5G高频高速连接器强力冲击IEEE国际微波专题研讨会

IEEE国际微波专题研讨会(IMS)微波周是世界上最重要的射频和微波年度活动，汇集了最先进的连接技术和应用。近1万名与会者和600多家参展商聚集在波士顿，分享先进技术和展望市场，以及对国际贸易的一些潜在担忧。

微波周涵盖了包括IMS加上射频集成电路研讨会(RFIC)和自动射频技术小组会议(ARFTG)等。ARFTG是确定测试验证的基础。行业会议包括IEEE P-287精密同轴连接器工作组会议，该工作组会议确定了测试连接器的关键要求。

在2019年IMS微波周，600多家公司展示了他们的微波和RF产品。

许多参展商对高频项目的未来发展极为关注。由于材料短缺和生产能力有限，一些产品现在已经缺货超过18周了。不久前，一些CNC厂商看到了毫米波(MmWave)需求与精密武器生产之间对机器加工的产能竞争，后者被认为由美国政府没有限制政策所推动的。目前的产能受到表面光洁度、合金、电镀选择的影响。再加上PCB材料和加工工艺的影响，这涉及到复杂的国际供应链认证和可追溯性。

SMA连接器似乎仍然是螺纹微型连接器的首选。微型同轴和超小型同轴（MCX和MMCX）连接器在IMS上得到了广泛的展示，许多供应商展示了独特的、更高的密度、板对板类型连接器。1mm连接器参展商非常多，包括Frontlynk、PCI（Samtec）、Rosenberger、SignalMicrowave、SGMC Microwave、Southwest Microwave、WakaManufacturing、W.L.Gore等。许多连接器供应商展示了SMP连接器以及其它产品。但似乎只有少数美国（或离岸公司）参展商意识到，国防后勤署和国防供应中心Columbus（DLA/DSCC）有记录说明符合DSCC图纸94007和94008的SMP连接器在电气性能上与军用MILSTD348接口不匹配。因此用户应检查错误的目录说明。

1

IMS技术亮点：FCC E波段可到95 GHz，正在讨论6G的THz。

IMS 2016，占主导地位的新的更高标准的大多数组件是40GHz产品。今年，行业集中讨论的是60-70 GHz，同时还讨论了如何使用90 GHz(E波段)和110 GHz(W波段)。这是由新的5G(NR和回程)设备、SATCOM和军事应用促进的。虽然5G对许多人来说首先考虑到的是“无线”，但随着必要的基础设施的出现，对有线连接器的需求也将急剧增加。随着确定的期望性能的新设备推出，目前正在发布第一个国际5G标准。初装和原型设计正在进行中，但批量生产预计要到2023年，随着学习曲线和技术的进步，设计可能会发生变化。然而，供应商不能只是等待和展示符合初始设计的产品。由NIST的RonGinley主持的国际IEEE P-287标准工作组于6月5日举行会议，继续进行规范更新，包括增加1.35mm(90 GHz)和0.8mm(145 GHz)连接器规范等。

随着5G的来临，“Rump Session”会议的与会者介绍了一些新的概念。弗吉尼亚Diodes的首席运营官格哈德·舍恩塔尔(Gerhard Schoenthal)讲解了包括卫星和射电天文学在内的实验和商业应用如何进入95 GHz以上和THz。其他发言者强调，THz频率的波长是非电离的（non-ionizing ），并被认为对诸如人体的生物体是安全的，可以用于通信、医疗和安全设备等。

1

IMS博览会现场演示

Anritsu展示了测试和测量高频的能力。据报道，它们的VectorStar ME7838系列宽带VNA可提供从70kHz到110、125和145GHz的频率，毫米波频段可到1.1THz。型号ME7838D通过0.8mm连接器测试端口测试频率可至145GHz。

而Copper Mountain 技术公司提供的VNAs可到20 GHz，但他们提供的扩展系统最多到110 GHz。韩国连接器和电缆供应商WithWave展示了与Keysight的PNA和ENA系列、Rohde&Schwarz的ZVL、ZVA和ZVT以及Anritsu的Shockline VNAs兼容的自动校准模块。

Keysight展示了他们的N5291A PNA毫米波系统，范围可从900 Hz至120 GHz，典型扩展可到125 GHz，工作频率可从500 Hz到130 GHz。在X-Microwave的IMS展台上演示结果达到130 GHz。测试端口连接器是增强的1mm连接器。Keysight的首席应用开发工程师苏伦·辛格(Suren Singh)指出， 1mm连接器在空气中的截止频率大约是133 GHz，“如果高质量生产连接器和设备，1mm的设计可以很好地工作，不需要高达130 GHz的模式。”针对NMD底焊连接器，具备了适合测试端口的严苛的、可扩张连接螺母的标准。Singh继续说，“虽然其他一些解决方案可能使用不同的连接器，但多年来对1mm接口的标准化使得在这个时候更倾向于使用1mm连接器，通过Keysight也可核实到这个状况。”其主要特点是：在25°C频率上可到 125GHz，工作24小时以上信号衰减少于0.01dB ，在125 GHz时典型特性是+6dBm.的表现。

MegaPhase的NMD 测试端口连接器

设备供应商可提供更高频率所需的电缆和配件等，许多在IMS博览会上展出。MegaPhase 展示了使用1mm连接器的110 GHz探针站测试电缆。Junkosha(日本)展示了使用增强的1mm连接器的传输130 GHz和0.8mm连接器传输145 GHz的柔性毫米波电缆。Marki Microwave也有很多品种，最高可达65/67 GHz。Krytar的新型定向耦合器可提供10至110 GHz的性能。EevissaP的EP最大弯曲成形电缆使用弯曲连接器，而不是使用90°插头。Dynawave 公司的副总裁和总经理Stan Hardin先生重点阐述了他们生产连接器、电缆和电缆组件的能力，特别是40GHz线缆的稳定性。

