5G时代对射频连接器有哪个要求?

5G射频网络的到来,将会实现安全可靠的自动驾驶。要做到这一点,必须保证射频传输的完整性。



预计5GRF网络将改变驾驶体验。汽车和城市基础设施中大量的传感器,以及高速数据传输能力,将使出行更安全、更高效。使用5G网络,摄像机、雷达系统、声纳系统、GPS和光探测测距系统等都能实现数据的高速传输。互联网络自动驾驶车辆将接收并传送大量数据,与云和智能城市实现互联。另外,所有这些数据都必须得到及时处理,以建立一个安全,自由流动的运输系统。


5G带宽比4G网络增加了10倍,并且延迟降低了至少30倍。降低4G到5G的延迟是1.5毫秒到65纳秒,这将显著提高信息更新的刷新速度。这样,自动驾驶的汽车就会对雷达和传感器系统所感知到的刺激做出快速反应。利用4G网络,汽车从发现障碍物到执行响应指令(例如刹车)都能跑4.6英尺(1.4米)。采用5GRF网络,可以降低到1.1英寸(28毫米)。


5G射频标准


TEConnectivity研发与产品开发工程部的高级经理AmosCheah说:“5G无疑将提供闪电速度,而此前闪电速度仅限于军用和卫星通信。5G网络将加速无线通信技术的发展。

Cheah认为,5GRF网络需要新的标准来支持超快、低延迟的应用,设计师需要解决天线设计问题,并采用多输入多输出(MIMO)技术来提高数据传输速度和可靠性。这样就实现了自主驾驶车辆的安全高速连接和数据传输。


实施5G基础设施。


公司为5GRFN的实施设计创新了RF产品。PEX介绍了几个用于移动应用的5GRF连接器。其MHF7S小型射频同轴连接器尺寸较小(2.0x2.0mm),匹配高度低为1.4mm,可克服5G毫米波EMI问题,在15GHz频率工作时,天线传输的电压驻波比(VSWR)为1.5。EMI在工业中的第一阶段性能非常重要,它将带状线端信号引脚置于插座地线中,以减少EMI干扰。MHF7也是一款小型射频同轴连接器,尺寸与MHF7相同(2.0x2.1mm),驻波比为1.68,阻抗变化最小。


另外,IPEX的EVAFLEX5-SE-GHT和垂直匹配5-SE-GVTRF微同轴连接器是用于5GRF应用的EVAFLEX5-SE-G水平和垂直匹配连接器线的一部分。这种连接件具有自锁功能,保证了汽车应用中FFC/FPC在高冲击和振动环境下的可靠性。并且对数据传输进行了4Gb/s以上的高温测试。两者的间隔都是0.5毫米,而且脚位数可以是20到60。


AVX公司开发的一种单接触式同轴终止装置,适用于AVX公司00-6791系列RF同轴IDC连接器。该设计简化了连接操作,减小了汽车的尺寸,这一点非常重要。到2019年推出时,这被认为是业界首款面向汽车市场的RF同轴IDC线缆连接器。此外,这种连接器还可以用于工业上。


RFIDC连接器可以应用于各种型号的同轴电缆,其RF性能比直接在PCB上焊接的电缆好得多。据AVX公司称,这种连接器的组件成本较低,在10x6.6mm和3.9mm的高度上比传统的两片RF连接器要小。可大大节省PCB在汽车应用中的空间,并减少安装时间。


RFIDC连接器在00-6791的终止过程中被简化为三个阶段。拆掉外壳并编织屏蔽网后,即可插入电缆,内套保持完好。手工或自动刺穿同轴电缆的外衣和介质,同时直接接触编织屏蔽和导体。接线盒的绝缘外壳上还有三个窗口,可以让安装者或启用摄像机的自动电缆定位确认系统看到电缆位置和检查终端。如连接线或电缆因任何原因需要拆卸,可拆下盖子,暴露接触面,以便重新施工或拆卸。


00-6791系列RF同轴IDC连接器材料包括磷青铜和编织带,尼龙46玻璃填充绝缘层,无铅镀锡镍基,以及不锈钢支撑板等。工况温度范围由-40℃至105℃不等,回流期耐热可达260℃。该装置在125VAC和6GHz的工作频率下,能承受70N的水平拉力和20N的垂直拉力。本实用新型可用于自动SMT拾取和放置,自动无铅回流焊,满足蓝牙,GPS,GSM和WLAN无线协议的要求。


模拟装置连接器。


汽车的某些地方,为了实现5G的高频率、高数据率传输,需要高速、高密度的插座连接件。该公司的SEARAYSEAF高密度插座连接器旨在最大限度地支持高速高频传输。堆高可以在7.0毫米至40毫米之间,工作速度可以达到每秒56GB。这种插座连接器易于焊接,最多可提供560个单端I/O或140个差分对。


SEARAY系列产品还包括直角SEAF-RA插座,SEAF80.8mm引脚场阵列,SEAFP压装插座,SEAFP-RA直角压装插座等等。该系列IPCJ-STD-001F已经通过了认证,能提供高达500个I/O,并且可以从7.0毫米到18.5毫米不等。


5G天线


该TE可以为5G无线射频通信提供必要的车载天线设计。这家公司提供PCB和机箱天线组合,用于蜂窝物联网设备在一系列频带中工作,适用于从600MHz到6GHz的5GRF网络。


连接线提供2195729-1和2195729-2外接全带天线。本实用新型的SMA公端天线与5G、GNSS和LTE无线网络兼容,阻抗50Ω,驻波比小于3.1。


该TE的天线有不同的安装方式,电缆长度和连接器选择,可以满足不同的系统结构需求。易于与终端设备集成。该技术公司也服务于嵌入天线和开发复杂的多天线组件。


虽然人们对5G无线网络的发展前景充满期待,但是5G无线网络的发展速度并没有达到人们的期望。虽然COVID-19的流行减缓了5G网络的普及,但它同时也强调了多种应用的必要性。AmdocsOpenNetwork技术总监AngelaLogothetis说:“这种流行病增加了远程工作的机会,人们在家就能上网,这突显了强大的5G射频基础设施的重要性。


与此同时,她预计5G的建设只是暂时的延迟。用户对于设备、连接和创新服务的需求将推动5G发展。她认为,接下来的12个月,5GRF将加速。在5G全面建成之后,汽车制造商将能够充分定位并满足ADAS和自主汽车对5G射频网络的优化要求。


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