直驅(qū)技術(shù)在5G產(chǎn)品中的應(yīng)用

時(shí)間:2019-09-11

來(lái)源:中國(guó)傳動(dòng)網(wǎng)

導(dǎo)語(yǔ):?5G作為新一代的移動(dòng)通信技術(shù),對(duì)移動(dòng)通信提出更高的要求,它不僅在速度而且還在功耗、時(shí)延等多個(gè)方面有了全新的提升。由此業(yè)務(wù)也會(huì)有巨大提升,互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展也將從移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)入智能互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代。

5G作為新一代的移動(dòng)通信技術(shù),對(duì)移動(dòng)通信提出更高的要求,它不僅在速度而且還在功耗、時(shí)延等多個(gè)方面有了全新的提升。由此業(yè)務(wù)也會(huì)有巨大提升,互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展也將從移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)入智能互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代。

5G商用牌照的發(fā)放,為一輪電子設(shè)備升級(jí)注入了新動(dòng)力,由此激發(fā)了下游裝備制造產(chǎn)業(yè)的新需求,催生了智能裝備產(chǎn)業(yè)新一輪的革新。5G時(shí)代現(xiàn)出黎明前的曙光,有望為“2019寒冬之年”帶來(lái)新一輪的發(fā)展機(jī)遇。

5G特點(diǎn).png

5G通訊的基本特點(diǎn)

5G技術(shù)以其高速度、低延時(shí)、泛在網(wǎng)、低功耗等特點(diǎn),被稱為通向產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的“高速公路”,推動(dòng)著物流產(chǎn)業(yè)進(jìn)行智慧變革。5G具備的重要特性,可大大推動(dòng)遠(yuǎn)程醫(yī)療、工業(yè)控制、遠(yuǎn)程駕駛、智慧城市、智慧家居等應(yīng)用的普及。

1、高速度

相對(duì)于4G技術(shù),5G通訊要解決的第一個(gè)問(wèn)題就是高速度。網(wǎng)絡(luò)速度提升,用戶體驗(yàn)與感受才會(huì)有較大提高。目前5G正常的速度已經(jīng)達(dá)到4.6Gbps,峰值到達(dá)6.5Gbps,是4G的十倍。這樣的高速度給對(duì)速度有很高要求的業(yè)務(wù)提供了機(jī)會(huì)和可能,隨著新技術(shù)的普及應(yīng)用,未來(lái)還將會(huì)有更多的開(kāi)發(fā)空間。

2、低時(shí)延

5G通訊的新應(yīng)用場(chǎng)景包括無(wú)人駕駛、工業(yè)自動(dòng)化的高可靠連接等。4G最快時(shí)延是98ms,而5G對(duì)于時(shí)延的最低要求是1毫秒,甚至更低。這就對(duì)網(wǎng)絡(luò)提出了嚴(yán)苛的要求。而5G是物聯(lián)網(wǎng)、智能制造、自動(dòng)駕駛和遠(yuǎn)程醫(yī)療等這些新應(yīng)用領(lǐng)域的必然要求。

要滿足低時(shí)延的要求,需要大量的技術(shù)進(jìn)行配合,減少時(shí)延。邊緣計(jì)算等技術(shù)和傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)合起來(lái),這樣的技術(shù)也會(huì)被采用到5G的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中,對(duì)特的領(lǐng)域提供的更高品質(zhì)的服務(wù)和保障。

3、泛在網(wǎng)

泛在網(wǎng)是指網(wǎng)絡(luò)廣泛覆蓋,并且是縱深覆蓋,使每一個(gè)角落都有網(wǎng)絡(luò)。隨著業(yè)務(wù)的發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)需要無(wú)所不包,廣泛存在。只有這樣才能支持更加豐富的業(yè)務(wù),才能在復(fù)雜的場(chǎng)景中使用。一定程度上,泛在網(wǎng)比高速度還重要,只是建一個(gè)少數(shù)地方覆蓋、速度很高的網(wǎng)絡(luò),并不能保證5G的服務(wù)與體驗(yàn),因此,泛在網(wǎng)才是5G應(yīng)用體驗(yàn)的一個(gè)根本保證。

4、低功耗

5G要支持大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用,就必須要對(duì)功耗有要求。如果把功耗降下來(lái),就可以大大改善用戶體驗(yàn),促進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品的快速普及,滿足5G應(yīng)用對(duì)于低功耗物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)需要。例如,目前最新上市的手機(jī)終端都開(kāi)始采用7nm生產(chǎn)工藝,使得產(chǎn)品的通訊速度和功耗上都有了很大的提升,相比之前的10nm工藝,速度至少提升20%,功耗降低40%,這些對(duì)于手機(jī)終端廠家來(lái)說(shuō),在生產(chǎn)制造工藝上也將帶來(lái)很大的影響。

5、PCB板加工難點(diǎn)上升

5G通訊基站覆蓋范圍小,使得未來(lái)小基站數(shù)量大幅上升,根據(jù)Yole的調(diào)查數(shù)據(jù)顯示,到2025年,5G網(wǎng)絡(luò)總的建設(shè)基站數(shù)將達(dá)到1442萬(wàn)個(gè)。同時(shí),隨著頻段增多,頻率升高,5G基站對(duì)高頻高速材料(覆銅板)需求增加,這也對(duì)PCB板的加工制造工藝提出了更高的要求,更高精度的生產(chǎn)設(shè)備成為了必須。

