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5G趋势下,连接器该如何应对这三大挑战?

发布时间:2019-07-11 责任编辑:xueqi

【导读】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。TE数据与终端设备事业部工程总监 Marshall 陈家辉先生与TE数据与终端设备事业部产品研发工程经理 Roger 宋志刚先生针对这些问题发表了相关看法。
 
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。
 
TE数据与终端设备事业部工程总监 Marshall 陈家辉先生与TE数据与终端设备事业部产品研发工程经理 Roger 宋志刚先生作为本次媒体圆桌会主讲人解答现场记者问题。
 
图1:TE数据与终端设备事业部工程总监 Marshall 陈家辉先生
 
图2:TE数据与终端设备事业部产品研发工程经理 Roger 宋志刚先生
 
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。
 
图3:5G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。
 
图4:TE解决方案——天线
 
30年“老友”助力中国本土5G飞跃
 
4G到5G的过程并不是一蹴而就,4.5G是通往5G的必由之路。Roger表示,在过度至5G进程中,2018年TE也主要在和移动设备商和应用商在进行4.5G的产品设计。而在5G方面,据悉,三年前,TE已是中国移动创新联盟的第一批成员。
 
TE是全球化的公司,而早在30年前就已步入中国市场。从本土化角度上来说,在进入中国从生产到自动化,技术研发积累非常深厚,本地研发力量强大。借用全球服务客户的经验和技术平台为本地化的设计技术方案带来高精密、低成本的方案,更好去服务本地的客户。有些本地带来的技术方案也可以被全球其他地方进行采纳,Marshall如是说。
 
另外,针对国内市场TE拥有非常大的技术平台,基于平台可以针对客户需求进行调整和定制,保证客户在性价比和个性化的需求。他表示,TE技术平台和本地研发人员贴近客户、贴近市场正是TE在国内市场的重要优势。
 
“TE是全球连接器行业技术领导者,在全球有8000名工程师参与最新技术研发,无论是数据中心,还是无线5G网络,TE也非常愿意把在这个行业中积累的先进经验和独特技术发挥出来,应用在5G生态系统中”,Marshall说,“不论客户是上游还是下游的供应商,都可在技术上获益,TE真诚希望能够积极参与5G的设备和网络部署之中。目前,TE也已参与到早一批的5G连接器的建设之中。”
 
图5:TE 解决方案:——全面的产品组合
 
来源:21ic电子网,作者:付斌  
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