1

IMS洞察：PCB结构影响连接器性能

在微波频率下，连接器是传输线缆的组件。罗杰斯公司(Rogers Corp.)技术营销经理约翰·孔罗德(John Coonro)介绍了一篇关于5G PCB应用关键材料性能的论文，其中说明了光洁度、材料差异、板厚和电路尺寸对发射结果的影响。虽然许多连接器公司现在认为40 GHz的设计是“成熟”的，微波和毫米波的性能还需要了解所有的项目的电气路径，5G可以分为两个频率组：6 GHz以下和微波/毫米波(GHz)。前者除了新的多层架构，还涉及到一些传统技术。GHZ封装趋势还涉及到更高密度的微波组件，对PCB的设计需要考虑更多，例如铜材本身的类型和表面光滑性，这些因素会影响相位损耗和嵌入损耗。

SV Microwave公司的市场经理Kelley Nall讨论了SV是如何与他们的分公司Amphenol PCB板公司一起工作的，研究如何优化尺寸，并为客户提供设计指导。在 Phoenix 地区拥有发射连接器的公司可以就近利用板端物料供应商Rogers Corp.和一些美国公司，包括Samtec、Southwest Microwave、Corning Gilbert和Signal Microwave等。一个新的Amphenol 工厂也在建设中。其他展示发射连接器的参展商包括Hirose、Johnson(Bel/Cinch)、Frontlynk、Rosenberger、Pasternack、Huber Suhner、GigaLane、Waka制造和WithWave等。这些供应商大多展示了他们的下一代更小的连接器。

1

连接器及附件产品亮点

微波连接器通常使用密封导孔来代替管脚和焊接衬底。V型和W型连接器的应用主要使用0.012”和0.009”直径的引脚。这些连接器最初设计为公制，公差的差异可能影响性能，所以使用了英制。Anritsu展示其W1（110GHz）和0.8mm（145GHz）连接器，使用延长的精密铍铜发射引脚（见下图），引脚直径为0.127mm直径。大批量的RF连接器涉及自动安装，小批量的mmWave组件连接器安装通常为手动或夹具辅助。Signal Microwave公司总裁Bill Rosas和Century Seals总裁Terry Philips介绍了他们在0.15mm直径PIN针的精密玻璃密封导孔的共同发展。这类PIN针使用镀金的Kovar钢，减少可能的弯曲量，适合替代品、发射连接器和密封封装等。

（图片来源：Anritsu1140-00235 Rev. 目录，注：直径后加上）

许多参展商还推广了多端口连接器。提供MIL-DTL-38999种类，这些展商包括SV Microwave (Amphenol),Southwest Microwave， Delta Electronics Manufacturing, Spectrum Elektrotechnik, 和Smiths Industries等，线缆工厂包括Teledyne Storm Microwave, Times Microwave, 和 Micable Electronic Tech (Fuzhou, China)等。虽然近来有许多新的供应商，但Spectrum Elektrotechnik,总裁Peter von Nordheim表示他们自1984年开始就在供应多端口军用连接器。

Winchester(TNC)、DeltaElectronics制造和 Southwest Microwave提供了独特的适宜的连接器。为了防止错误匹配，Maury Microwave展示了颜色编码适配器和电缆产品系列。关于颜色编码的信息被添加到IEEEP-287规范中。

SMPM和SMP3连接器的大多数制造商还提供了用于板对板和线对板应用的成组的单排和多排组件。虽然SMPM和SMP3接口现在是标准化的，但是供应商之间的产品仍不能兼容。这类产品的参展商包括Samtec, Ardent Concepts, Corning Gilbert, Delta Electronics Manufacturing, Johnson (Bel), Kristek Interconnect, Micro-Mode Products, Rosenberger, SV Microwave, 和Winchester等。

由Samtec制成的线缆对板同轴电缆。他们的新定制BE 70可到7070GHz。

随着SMP/GPO型连接器的不断普及， 由Micro-Mode Products, Rosenberger and Spectrum Elektrotechnik.提供的SMP(或SMPM）配套产品也受益。

SVITA 67组件现在包括VITA 67.3的更高密度模块，这些模块兼容VITA 65 OpenVPX组件。VITA 67射频模块使用基于SMPM的背板连接。VITA 67.3连接器与其他标准VITA模块可并排安装，包括VITA 66光连接器。VITA组件的参展商包括Samtec, SV Microwave (Amphenol), Delta Electronics Manufacturing, HUBER+SUHNER, 和Teledyne Storm Products等公司。

SV微波的Vita67.3模块

90GHz应用的新的1.35mmE系列连接器由RosenbergerGmbH和Spinner展示出来，由Rohde&Schwarz使用。几个新的完整产品线，包括SMT板端发射件、适配器、测试端口连接器、电缆插头和CAL套件等。SAGE Millimeter也有1.35mm-to-WG适配器，Teledyne Storm Microwave提供电缆组件。Flann Microwave的SSamBrokenshire说，他们正在研究1.35毫米WG适配器，但还没完成。”Flann 目前提供1.85毫米和0.8毫米的连接器，用于到WG适配器。1.35mm连接器的主要特征与1.85mm相似，并且与1mm连接器相比，提供更牢固的配合。

IMS微波周，做为世界上最重要的年度射频和微波活动，展示了最先进的连接器产品，推动5G和其它高频高速技术的发展。期待在2020年会有更多惊人的技术和应用闪现。