連接器該如何直面5G趨勢下的挑戰(zhàn)？

過去，傳統(tǒng)連接器只需要擁有機(jī)械性能、電氣性能、環(huán)境性能三種性能即可，隨著5G時(shí)代的降臨，高速傳輸技術(shù)連接器也承擔(dān)著轉(zhuǎn)化電信號(hào)和光信號(hào)的重?fù)?dān)，另外，接觸式的連接方式也逐步轉(zhuǎn)向無線傳輸。當(dāng)然，更高速、低延遲的傳輸隨之而來的是物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)的革新，這勢必讓產(chǎn)品的整體設(shè)計(jì)更加復(fù)雜，但整體成本上仍需控制在一定范圍內(nèi)。因此，連接器面臨著高精度、高可靠、小型化還要相對(duì)低成本的挑戰(zhàn)。而事實(shí)上，挑戰(zhàn)并不僅限如此……

6月初，工信部向中國電信、中國移動(dòng)、中國聯(lián)通、中國廣電四家企業(yè)發(fā)放5G商用牌照，中國正式進(jìn)入5G商用元年。據(jù)悉，TE 作為高速、散熱性能和EMI/SI解決方案以及嚴(yán)苛環(huán)境領(lǐng)域的創(chuàng)新領(lǐng)導(dǎo)者，正與全球各大5G無線通信設(shè)備OEM廠商和云服務(wù)商開展密切合作，以5G解決方案和專業(yè)能力，支持5G網(wǎng)絡(luò)的成功部署。

21ic中國電子網(wǎng)記者受邀參加此次TE關(guān)于5G連接技術(shù)的媒體圓桌會(huì)。TE數(shù)據(jù)與終端設(shè)備事業(yè)部工程總監(jiān) Marshall 陳家輝先生與TE數(shù)據(jù)與終端設(shè)備事業(yè)部產(chǎn)品研發(fā)工程經(jīng)理 Roger 宋志剛先生作為本次媒體圓桌會(huì)主講人解答現(xiàn)場記者問題。

圖1：TE數(shù)據(jù)與終端設(shè)備事業(yè)部工程總監(jiān) Marshall 陳家輝先生

圖2：TE數(shù)據(jù)與終端設(shè)備事業(yè)部產(chǎn)品研發(fā)工程經(jīng)理 Roger 宋志剛先生

連接器面臨的挑戰(zhàn)遠(yuǎn)超于想象

公開數(shù)據(jù)顯示，截至2023年底，全球5G簽約用戶數(shù)將超過10億，2020年也將成為5G正式商用部署的關(guān)鍵時(shí)間點(diǎn)。據(jù)IDC預(yù)測，5G及5G相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施市場將從2018年的5.28億美元左右增長到2022年的260億美元，復(fù)合年增長率為118%。屆時(shí)，不僅是連接器，基站數(shù)量、光纖、光模塊等5G基礎(chǔ)設(shè)施也將大幅增加，市場空間廣闊。然而想要抓住這一波機(jī)遇，連接器所面臨的挑戰(zhàn)遠(yuǎn)超于想象之中。

據(jù)Roger介紹，正如上文所述，目前連接器面臨的挑戰(zhàn)主要表現(xiàn)在三個(gè)方向——產(chǎn)品的可靠性、密集度、小型化。除此之外，產(chǎn)品的安全性、效用性、能耗和環(huán)境問題也是需要考慮和解決的。

對(duì)以上問題他補(bǔ)充表示，產(chǎn)品和系統(tǒng)搭建以后，信號(hào)在傳送過程中必須保證其安全性；而在網(wǎng)絡(luò)搭建完畢后，假若經(jīng)過三年就已不能滿足擴(kuò)容的需求或不能兼容，那么產(chǎn)品需有足夠的空間能夠升級(jí)或者完成更新?lián)Q代或兼容；如果整體設(shè)計(jì)耗能較大，既是損失也不合理；產(chǎn)品在維修或報(bào)廢時(shí)如果設(shè)計(jì)不合理，費(fèi)用則會(huì)提高。

