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产品特写
 
适合5G及未来应用的70GHz布线解决方案
材料来源:《微波杂志》2019年3/4月号           录入时间:2019/4/15 9:14:49

70 GHz Cabling Solutions for 5G and Beyond

Junkosha, Irvine, CA, www.junkosha-mwx.com

保障即将到来的5G网络正常工作面临着高度技术性的挑战,此外还有一些重大的障碍需要运营商克服。例如,可用的频谱资源并非无限,3G和4G的无线电频率越来越拥挤,5G必须在更高的频率上运行来实现更快的数据速度。这就需要毫米波频段,但它有其独特的挑战,布线的可靠性和坚固性问题就是一个关键障碍。5G在28GHz下的中值速度高达1.4G比特/秒,在下载速度方面将比前任的4G快1000倍。这一速度的跃变给无线通信领域带来了前所未有的要求和复杂性。

多年来,互连器件一直被认为是系统中最薄弱的环节,尤其是在性能受限情况下运行时。新一代电缆已经开发出来,能够经受住更高频率以及高温和弯曲的严酷考验。像Junkosha这样提供这些解决方案的公司面临的挑战是——如何改变工程师对未来布线和互连的感知?

稳定的相位性能

在较高的毫米波频率下,“稳定的相位性能”是布线和互连必须达到的要求,尤其是在测试和测量环境中。在这些频率下,互连器件非常小,这意味着连接器设计是一项复杂的工作。此外,布线所承受的弯曲和应力非常大,需要安装相位稳定电缆。如果布线是让工程师失望的第一件事,那么就可靠性而言,它仍然是最关键的系统元素。工程师须使用为5G世界设计的布线和互连器件,这就是其为什么如此重要的原因。

高性能布线互连

迈向5G加快了对更先进的“相位稳定”互连的需求,Junkosha开发了最新毫米波布线解决方案,即MWX071(见图1),以期超越70 GHz屏障。Junkosha的最新互联产品专为更快的无线通信和军用雷达等应用而设计,可为矢量网络分析仪(VNA)制造商提供测试甚高频部件的能力,而这些部件是当今高度复杂系统的核心。

1MWX071 70GHz毫米波电缆

依靠这一最新的毫米波互连产品,Junkosha正在继续设计满足未来5G网络更高频率需求的解决方案。这一新的互连产品可与加固的NMD连接器组件一起为VNA提供可靠的坚固连接,扩充了面向5G的MWX0产品系列。新型MWX071可与1.85mm M/F连接器配合,形成理想的精密测量系统。它还具有高拉伸强度、低介电常数和高弯曲寿命等特点,这要归功于Junkosha精密的膨胀PTFE带缠绕技术,这意味着这种新的互连产品能满足未来最高质量的布线解决方案的需要。

图2所示为用于弯曲测试的MWX071的插入损耗和相位变化。电缆被360°缠绕在60 mm圆轴上。这些电缆在交付给客户时保证在70 GHz的相位变化在+/-15度范围内。图3显示了在10到70GHz范围内的不同频率下相位变化与温度的关系。在室内对电缆进行测量,从-30到90°C范围内每20°C取点,每一点稳置1小时。该图显示了不同温度下良好的相位稳定性。

260mm圆轴上的360°弯曲试验的插入损耗和相位变化与频率的关系。

31070 GHz频率的温度相位稳定性

Junksoha的MWX071扩展了其毫米波互连产品系列的范围,该系列中还包括MWX051和MWX061,两者都是为5G环境设计的,频率高达67GHz,这些毫米波布线解决方案能够在最严苛的环境下承受约3年半时长的测试(基于30000个周期的内部反复(Tick Tock)测试,相当于每周5天每天30次测试,持续3.8年)。

膨胀PTFE带缠绕

在弯曲和温偏条件下的低介电常数、高弯曲度和相位稳定性,对毫米波数据通信至关重要,膨胀聚四氟乙烯是提供所有这些期望特性的关键材料。Junkosha的创新核心是公司传统的含氟聚合物专业技术和精密工程技术,使得这种独特的膨胀PTFE带缠绕技术得以实现。

正是这种在该领域只有两家制造商独有的技术,使得Junkosha能够交付用于高频的灵活布线组件,长期提供“稳定的相位性能”。

互连的未来

Junkosha的产品经理Masaru Omoto说:“对毫米波频率的需求不再专为军事和研究应用所有。5G和高速数据应用现在正在推动创新。对于那些熟悉“Junkosha的秘密”的人来说,我们将继续扩大高频互连世界中可能存在的边界也就不足为奇了。一个关键的推动因素是我们在膨胀PTFE带缠绕方面的专业知识和血统,这使我们能够交付经久耐用的柔性相位稳定电缆。”

Signal Solution Nordic Oy合伙人兼COB Lassi Kuosmann补充道:“5G是我们的未来,我们需要拥抱它。它不会停在那里。我们不断被问及电缆解决方案,使我们超越当前的速度和频率,将我们带到一个高度连接的未来世界。然而,伴随着重大的变化,会带来影响我们所有人的重大挑战。布线和互连,通常被认为是许多系统中最薄弱的环节,是一个需要创新的领域。5G将产生一个永远改变移动通信格局的无线网络,多亏了像Junkosha这样以互联创新为工作核心的组织,成就了5G的未来技术。”


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