Hogyan javítják a mikrokoaxiális kábelek az AR/VR-eszközök képminőségét

A kibővített és virtuális valóság világa (AR/VR) új digitális szintre emeli a világot. Lenyűgöznek a gyönyörű képek, a színházi jellegű beállítások és a tökéletes interaktivitás. Amikor processzorokról, kijelzőkről és optikákról van szó, jogosan kerülnek a főcímlapokra, mégis van egy másik fontos elem, ami a kulissák mögött működik: a mikrokoaxiális kábel. A Hotten Electronic Wire-nál tudjuk, hogy az AR/VR-élmény mélyessége ezek a miniatűr, magas technológiájú vezetékek funkcióitól függ.

A képminőség korlátja: adat, sebesség és integritás

A magas felbontású AR/VR hatalmas és folyamatos adatáramlást igényel. A jelenlegi fejegységek olyan kijelzőkkel rendelkeznek, amelyek felbontása meghaladja az 5K-t szemenként, magas képfrissítési gyakorisággal (90Hz, 120Hz vagy annál magasabb), valamint több kamera és szenzor összetett követési jeleivel. Mindez az adatot át kell juttatni a feldolgozó egységből (amely lehet egy mobil chipeszköz vagy egy közeli számítógép) a kijelzőkhöz, amelyek csupán néhány centiméterre helyezkednek el a szemek előtt. Bármilyen hiba ezen adatátvitel során az áttörést okozhatja, amelytől a felhasználók tartanak: késkésleltetés, mozgási elmosódás, kép szakadás, szín pontatlanságok vagy alacsony felbontás. Itt hibásodik meg a hagyományos kábelvezetés, és itt jön előnybe a speciális mikrokoaxiális kábelek használata. Magas felbontású AR/VR kijelzők esetén a jelromlás gyakran nem a processzorok vagy a panelek, hanem a belső kábelezésben az elégtelen impedancia-szabályozás, túl magas beillesztési veszteség és gyenge EMI-elnyelés következménye. Amint az adatsebesség több gigabit másodpercenkéntre emelkedik, a hagyományos kábelezés gyorsan korlátozó tényezővé válik.

A mikrokoaxiális kábelek háromféle módon javítják a vizuális élményt

Folyamatos nagysebességű adatátvitel: A mikrokoaxiális kábelek gyakran magasabb frekvenciákra készülnek. Pontos központi vezetővel, dielektromos szigeteléssel és árnyékolással rendelkeznek, amelyek együttesen csökkentik a jelveszteséget (csillapítást) és távolság megtétele mellett is fenntartják a sávszélességet. AR/VR esetén ez közvetlenül azt jelenti, hogy a legújabb protokollokat, például az USB4-et, DisplayPort-ot vagy LVDS-t teljes mértékben támogatja. Ez a képpontokban gazdag képadatokkal kombinálva lehetővé teszi, hogy az összetett képinformációk a kijelzőre érkezzenek anélkül, hogy maga a kábel korlátozná az átvitelt, így akár gyors tempójú VR-játék vagy részletgazdag AR-réteg esetén is tiszta, finom részletességű képek jelenjenek meg.  A gyakorlati AR/VR fejhallgatók tervezésénél a mikrokoaxiális kábelek általában 36–44 AWG tartományban működnek, 50Ω vagy 75Ω vezérelt impedanciával, biztosítva a stabil jelátvitelt olyan nagysebességű interfészekhez, mint az eDP, MIPI DSI, DisplayPort és LVDS. A megfelelő dielektrikum kiválasztása és a vezető geometriája segít csökkenteni a behelyezési veszteséget és megőrizni a jel integritását rövid, de kritikus távolságokon.

Magas szintű jel- és EMI-páncélzat: Egy AR/VR fejhallgatón belül elektromosan zajos környezet alakul ki. Elektromágneses zavarokat (EMI) okoznak a processzorok, teljesítménykörök, vezeték nélküli modulok stb. Az AR/VR alkalmazásokhoz használt tipikus mikrokoaxiális kábelstruktúrák vékony sodrott vagy tömör központi vezetőből, precíziós dielektrikus szigetelésből, valamint többrétegű páncélzatból állnak, például alumíniumfóliából és nagy lefedettségű rézhurkokból. Ez a felépítés hatékonyan gátolja az EMI-t, miközben állandó impedanciát biztosít a kompakt egységekben.  Ezek a mikrokoaxiális kábelek erős többrétegű (gyakran alumíniumfólia és fonott drót keverékéből álló) pajzssal vannak leárnyékolva, amely védőpajzsként szolgál a törékeny képi információ körül. Ez a leárnyékolás kívüli zavaroktól távol tartja az adatot, és ugyanakkor védi a jel belsejében is, megelőzve a más belső komponensekkel való áthallást. Az eredmény egy tiszta és stabil jel, amely eltávolítja a kép „hóhatást”, a képeltolódást vagy a színugrásokat, így tiszta és konzisztens képet biztosít.

