2018'de tanıtımından bu yana, 5. nesil (5G) hücresel radyo frekansı (RF) iletişim protokolü, bireysel kullanıcıların,Endüstriyel makinelerUluslararası Mobil Telekomünikasyon-2020 (IMT-2020) gereksinimlerini karşılamak için,Üçüncü Nesil Ortaklık Projesi (3GPP), 5G standardını geliştirdi., 10 Gbps'lik bir veri aktarım hızı belirler, bu da önceki 4G standartlarından 10 ila 100 kat daha hızlıdır.Bu standart aynı zamanda, bölgede bağlı cihaz sayısında en fazla 100 kat artışa izin vermek için, birim alan başına bant genişliğinin 1000 kat artırılmasını gerektirir.Aynı zamanda, örgüt, baz istasyonlarının ve bağlı cihazların enerji tüketimini azaltırken, ağın %99.999 kullanılabilirliğini elde etme konusunda ısrar ediyor.
2025 yılının ortalarına kadar, Kuzey Amerika'da 182 milyondan fazla olmak üzere dünya çapında 2.25 milyardan fazla 5G bağlantısı olacak.Sadece 5G frekanslarını ve protokollerini destekleyenler, daha hızlı yükleme ve indirme hızlarına ulaşabilir ve gelişmiş endüstriyel İşler İnterneti (IIoT) ve makineden makineye (M2M) iletişimi destekleyebilir ve ağ gecikmesi 1 ms kadar düşüktür.
5G altyapısı için yeni cihazların geliştirilmesi, her yerde bulunan kapasitörler de dahil olmak üzere çeşitli elektronik bileşenlere olan talebi teşvik etti.Kondansatörler istenmeyen frekansları filtreleyebilen ve radyo frekansı müdahalelerini ortadan kaldırabilen çok yönlü cihazlardır5G cihazları ve hücresel baz istasyonlarını tasarlarken, 5G cihazları ve hücresel baz istasyonlarını tasarlarken,Mühendisler belirli performansı karşılamak için uygun kondansatörleri seçmelidir, boyut ve maliyet gereksinimleri.
5G anten uygulamaları için kondansatörler
5G altyapısının antenleri, daha yüksek RF bölgelerinde üç frekans bandını destekliyor: 2 GHz'in altındaki düşük frekans bandı, 2 GHz ile 6 GHz arasındaki orta frekans bandı,ve 24 GHz ile 100 GHz arasındaki yüksek frekans bandıÇok katmanlı seramik kondansatörleri (MLCC) bir anten osilatörü oluşturmak için indüktörlerle eşleştirerek, belirli radyo frekanslarına uyum sağlamak mümkündür.5G altyapısının kondensatörleri, protokolün daha yüksek frekanslarını işleyebilmelidir (Şekil 1).
MLCC'nin RF İletişim Alanında Uygulanması
Şekil 1: MLCC, RF iletişim alanında yaygın olarak kullanılmaktadır. Mühendisler, 5G altyapısında daha yüksek RF akımlarını yönetmek için kapasitörleri dikkatlice seçmelidir. (Süret kaynağı: KEMET Corporate)
KEMET'in HiQ CBR serisi kondansatörleri (Şekil 2) bunlardan biridir.ve aşırı ısınmadan veya kapasitans özelliklerini kaybetmeden 1 MHz ila 50 GHz frekans aralığında uzun süre çalışabilirSınıf I dielektrik kullanımı nedeniyle, HiQ CBR kondansatörleri, kapasitans değişimi ± 30 ppm/° C'den daha az olan -55 ° C'den + 125 ° C'ye kadar bir sıcaklık aralığında çalışabilir.6'lık bir DC voltaj aralığında.3 V'den 500 V'ye kadar, bu kondansatör de yaşlanmadan çok istikrarlı bir performans sağlayabilir.
KEMET HiQ CBR kondansatörü
Şekil 2: HiQ CBR kondansatörleri, 5G altyapısında kullanılan daha yüksek frekanslar için tasarlanmış MLCC'lerdir.ve mat teneke kaplama kapakları. (Fotoğraf kaynağı: KEMET Corporation)
HiQ CBR kondansatörleri, birkaç kat temel metal elektrottan oluşur (Şekil 3). Elektrot malzemesi bakırdır ve her bir elektrot katmanı ayrılarak seramik malzemelerle yerleştirilmiştir.Burada kullanılan seramik malzeme I. sınıf C0G dielektrik CaZrO3'tür.Metal uç kapağı, yüzey montaj cihazını (SMD) basılı devre kartına (PCB) lehimlemeyi kolaylaştıran elektrot için elektrik bağlantı parçası olarak kullanılır.
Keramik dielektrikle gömülü iç elektrot MLCC tabakası
Şekil 3: MLCC'nin (HiQ CBR serisi ürünleri gibi) iç elektrot tabakası, son kapaklarında metal bağlantılar bulunan seramik dielektriklere gömülüdür. (Süret kaynağı: KEMET Corporation)
Malzeme ve yapısı sayesinde, HiQ CBR kondansatörleri, dağılım faktörünün (DF) karşıt olan kalite faktörü Q ile temsil edilen düşük kayıp performansına sahiptir.HiQ CBR kapasitörlerini 30 pF veya daha yüksek kapasitans değeri ile 1 MHz ± 100 kHz ve 1.0 ± 0.2 VRMS, onların Q değeri 1000'den büyük veya eşittir. Bu ürün serisinde daha düşük kapasitans değerlerine sahip kondansatörler için, Q = 400 + 20C, burada C kapasitans değeri.
Yüksek frekanslı RF uygulamaları için elektronik ürünler tasarlarken, mühendisler ayrıca düşük eşdeğer seri direnci (ESR) ve düşük eşdeğer seri indüktansı (ESL) ile kondansatörler arıyorlar,Yüksek kendi kendine rezonans frekansı (SRF) elde etmesine yardımcı olabilir. SRF, bir kondansatörün rezonans verdiği frekanstır, kapasitansını kaybetmesine neden olur ve bir indüktör olarak hareket eder,Bu nedenle SRF, çalışma sıklığından çok daha yüksek olmalıdır.HiQ CBR kapasitörlerinin SRF aralığı 600 MHz (100 pF kapasitör) ile 12000 MHz (0.1 pF kapasitör) arasındadır.
HiQ CBR kondansatörlerinin uç kapağı mat teneke ile işlenir ve standart basılı devre kartlarına lehimlenebilir.0402 (0.4 "x 0.2"), 0603 (0.6 "x 0.3"), ve 0805 (0.8 "x 0.5). Bu cihazlar kurşunsuz sertifikadan geçti ve RoHS düzenlemelerine uyuyor.
HiQ CBR serisi kondansatörleri, benzersiz performans özellikleri ve dış boyutlarıyla 5G hücresel baz istasyonlarında, iletişim ağlarında, RF güç güçlendiricilerinde (PA) iyi bir rol oynar.kablosuz yerel alan ağları (LAN)Bu seri kondansatörler aynı zamanda DC engelleme, filtreleme, impedans eşleştirme, çiftleme,ve bypass.
Müdahale ve sinyal gürültüsünü azaltmak için, designers can add similar KEMET FLEX SUPPRESSOR ® This sheet or roll shaped polymer metal composite material (Figure 4) contains micrometer sized magnetic particles dispersed in a flexible polymer substrate to suppress electromagnetic waves or resonances, manyetik akış yakınlaşmasını iyileştirmek veya 3 GHz ile 40 GHz arasında 5G frekans aralığında elektronik cihazlar tarafından üretilen gürültüyü azaltmak.