未來5G將應(yīng)用在增強(qiáng)移動(dòng)寬帶（eMBB）、高可靠低時(shí)延通信（uRLLC）、海量機(jī)器類通信（mMTC）三大場景。而這需求的是非常寬的帶寬，非常高傳輸?shù)乃俾?，非常可靠的低延時(shí)的連接，另外，還需要海量機(jī)器類型連接的網(wǎng)絡(luò)。

為滿足如此大量數(shù)據(jù)傳輸，非常多器件集成在一起，為了實(shí)現(xiàn)覆蓋距離要增加相應(yīng)的功率，因而帶來的熱量傳輸也是超乎想象的，所以對(duì)連接器密度的需求、對(duì)熱量傳輸?shù)男枨?、?duì)可靠性的需求、對(duì)速率的要求都提出了比原來任何時(shí)候更大的技術(shù)挑戰(zhàn)。

圖3：5G三大重要用例

面對(duì)如此的挑戰(zhàn)，Marshall表示，針對(duì)挑戰(zhàn)TE研發(fā)創(chuàng)新技術(shù)，使用ERFV這樣的一體式方案。與三件式解決方案相比，該款產(chǎn)品不僅大幅降低了成本，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，在散熱方面，TE去年初研發(fā)的最新技術(shù)，能夠?qū)醾鲗?dǎo)提高30%以上，目前已開始量產(chǎn)。

還有很重要一點(diǎn)，在信號(hào)傳輸效率方面，TE的5G連接器可由低損的線纜組建，內(nèi)部線纜高效簡明地連接，從而使得安裝非常簡便?？稍诟咚偾闆r下帶來很低的損耗，讓數(shù)據(jù)傳輸非常有效。傳輸越有效則損耗越低，因而產(chǎn)生的熱量會(huì)變小，從這個(gè)角度上看也等同于加強(qiáng)散熱。

據(jù)悉，TE在高速輸入輸出方面享有全球有最大的份額。而在屏蔽、散熱性能方面，相對(duì)同行具有非常強(qiáng)的技術(shù)領(lǐng)先優(yōu)勢。

解決完挑戰(zhàn)并不意味著結(jié)束

毫米波的優(yōu)勢在于帶寬非常大，且傳輸速度迅捷如風(fēng)，然而有著信號(hào)衰減的弱點(diǎn)。如今，在Sub-6GHz部署中，毫米波出貨量已占到20%以上，作為連接器廠商該怎么做？

Marshall表示，毫米波在衰減方面的確容易受到天氣、建筑的影響，這些會(huì)減少毫米波傳輸?shù)穆窂健?/p>

他表示，從布網(wǎng)角度來看，5G基本是結(jié)合的方式，通過毫米波的疊加實(shí)現(xiàn)無縫覆蓋。正因毫米波傳輸易受影響，所以更適用于較密集的城市應(yīng)用實(shí)現(xiàn)短距的傳輸，因此毫米波的布設(shè)點(diǎn)會(huì)更靈活多樣。

從連接器產(chǎn)品上來看，TE的毫米波產(chǎn)品在射頻領(lǐng)域有很多產(chǎn)品，可根據(jù)5G的應(yīng)用形態(tài)再做一些定制化連接器滿足毫米波傳輸需求。

另外，從天線角度來看，也可利用TE相關(guān)技術(shù)的積累和創(chuàng)新，配合客戶進(jìn)行毫米波天線的開發(fā)。

Roger表示，在毫米波領(lǐng)域，TE擁有深厚的技術(shù)積累，毫米波的應(yīng)用不僅限于5G之中，比如機(jī)場安檢口等數(shù)據(jù)密集又要求迅速的場景。TE一直以來擅長提供高可靠性，適合嚴(yán)苛條件的連接器產(chǎn)品，在很小的區(qū)域內(nèi)實(shí)現(xiàn)大量數(shù)據(jù)傳輸對(duì)可靠性要求會(huì)更高。

