大佬講解毫米波，你不知道的毫米波放射問題

對(duì)于毫米波，小編曾帶來諸多相關(guān)內(nèi)容，如毫米波通信、毫米波雷達(dá)、毫米波頻譜等。本文中，小編將為大家介紹連接器中的毫米波反射問題，以幫助更加全面地了解毫米波的具體知識(shí)，主要內(nèi)容如下。

一、5G 開創(chuàng)新局面

隨著新一代蜂窩通信 5G 的發(fā)展勢頭日漸增強(qiáng)，部署 5G 通信基礎(chǔ)設(shè)施的競爭也開始如火如荼地進(jìn)行。移動(dòng)運(yùn)營商們正忙于部署基礎(chǔ)設(shè)施，并啟動(dòng)營銷計(jì)劃，以吸引大家升級(jí)自己的智能手機(jī)服務(wù)合同與手機(jī)配置，從而充分利用 5G 顯著提高的數(shù)據(jù)速率。與上一代 3G 向 4G 的轉(zhuǎn)變不同，5G 的通信架構(gòu)不是一次迭代升級(jí)。5G 首次使用了 24 至 40GHz 毫米波(mmWave)頻譜中的頻率，另外還與已許可和未許可 sub-6GHz 頻段中的多射頻通信網(wǎng)絡(luò)共存。

二、將毫米波用于 5G

要讓 5G 的數(shù)據(jù)傳輸速度實(shí)現(xiàn)大幅提升(預(yù)計(jì)至少比 4G 快 4 倍)，需要使用高帶寬的毫米波頻譜。但使用這么高的頻率會(huì)給設(shè)計(jì)人員帶來一些技術(shù)和操作挑戰(zhàn)。一個(gè)主要的問題是，信號(hào)覆蓋的范圍因傳播損耗⽽減⼩。這就是部署毫米波 5G 需要的基站比 4G 更多的原因之一。我們要用最佳數(shù)量的毫米波基站讓 5G 毫米波在商業(yè)上可行，同時(shí)還要利用毫米波信號(hào)的波束成形，確保手機(jī)接收到足夠強(qiáng)的信號(hào)。在設(shè)計(jì)大規(guī)模多入多出(MIMO)天線時(shí)，較高的頻率意味著發(fā)射 / 接收元件的尺寸遠(yuǎn)小于 4G，從而使得波束成形陣列所需的多個(gè)毫米波天線元件的物理尺寸較小。波束成形(也稱波束控制)，組合使用模擬移相器與數(shù)字控制技術(shù)，將輸出功率動(dòng)態(tài)集中到單個(gè)波瓣中，可為任何信號(hào)路徑優(yōu)化信噪比和誤碼率。

三、毫米波互連挑戰(zhàn)

在設(shè)計(jì)基礎(chǔ)設(shè)施時(shí)，毫米波射頻開發(fā)面臨的一個(gè)問題是，對(duì)于 30GHz 及以上的頻率，用于產(chǎn)品 PCB 基板的材料會(huì)帶來信號(hào)損耗以及負(fù)面的傳播影響。理想情況下，需要較低的基板介電常數(shù)(Dk)。因此業(yè)界開始采用更薄的 PCB 尺寸和不同的基板材料，如聚四氟乙烯(PTFE)層壓板。在帶狀線板和天線之間建立同軸連接傳統(tǒng)上是使用無焊壓縮連接器。但隨著頻率的升高，基板會(huì)變得越來越薄，越來越軟，PCB 上的的基板會(huì)被壓縮，產(chǎn)生電容效應(yīng)，從而引起反射，進(jìn)而對(duì)電壓駐波比(VSWR)產(chǎn)生負(fù)面影響，使鏈路性能和發(fā)射器效率降低。

四、Amphenol SV 解決方案

Amphenol SV Microwave LiteTouch 系列無焊 PCB 連接器不是使用實(shí)心插配連接器接口，而是使用圓珠接觸彈簧頂針組件以盡量減少插配扭矩向主組件的傳導(dǎo)(圖 1)。

圖 1：左邊是傳統(tǒng)的無焊壓縮連接器，顯示了 PCB 基板的撓度。右邊是 Amphenol SV Microwave LiteTouch 無焊連接器，它不會(huì)對(duì) PCB 組件產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)力或壓縮力。

螺絲安裝的 LiteTouch 系列設(shè)計(jì)用于 2.92mm、2.4mm 和 1.85mm 連接器。另外也提供 SMA 版本。2.92mm 連接器設(shè)計(jì)用于 50Ω阻抗，額定頻率高達(dá) 40GHz，2.4mm 連接器的額定頻率高達(dá) 50GHz，1.85mm 連接器的則高達(dá) 67GHz。SMA 連接器適用于頻率高達(dá) 26.5GHz 的應(yīng)用。除了板上安裝的版本外，還提供了一個(gè) PCB 邊沿安裝系列。

圖 2 顯示了使用頻率可以超過 30GHz 的標(biāo)準(zhǔn)壓縮連接器對(duì)駐波比(VSWR)反射的影響，見紅色曲線。相比之下，通過藍(lán)色曲線可以看出，在使用 Amphenol SV Microwave LiteTouch 連接器時(shí)，反射的增加幅度最小。

圖 2：在 0GHz 至 40GHz 頻率區(qū)間內(nèi)，標(biāo)準(zhǔn)壓縮連接器與 Amphenol SV Microwave LiteTouch 連接器的 VSWR 比較

除了用于天線、前端模塊和波束形成器等 5G 基礎(chǔ)設(shè)施，設(shè)計(jì)師還可以將 Amphenol SV Microwave LiteTouch 連接器系列用于各種射頻設(shè)備以及高速數(shù)字測試與測量設(shè)備、射頻托盤以及開發(fā)板和原型設(shè)計(jì)板。

以上便是小編此次帶來的“毫米波”相關(guān)內(nèi)容，小編希望通過本文，大家可掌握連接器中的毫米波反射問題。最后，十分感謝大家的閱讀，have a nice day!