Elhasználódással számmal szembeni ellenállás: Az AR/VR eszközöket mozgásra tervezik. A fejhallgatókat folyamatosan fel- és lerakják, valamint állítják. A kijelzőkhez és szenzorokhoz csatlakozó kábelek ismétlődő hajlítás, csavarás és kis sugarú hajlítás hatásának vannak kitéve. Az AR/VR fejegységekben az intern mikrokoaxiális kábeleknek gyakran tízezres hajlítási ciklusokat kell elviselniük, miközben kis hajlítási sugaruk van és korlátozott a telepítési hely, ugyanakkor fenn kell tartaniuk az elektromos teljesítmény stabilitását az egész termék élettartama alatt. A Hotten által fejlesztett mikrokoaxiális kábelek vezetője nagy szálú sodratból készül, a külső réteg anyagát pedig kifejezetten hosszú hajlítási élettartamra és nyomásállóságra tervezték. Ez a mechanikai megbízhatóság nemcsak a törések megelőzését jelenti, hanem azt is, hogy a kábel elektromos jellemzői ezer számlálású mozgásciklus során is állandóak maradjanak. Egy olyan kábel, amely minden hajlításkor sérül, fokozatosan jelelési problémákat okozna, ami idővel egyre rosszabb képminőséget eredményezne. Kábeleinket úgy tervezzük, hogy az eszköz teljes élettartama alatt optimális szolgáltatást nyújtsanak.  

A Hotten hangsúlya: A következő generációs AR/VR lehetővé tétele

At Hotten Elektronikai Kábelek , alapítva 2018-ban, főbb kutatási és fejlesztési irányunk az ultrafinn koaxiális kábeltechnológia fejlesztése. Éves kábeltérfogatunk meghaladja a 144 millió métert, és megoldásokat is kínálunk nehéz munkafeltételekhez. AR/VR kábeleink és kábelszalagok egyedi tervezéssel felelnek meg a fejre szerelhető kijelzők különleges igényeinek:

Ultrafinn méret: Olyan kis, könnyű méretekhez tervezett, amilyenek a mai fejhallgatókban használtak.

Magas sávszegély: Lehetővé teszi az 8K+ felbontású és magas képfrissítési gyakoriságú videó-átvitelt.

Kiváló árnyékolás: Tökéletesen működik kis, integrált gépekben.

Egyedi szerelés: Az egyedi szerelés lehetővé teszi a gyártók számára, hogy teljeskörű kábelszalagtermékeket kapjanak, amelyek tápkábelt, adatkábelt és érzékelőkábelt kombinálnak minőségi csomagokká, melyek egyszerűen telepíthetők.

A Hotten Electronic Wire-nél az AR/VR mikrokoaxiális kábeleinket ultravékony vezetőfeldolgozási technológiával, stabil impedancia-szabályozással és nagy megbízhatóságú árnyékolási struktúrával fejlesztettük ki. Gyártási kapacitásaink közé tartoznak az ultravékony koaxiális kábelek, a precíziós extrudálás és az egyedi kábelszerelvények, amelyek támogatják az alkalmazásokat az AR/VR, az orvosi képalkotás és más nagy sűrűségű elektronikus rendszerek területén.

A világos következtetés

Ahhoz, hogy valóban belemerüljünk az AR/VR világába, minden elemnek tökéletesen kell működnie. A mikrokoaxiális kábel az, amely különbséget tesz, és a digitális világot a szemeink elé varázsolja. Ezek a fejlett kábelek természetüknél fogva zajmentesek, így biztosítják a nagy sebességű, magas integritású és megbízható jelátvitelt, megszüntetve minden vizuális torzítást, ugyanakkor lehetővé téve a hardver teljes potenciáljának kihasználását. Mivel az AR/VR technológia egyre inkább a fotorealisztikus képek és az általános elterjedtség felé halad, a Hotten Electronic Wirehez hasonló iparági vezetők által előtérbe helyezett új mikrokoaxiális kábelezési technológia továbbra is alapvető fontosságú marad a hibátlan virtuális képek létrehozásában.

Tipikus műszaki jellemzők (referencia)

Rendkívül vékony méret: 36–44 AWG

Impedancia lehetőségek: 50Ω / 75Ω

Árnyékolás: Fólia + fonat

Alkalmazások: AR/VR sisakok, orvosi képalkotás, kompakt elektronikai eszközök