眾所周知，邊緣計(jì)算是5G賦能自動(dòng)駕駛、人工智能等很重要的一環(huán)。5G邊緣計(jì)算將為終端用戶在核心網(wǎng)邊緣的應(yīng)用，提供更大容量、更低時(shí)延、更高移動(dòng)性、更高可靠性和準(zhǔn)確性。在這種分布式計(jì)算中，大部分計(jì)算都可能在智能設(shè)備（內(nèi)嵌傳感器）或邊緣設(shè)備等分布式設(shè)備節(jié)點(diǎn)上執(zhí)行，而非由數(shù)據(jù)中心完成。這些設(shè)備的設(shè)計(jì)正在發(fā)生改變，將采用集成微控制器、執(zhí)行器芯片和模塊的智能傳感器。這同樣會(huì)改變連接器和線纜在系統(tǒng)中的角色和要求。面對(duì)這種情況，TE也會(huì)根據(jù)實(shí)際場景提供滿足邊緣云計(jì)算的屏蔽性好、散熱性能強(qiáng)、小型化的產(chǎn)品。

另外，自動(dòng)駕駛和新能源汽車在近期的新聞中也頻繁“刷臉”，據(jù)Roger表示，這方面天線部門也與汽車部門配合進(jìn)行車載天線應(yīng)用研發(fā)，內(nèi)部部門的合作產(chǎn)品也將更有保障。

圖4：TE解決方案——天線

30年“老友”助力中國本土5G飛躍

4G到5G的過程并不是一蹴而就，4.5G是通往5G的必由之路。Roger表示，在過度至5G進(jìn)程中，2018年TE也主要在和移動(dòng)設(shè)備商和應(yīng)用商在進(jìn)行4.5G的產(chǎn)品設(shè)計(jì)。而在5G方面，據(jù)悉，三年前，TE已是中國移動(dòng)創(chuàng)新聯(lián)盟的第一批成員。

據(jù)Marshall介紹，TE是全球化的公司，而早在30年前就已步入中國市場。從本土化角度上來說，在進(jìn)入中國從生產(chǎn)到自動(dòng)化，技術(shù)研發(fā)積累非常深厚，本地研發(fā)力量強(qiáng)大。借用全球服務(wù)客戶的經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)平臺(tái)為本地化的設(shè)計(jì)技術(shù)方案帶來高精密、低成本的方案，更好去服務(wù)本地的客戶。有些本地帶來的技術(shù)方案也可以被全球其他地方進(jìn)行采納。

另外，針對(duì)國內(nèi)市場TE擁有非常大的技術(shù)平臺(tái)，基于平臺(tái)可以針對(duì)客戶需求進(jìn)行調(diào)整和定制，保證客戶在性價(jià)比和個(gè)性化的需求。他表示，TE技術(shù)平臺(tái)和本地研發(fā)人員貼近客戶、貼近市場正是TE在國內(nèi)市場的重要優(yōu)勢。

“TE是全球連接器行業(yè)技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)者，在全球有8000名工程師參與最新技術(shù)研發(fā)，無論是數(shù)據(jù)中心，還是無線5G網(wǎng)絡(luò)，TE也非常愿意把在這個(gè)行業(yè)中積累的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)和獨(dú)特技術(shù)發(fā)揮出來，應(yīng)用在5G生態(tài)系統(tǒng)中”，Marshall說，“不論客戶是上游還是下游的供應(yīng)商，都可在技術(shù)上獲益，TE真誠希望能夠積極參與5G的設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)部署之中。目前，TE也已參與到早一批的5G連接器的建設(shè)之中。”

圖5：TE 解決方案:——全面的產(chǎn)品組合