Как микрокоаксиальные кабели улучшают качество изображения в устройствах AR/VR

Мир дополненной и виртуальной реальности (AR/VR) выведет мир на новый цифровой уровень. Нас впечатляют красивые изображения, театральные декорации и безупречное взаимодействие. Когда речь заходит о процессорах, дисплеях и оптике, именно они справедливо попадают в заголовки, однако существует ещё один важный элемент, работающий за кулисами — микрокоаксиальный кабель. В компании Hotten Electronic Wire мы знаем, что погружение в вашу AR/VR-реальность определяется функциональностью этих миниатюрных высокотехнологичных проводников.

Узкое место качества изображения: данные, скорость и целостность

AR/VR с высоким разрешением требует огромного и непрерывного потока данных. Современные гарнитуры оснащены дисплеями с разрешением более 4K на каждый глаз, высокой частотой кадров (90 Гц, 120 Гц и выше), а также сложными сигналами отслеживания от нескольких камер и датчиков. Все эти данные необходимо передавать из вычислительного модуля (которым может быть мобильная платформа или ближайший компьютер) на дисплеи, расположенные всего в нескольких сантиметрах перед глазами. Любые сбои при такой передаче данных приведут к возникновению артефактов, нарушающих эффект присутствия и вызывающих опасения у пользователей: задержка изображения, размытость при движении, разрывы экрана, неточность цветопередачи или низкое разрешение. Именно здесь обычные провода выходят из строя, а специальные микро-коаксиальные кабели демонстрируют свои преимущества. Для дисплеев высокого разрешения AR/VR искажение сигнала часто вызвано не процессорами или панелями, а недостаточным контролем импеданса, чрезмерными потерями вносимого сигнала и плохой защитой от электромагнитных помех во внутренней проводке. По мере превышения скорости передачи данных нескольких гигабит в секунду, традиционная проводка быстро становится узким местом.

Три способа, с помощью которых микро-коаксиальные кабели улучшают визуальный опыт

Неустанная передача данных на высокой скорости: микрокоаксиальные кабели предназначены для работы на более высоких частотах. Они имеют точный центральный проводник, диэлектрическую изоляцию и экранирование, которые в совокупности уменьшают потери сигнала (затухание) и сохраняют полосу пропускания на расстоянии. В случае AR/VR это напрямую означает поддержку новейших протоколов, таких как USB4, DisplayPort или LVDS, в полном объеме. В сочетании с данными изображений высокой детализации это позволяет передавать сложные графические данные на дисплей без ограничений со стороны кабеля, обеспечивая четкие и детализированные изображения даже в динамичной VR-игре или сложном AR-слое.  В практических конструкциях гарнитуры AR/VR микрокоаксиальные кабели обычно работают в диапазоне 36–44 AWG с контролируемым импедансом 50 Ом или 75 Ом, обеспечивая стабильную передачу сигнала для высокоскоростных интерфейсов, таких как eDP, MIPI DSI, DisplayPort и LVDS. Правильный выбор диэлектрика и геометрия проводника помогают минимизировать потери при вставке и сохранить целостность сигнала на коротких, но критических расстояниях.

Высокая защита от сигналов и ЭМП: Внутри гарнитуры AR/VR существует электрически шумная среда. Электромагнитные помехи (ЭМП) создают процессоры, силовые цепи, беспроводные модули и т.д. Типичные конструкции микрокоаксиальных кабелей для приложений AR/VR включают центральный проводник из тонких скрученных или сплошных жил, точную изоляцию диэлектрика и многослойную экранировку, например алюминиевую фольгу в сочетании с медным оплетением высокого покрытия. Эта конструкция эффективно подавляет ЭМП и поддерживает постоянный импеданс в компактных узлах.  Эти микрокоаксиальные кабели имеют высокий уровень экранирования благодаря прочному многослойному экрану (часто смесь алюминиевой фольги и оплетки), который служит защитным экраном вокруг информации хрупкого изображения. Экранирование предотвращает проникновение внешних помех в данные и защищает сигнал внутри кабеля, предотвращая перекрестные наводки с другими внутренними компонентами. Результатом является четкий и стабильный сигнал, устраняющий визуальный шум, призрачное изображение или скачки цвета, что обеспечивает чистое и постоянное изображение.