5G技術(shù)加持,加工效率得以提升

2019年,廣州市昊志機(jī)電股份有限公司入選“廣東省工業(yè)和信息化廳第一批5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用示范園區(qū)”名單,昊志機(jī)電是一家專業(yè)從事高精密機(jī)電一體化的核心功能部件研發(fā)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造、銷售與維修服務(wù)的環(huán)保型高新技術(shù)企業(yè)。圍繞5G時(shí)代的特定需求,昊志機(jī)電推出了一系列針對(duì)5G通訊基站、PCB鉆孔設(shè)備等直驅(qū)技術(shù)解決方案。

首先在基站方面,5G通訊傳輸速度加快,功耗也會(huì)越來(lái)越大,隨之帶來(lái)了成本升高和環(huán)境污染等問(wèn)題,為此,作為導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)件之一的散熱器在5G基站設(shè)備中的應(yīng)用也將發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。但目前在散熱器的加工過(guò)程中仍然存在著鋁材尺寸大、槽和螺紋掛耳多、切削量大、硬度高、基材粘黏現(xiàn)象嚴(yán)重、異型孔加工需求多等難點(diǎn)。

傳統(tǒng)的基站散熱器的加工方案一般是采用伺服絲杠傳動(dòng)+外驅(qū)主軸的方式,產(chǎn)品的表面質(zhì)量差、生產(chǎn)效率低、主軸啟停慢。這是因?yàn)檫@類方案使用的多是外驅(qū)主軸,極限轉(zhuǎn)速低,靜態(tài)動(dòng)態(tài)偏擺大,組合精度低,所以表面質(zhì)量比較差;另外外置電機(jī)體積大,無(wú)法進(jìn)行多頭加工導(dǎo)致效率低;攻牙轉(zhuǎn)速低,故會(huì)使主軸啟停慢(攻牙轉(zhuǎn)速低1000rpm-3000rpm)。

為了解決上述難題,昊志機(jī)電開(kāi)發(fā)出以永磁同步高速電主軸+直線電機(jī)的解決方案,有效地解決了以上應(yīng)用問(wèn)題。與傳統(tǒng)方案相比,電主軸比外驅(qū)主軸效率高、啟停快、轉(zhuǎn)速高、表面質(zhì)量好;直線伺服比旋轉(zhuǎn)伺服速度高、精度保持性好、效率高、維護(hù)成本低。這使得主軸切削效率提升1倍;機(jī)臺(tái)綜合效率至少提升30%;表面質(zhì)量大幅度提升,不變形、不崩邊、形位精度高。

永磁同步電機(jī).png

無(wú)論是基站還是通訊終端,基礎(chǔ)都是PCB板材,5G的發(fā)展不僅對(duì)PCB板的應(yīng)用有所提升,同時(shí)對(duì)材料的變化也有影響。通訊PCB量?jī)r(jià)齊升,享受5G紅利,在價(jià)格上,PCB的單位價(jià)格至少為4G時(shí)期的2.5倍;在用量上是4G時(shí)期的3倍。一般高頻基材應(yīng)用在基站天線、衛(wèi)星天線、微波天線;高速基材應(yīng)用在背板、RRU、BBU。PCB板的材質(zhì)變化,由FR-4到高頻高速覆銅板CEM-3;面積更大,15cm-35cm;層數(shù)和孔數(shù)多,2層-12層;孔越來(lái)越小,0.3mm以下占80%以上。

傳統(tǒng)的PCB鉆孔解決方案一般是采用20萬(wàn)轉(zhuǎn)氣浮電主軸+旋轉(zhuǎn)伺服絲杠的方式,該方案具有速度效率低、精度保持較差、噪音大、維護(hù)成本較高等缺點(diǎn)。而昊志機(jī)電研發(fā)出以25萬(wàn)轉(zhuǎn)高速氣浮主軸+直線電機(jī)的新方案,有效解決了上述缺陷。與傳統(tǒng)方案相比,加速度提高了50%;主軸轉(zhuǎn)速RPM提升25%;定位精度提升到37.5%;加工效率提升22%;在加工速度、精度、噪音方面都有了較大的提升,使得整體加工效率提升了25%。

25萬(wàn)轉(zhuǎn)高速氣浮主軸+直線電機(jī).png

5G是一個(gè)復(fù)雜的體系,未來(lái)5G網(wǎng)絡(luò)中的終端也不僅是手機(jī),而是有汽車、無(wú)人駕駛飛機(jī)、家電、公共服務(wù)設(shè)備等多種設(shè)備。4G改變生活,5G改變社會(huì)。5G將會(huì)是社會(huì)進(jìn)步、產(chǎn)業(yè)推動(dòng)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要推進(jìn)器。在5G技術(shù)加持之下,世界正進(jìn)入一個(gè)高度協(xié)同、萬(wàn)物互聯(lián)的新時(shí)代,各個(gè)領(lǐng)域悄然生變。

昊志機(jī)電將繼續(xù)圍繞“立足自主技術(shù)創(chuàng)新,服務(wù)全球先進(jìn)制造”的發(fā)展戰(zhàn)略目標(biāo),著眼于高端裝備制造業(yè),繼續(xù)以“為助力全球先進(jìn)裝備制造,提升人類良好體驗(yàn)而奮斗不止”的企業(yè)使命,不斷提升研發(fā)實(shí)力和研發(fā)效率、不斷完善產(chǎn)品種類及體系、持續(xù)拓展海內(nèi)外市場(chǎng)和應(yīng)用領(lǐng)域、加快募投項(xiàng)目建設(shè),推動(dòng)公司向“成為世界頂級(jí)裝備核心功能部件設(shè)計(jì)制造公司”的長(zhǎng)遠(yuǎn)目標(biāo)穩(wěn)步邁進(jìn)。





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