ce qui entraîne la concentration de l'énergie sur la surface du conducteur, augmentant ainsi les pertes.
Le taux de perte de réflexion (Return Loss) est principalement causé par un mauvais ajustement de l'impédance. Lorsque l'impédance des câbles, des connecteurs ou des interfaces PCB n'est pas cohérente, une partie du signal est réfléchie vers le point de départ, ce qui entraîne une perte d'énergie et une interférence du signal. En particulier, pour les structures de fils extrêmement fins, les exigences en termes de précision de fabrication sont plus élevées, et une légère déviation peut amplifier l'effet de réflexion.
De plus, les pertes liées au rapport de réflexion stationnaire (VSWR) ne doivent pas être négligées. Un mauvais alignement d'impédance peut entraîner des interférences stationnaires, ce qui provoque des réflexions additionnelles le long du chemin de transmission, réduisant ainsi l'efficacité de la transmission. En contrôlant strictement la précision de la conception et en assurant l'uniformité de l'impédance des composants, il est possible de réduire considérablement ce type de pertes.

Deuxièmement, l'optimisation de la structure et des matériaux a un impact sur les performances.
La performance de transmission des lignes coaxiales extrêmement fines dépend de leurs dimensions géométriques et de leurs caractéristiques matérielles. Plus le conducteur est fin, plus la résistance est grande et plus les pertes s'augmentent. Pour équilibrer la dimension et la performance, les ingénieurs utilisent généralement des matériaux à faible perte diélectrique, tels que le PTFE de haute performance ou les polymères fluorés, pour réduire l'atténuation d'énergie causée par l'absorption du milieu. Par exemple, dans les équipements d'imagerie médicale, l'utilisation de lignes coaxiales ultra-fines avec des milieux à faible perte permet de réduire l'atténuation du signal d'environ 10% par rapport aux câbles traditionnels. De plus, plus le câble est long, plus les pertes sont significatives, donc dans la mise en câble du système, il est préférable de raccourcir la longueur du chemin de transmission et de réduire les virages inutiles.

Troisième partie : améliorations apportées par l'optimisation des chemins de transmission
Dans les scénarios de transmission à haute vitesse, tels que la connexion à courte distance entre les puces et les modules I/O, les pertes de la soudure traditionnelle PCB (trace) sont évidentes. L'utilisation de coaxiaux extrêmement fins en tant que connecteurs (jumper harness), combinés avec des connecteurs à faible profil et haute densité, peut efficacement raccourcir le chemin de transmission des signaux haute fréquence, réduire les pertes d'insertion et de réflexion. Cette solution se démarque particulièrement dans l'intervalle de fréquence haute de 13–17 GHz, où l'intégrité du signal (SI) est significativement améliorée, et est donc de plus en plus adoptée par les appareils haut de gamme.

Quatre, l'influence des techniques de fabrication et des modes d'installation
Les coaxiaux extrêmement fins sont extrêmement sensibles à la précision des processus. Si la distribution de la tension n'est pas uniforme pendant le pliage ou le tressage du câble, cela peut causer la destruction de la structure de la couche de blindage ou la déformation de la compression du milieu, ce qui augmente la perte de signal. Pendant le processus de production, si le contrôle des processus de décapage, de soudure ou de compression n'est pas correct, cela peut également entraîner une突变 d'impédance ou un mauvais contact, ce qui provoque des réflexions et des pertes d'énergie. Par conséquent, les équipements de fabrication précise et les processus d'assemblage automatisé sont la clé pour assurer la qualité du signal.
La perte de signal des faisceaux coaxiaux extrêmement fins est principalement influencée par de multiples facteurs tels que la structure du conducteur, le matériau diélectrique, la correspondance d'impédance, la précision de fabrication et la méthode d'installation. En optimisant les matériaux, en concevant avec précision, en utilisant des procédés de haute précision et en organisant rationnellement, on peut réduire efficacement l'atténuation du signal et améliorer la stabilité et la fiabilité de transmission du système.
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