Устойчивость к износу: устройства AR/VR будут построены с учетом движения. Наушники постоянно надеваются, снимаются и регулируются. Кабели, соединяющие дисплеи и датчики, многократно подвергаются изгибам, скручиванию и изгибам с малым радиусом. В AR/VR-шлемах внутренние микрокоаксиальные кабели часто должны выдерживать десятки тысяч циклов изгиба при малом радиусе изгиба и ограниченном месте установки, сохраняя при этом стабильные электрические характеристики на протяжении всего срока службы изделия. Токопроводящая жила микрокоаксиальных кабелей, разработанных компанией Hotten, состоит из большого количества проволочных прядей, а материал оболочки был разработан для обеспечения высокой гибкости и устойчивости к сдавливанию. Эта механическая надежность важна не только для предотвращения обрывов, но и для поддержания стабильности электрических характеристик кабеля в течение тысяч циклов движения. Кабель, повреждающийся при каждом изгибе, постепенно вызовет проблемы с передачей сигнала, что со временем ухудшит качество изображения. Мы проектируем наши кабели таким образом, чтобы они обеспечивали оптимальную работу на протяжении всего срока службы устройства.  

Основное направление Hotten: обеспечение технологий следующего поколения в области AR/VR

На Hotten Electronic Wire , основанная в 2018 году, наша основная деятельность в области НИОКР направлена на разработку технологии ультратонких коаксиальных кабелей. Объём выпускаемых нами кабелей превышает 144 миллиона метров в год, и мы также ориентируемся на решения для сложных условий эксплуатации. Наши кабели и жгуты для AR/VR проектируются индивидуально с учётом особых требований головных дисплеев:

Ультрамалый калибр: разработан для малых и лёгких габаритов современных гарнитур.

Высокая пропускная способность: обеспечивает передачу видео с разрешением 8K+ и высокой частотой обновления кадров.

Отличное экранирование: обеспечивает надёжную работу в компактных, интегрированных устройствах.

Индивидуальная сборка: позволяет производителям получать комплексные изделия в виде жгутов проводов, объединяющих силовые, информационные и сенсорные кабели в качественные и простые в установке комплекты.

В компании Hotten Electronic Wire наши решения для микро-коаксиальных кабелей AR/VR разработаны с акцентом на обработку сверхтонких проводников, стабильный контроль импеданса и высоконадежные экранирующие конструкции. Наши производственные возможности охватывают изготовление коаксиальных кабелей сверхмалого диаметра, прецизионную экструзию и сборку индивидуальных кабельных жгутов, обеспечивая поддержку применений в системах AR/VR, медицинской визуализации и других высокоплотных электронных системах.

Четкий вывод

Чтобы полностью погрузиться в AR/VR, все элементы должны работать безупречно. Микрокоаксиальный кабель является тем, что делает разницу, передавая цифровой мир прямо в ваши глаза. Эти передовые кабели по своей природе бесшумны и обеспечивают высокую скорость, высокую целостность и высокую надежность передачи сигнала, устраняя любые визуальные артефакты, а также раскрывая потенциал оборудования. По мере того как технология AR/VR движется к фотореалистичным изображениям и повсеместному применению, новая технология микрокоаксиальной прокладки, поддерживаемая такими лидерами отрасли как Hotten Electronic Wire, останется краеугольным камнем создания безупречных виртуальных изображений.

Типичные технические характеристики (справочные)

Сверхтонкий калибр: 36–44 AWG

Варианты импеданса: 50 Ом / 75 Ом

Экранирование: Фольга + оплетка

Применение: AR/VR-шлемы, медицинская визуализация, компактная электроника