5G 连接的潜力几乎是无限的,统计数据难以想象。分析师预测,到 2025 年将增长到 36 亿。截至 2021 年,全球 5G 服务市场规模为 652.6 亿美元,预计到 2028 年,年复合增长率 (CAGR) 为 25.9%,价值为 3278.3 亿美元。AT&T、T-Mobile 和 Verizon Wireless 正在竞相在美国安装其 5G 基础设施,并提供旨在以极低延迟达到高达 20 Gbps 的速度的技术。移动数据使用量在 2010 年至 2020 年期间增长了 200 倍,预计将以惊人的 20,000 倍增长。
但我们还没有达到那个目标。
目前,5G 的优势在智能手机等个人设备和智能恒温器等家用电器中最为明显。但随着 5G 部署的势头增强,其影响将是巨大的。受益于实时通信的数据密集型应用程序将取得重大进步。其中包括自动驾驶汽车、机器人手术、医疗可穿戴设备、交通管理,当然还有当今智能工厂中的 IIoT(工业物联网)等。
这一切与连接器有什么关系?
电连接器是实现 5G 连接的基础设施的关键部分。它们充当传输数据的电缆和通信信息的设备之间的重要纽带,这些设备呈指数级增长。高速数据传输的进步推动了连接器设计在性能、尺寸和电磁信号干扰 (EMI) 屏蔽方面的创新。通信应用中使用不同版本和尺寸,但 M16 连接器已成为 5G 天线的首选。
对于手机信号塔天线,对更快、更可靠数据传输的需求推动了能够支持特定要求的连接器的开发。由天线接口标准组 (AISG) 制定。AISG 定义了手机天线的“远程电气倾斜”(RET) 通信接口。AISG 标准有助于定义用于户外应用的 RS-485 (AISG C485) 的 AISG 连接器。4AISG 标准在电气和机械特性、环境条件和材料方面进行了重新定义。
更新后的 AISG 标准包括以下内容:
电气特性:
额定电压 32 V
每个触点的载流能力为 5 A
接触电阻 (≤ 5 mΩ)
绝缘电阻 (≥10)8Ω)
机械特性:
IP68 防护等级
>100 次插拔
插入和拔出力最大 60 N
键控方法
抗振动和抗冲击性
电缆保持力为 80N
环境条件:
耐恶劣环境(耐温度、盐雾、阳光和雨水)
材料和其他特性:
建议使用镍的外壳表面
金或银触点电镀
压接或焊接端接
8 个引脚,使用 4 到 5 个引脚
M16 x 0.75 螺钉锁定系统
EMC 屏蔽
随着 5G 网络和其他高速数据传输应用每年的规模不断扩大,连接器的尺寸也越来越小。圆形连接器面临的挑战是节省空间和重量,并处理闪电般的速度,同时继续提供可靠性和耐用性,以承受 5G 蜂窝塔所面临的恶劣条件。这要求设计工程师在性能和可靠性之间取得平衡。最佳平衡在很大程度上取决于应用并与客户合作以确保满足所有标准。然而,如今,几乎每个市场(不仅仅是通信)都要求在更小的封装中实现高性能和耐用性,因此设计投资对于供应商的成功至关重要。
EMI 屏蔽
由于建筑物和其他物理物体会阻碍 5G 无线电频率,因此数以百万计的手机、计算机和智能设备可能会因 EMI 而造成巨大的中断。抵御 EMI 的最有效防御是在连接器接口处进行滤波。M16 连接器的优化 360° EMC(电磁兼容性)屏蔽为敏感信号和电源连接提供最高完整性。屏蔽层为金属,可用作电缆夹或屏蔽环。
有效的屏蔽符合 DIN 47250-6 标准的衰减要求。衰减是指传输过程中网络电缆或连接中的信号强度损失。它通常以分贝或电压为单位进行测量。
圆形连接器市场前景乐观
截至 2019 年底,全球连接器市场价值为 641.7 亿美元。预计从 2020 年到 2027 年,它将以 6.7% 的复合年增长率增长,到 2027 年的市场规模将超过 980 亿美元。该图包括所有连接器类型 – 电气、I/O、圆形、印刷电路板 (PCB) 等。圆形连接器约占总市场的 7%,2020 年的销售额为 43 亿美元。虽然 COVID-19 大流行打击了大多数市场,但圆形连接器仅下降了 1.4%,现在正在以令人鼓舞的势头恢复。随着 5G、IIoT 和其他工业 4.0 应用的扩展,对性能更高、体积更小、重量更轻的连接器的需求也将随之增加。