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连接器该如何直面5G趋势下的挑战?

        过去,传统连接器只需要拥有机械性能、电气性能、环境性能三种性能即可,随着5G时代的降临,高速传输技术连接器也承担着转化电信号和光信号的重担,另外,接触式的连接方式也逐步转向无线传输。当然,更高速、低延迟的传输随之而来的是物联网大数据的革新,这势必让产品的整体设计更加复杂,但整体成本上仍需控制在一定范围内。因此,连接器面临着高精度、高可靠、小型化还要相对低成本的挑战。而事实上,挑战并不仅限如此……

      6月初,工信部向中国电信、中国移动、中国联通、中国广电四家企业发放5G商用牌照,中国正式进入5G商用元年。据悉,TE 作为高速、散热性能和EMI/SI解决方案以及严苛环境领域的创新领导者,正与全球各大5G无线通信设备OEM厂商和云服务商开展密切合作,以5G解决方案和专业能力,支持5G网络的成功部署。



连接器面临的挑战远超于想象

       公开数据显示,截至2023年底,全球5G签约用户数将超过10亿,2020年也将成为5G正式商用部署的关键时间点。据IDC预测,5G及5G相关的网络基础设施市场将从2018年的5.28亿美元左右增长到2022年的260亿美元,复合年增长率为118%。届时,不仅是连接器,基站数量、光纤、光模块等5G基础设施也将大幅增加,市场空间广阔。然而想要抓住这一波机遇,连接器所面临的挑战远超于想象之中。

       据Roger介绍,正如上文所述,目前连接器面临的挑战主要表现在三个方向——产品的可靠性、密集度、小型化。除此之外,产品的安全性、效用性、能耗和环境问题也是需要考虑和解决的。

       对以上问题他补充表示,产品和系统搭建以后,信号在传送过程中必须保证其安全性;而在网络搭建完毕后,假若经过三年就已不能满足扩容的需求或不能兼容,那么产品需有足够的空间能够升级或者完成更新换代或兼容;如果整体设计耗能较大,既是损失也不合理;产品在维修或报废时如果设计不合理,费用则会提高。

      未来5G将应用在增强移动宽带(eMBB)、高可靠低时延通信(uRLLC)、海量机器类通信(mMTC)三大场景。而这需求的是非常宽的带宽,非常高传输的速率,非常可靠的低延时的连接,另外,还需要海量机器类型连接的网络。

为满足如此大量数据传输,非常多器件集成在一起,为了实现覆盖距离要增加相应的功率,因而带来的热量传输也是超乎想象的,所以对连接器密度的需求、对热量传输的需求、对可靠性的需求、对速率的要求都提出了比原来任何时候更大的技术挑战。



5G三大重要用例


       面对如此的挑战,Marshall表示,针对挑战TE研发创新技术,使用ERFV这样的一体式方案。与三件式解决方案相比,该款产品不仅大幅降低了成本,更保持了TE一如既往的高可靠、高精度、小型化的性能。

另外值得一提的是,在散热方面,TE去年初研发的最新技术,能够将热传导提高30%以上,目前已开始量产。

       还有很重要一点,在信号传输效率方面,TE的5G连接器可由低损的线缆组建,内部线缆高效简明地连接,从而使得安装非常简便。可在高速情况下带来很低的损耗,让数据传输非常有效。传输越有效则损耗越低,因而产生的热量会变小,从这个角度上看也等同于加强散热。

据悉,TE在高速输入输出方面享有全球有最大的份额。而在屏蔽、散热性能方面,相对同行具有非常强的技术领先优势。


解决完挑战并不意味着结束

        毫米波的优势在于带宽非常大,且传输速度迅捷如风,然而有着信号衰减的弱点。如今,在Sub-6GHz部署中,毫米波出货量已占到20%以上,作为连接器厂商该怎么做?

Marshall表示,毫米波在衰减方面的确容易受到天气、建筑的影响,这些会减少毫米波传输的路径。

他表示,从布网角度来看,5G基本是结合的方式,通过毫米波的叠加实现无缝覆盖。正因毫米波传输易受影响,所以更适用于较密集的城市应用实现短距的传输,因此毫米波的布设点会更灵活多样。

从连接器产品上来看,TE的毫米波产品在射频领域有很多产品,可根据5G的应用形态再做一些定制化连接器满足毫米波传输需求。

另外,从天线角度来看,也可利用TE相关技术的积累和创新,配合客户进行毫米波天线的开发。

Roger表示,在毫米波领域,TE拥有深厚的技术积累,毫米波的应用不仅限于5G之中,比如机场安检口等数据密集又要求迅速的场景。TE一直以来擅长提供高可靠性,适合严苛条件的连接器产品,在很小的区域内实现大量数据传输对可靠性要求会更高。

众所周知,边缘计算是5G赋能自动驾驶、人工智能等很重要的一环。5G边缘计算将为终端用户在核心网边缘的应用,提供更大容量、更低时延、更高移动性、更高可靠性和准确性。在这种分布式计算中,大部分计算都可能在智能设备(内嵌传感器)或边缘设备等分布式设备节点上执行,而非由数据中心完成。这些设备的设计正在发生改变,将采用集成微控制器、执行器芯片和模块的智能传感器。这同样会改变连接器和线缆在系统中的角色和要求。面对这种情况,TE也会根据实际场景提供满足边缘云计算的屏蔽性好、散热性能强、小型化的产品。

       另外,自动驾驶和新能源汽车在近期的新闻中也频繁“刷脸”,据Roger表示,这方面天线部门也与汽车部门配合进行车载天线应用研发,内部部门的合作产品也将更有保障。


来源:21IC中国电子网


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