RF連接器發(fā)生巨大變革 將大幅增長

　　表面上來看，RF和微波連接器相對于那些高調(diào)的同類產(chǎn)品而言似乎不太重要。無論高調(diào)與否，用于無線通信應(yīng)用的RF連接器由于下面一些原因正轉(zhuǎn)型成為關(guān)注焦點：尺寸和重量的減小、更佳的整體性能、易于安裝，最后但同樣重要的是降低了RF信號生成時產(chǎn)生的不良副作用，即連接器通常會引起的無源互調(diào)失真 （PIM）。

　　現(xiàn)在，在歷經(jīng)數(shù)代RF工程師和技術(shù)人員使用同類型的連接器后，全新類別的連接器已呼之欲出，將替換掉基站、小蜂窩、分布式天線系統(tǒng)以及WiFi熱點等應(yīng)用中的連接器。簡而言之，即如RF連接器行業(yè)領(lǐng)域的市場分析師所證實，此行業(yè)將呈大幅增長趨勢。

　　據(jù)Bishop & Associates分析師統(tǒng)計，全球RF連接器市場規(guī)模已超出三十億美元，并自2002年起以平均每年10.8%的速率增長， 這主要得益于無線通信、防御系統(tǒng)及電信和數(shù)據(jù)通信市場的推動。其高速增長的一個最大驅(qū)動因素是減小尺寸的需求，不僅是小型電池供電類設(shè)備，還涉及汽車和醫(yī) 療等多個應(yīng)用領(lǐng)域。EJL Wireless Research也在研究連接器市場，其預(yù)期廣泛普及的7/16 DIN接口用戶數(shù)量仍會持續(xù)增長，而新型4.1-9.5接口和4.3-10連接器分別在北美與歐洲和很多其他國家或地區(qū)被普遍接受。本文稍后還將詳細(xì)介紹 這兩類連接器。

　　了解數(shù)年來一直能提供出色RF服務(wù)和微波應(yīng)用的N型和7/16 DIN等連接器將在未來被這些新型連接器大幅取代的具體原因，將有助于理解無線載體今天所面臨的挑戰(zhàn)以及他們深信有必要大規(guī)模替換傳統(tǒng)連接器的原因。

　　尺寸問題

　　RF連接器可能很小，但如果將足夠多數(shù)量的連接器放在一起，正如在基站中一樣，就會發(fā)現(xiàn)這些連接器以及其配套的電纜配件將構(gòu)成一個網(wǎng)絡(luò)，并廣為接受。因此，如 果 可以在提高性能、簡化安裝并減少可能的人為錯誤的同時減小連接器的尺寸，便有了充分的更換理由。這些因素以及降低PIM都很可能會導(dǎo)致微基站和小蜂窩中的 N型和7/16 DIN等熟悉的連接器類型被更小的新型連接器幾乎甚至是大幅替代，而這一過程已經(jīng)開始。

　　多數(shù)元件在不斷減小連接器尺寸后能用于背板，這對于空間有限的應(yīng)用非常重要。但即使這些連接器可能已足夠小，可對于需要擁擠的設(shè)備掩體能提供更大空間的無線載體而言，顯然還是不夠。此外，諸如高清視頻等需要高數(shù)據(jù)速率的應(yīng)用需要較大的帶寬，這也是連接器所必需適應(yīng)的。

　　分布式天線系統(tǒng)（DAS）還是大量數(shù)字、光纖與RF連接器的主機(jī)，在大型安裝中，這些連接器組合在一起可能會超過100個。要全部替換通過同軸電纜只傳送 RF信 號的現(xiàn)有模擬DAS系統(tǒng)中的連接器，這是不可行的，然而值得慶幸的是這個領(lǐng)域發(fā)展很快，因此在價格適當(dāng)?shù)那闆r下全新的首次安裝可能會采用最新連接器。電纜 和電信公司已將數(shù)十萬的Wi-Fi熱點部署為客戶增值服務(wù)，可能會成為較小的新型備選連接器。另一可能受益于較小連接器的領(lǐng)域為便攜式RF測試設(shè)備這一不 斷成長的大型市場，這些設(shè)備除了要求小尺寸和高性能，還需要堅固的連接器設(shè)計，才能滿足惡劣的現(xiàn)場使用條件。

　　PIM的危害

　　無源互調(diào)失真（PIM）是當(dāng)今無線載體所面臨的最可能的毀滅性弊端之一。PIM不僅來源多樣化，而且要找到并修復(fù)此問題也是一項極其困難且耗時的工作。但隨 著載體的數(shù)據(jù)速率越來越高，以及持續(xù)使用OFDM等高階調(diào)制機(jī)制，PIM不僅有必要而且必須消除。如果只想說明PIM可能會造成的問題的嚴(yán)重程度，不妨設(shè) 想下上行線路1 dB 的靈敏度損失將造成覆蓋區(qū)域下降11%的情形。了解PIM有助于精確的掌握其本質(zhì)，因PIM為互調(diào)失真（IMD）的一種，所以最好從互調(diào)失真這一大類開始。

　　IMD與有源電子器件的非線性性能直接相關(guān)。當(dāng)對2個或更多不同頻率的信號進(jìn)行幅值調(diào)制時，會在多個頻率產(chǎn)生不同的互調(diào)產(chǎn)物，不僅是基頻諧波，還有頻率之和與差及這些差/和頻率的乘積。這些非預(yù)期輻射會干擾相鄰?fù)ǖ溃踔潦瞧渌脏徑l率工作的服務(wù)。

　　即使這些信號的強(qiáng)度可能很低，但數(shù)字調(diào)制的數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)對于非線性度也極為敏感。PIM降低了信號干擾比，并限制了覆蓋區(qū)域、帶寬以及容量，因此應(yīng)隨時隨地 盡可能最大限度的消除。近期對無線載體進(jìn)行了一項假設(shè)，即減少-150 dBc的PIM是可接受的，但有跡象表明可能需要降低-160 dBc或更多。這不僅對連接器和其他傳輸線元件制造商提出了挑戰(zhàn)，還幾乎達(dá)到了當(dāng)前PIM測試設(shè)備的測量限制。

　　與其他互調(diào)產(chǎn)物不同，PIM是由電纜、連接器、天線及其他許多不同尋常來源的無源器件在兩個或更多高功率信號的相互作用下產(chǎn)生的。異種金屬接點、被腐蝕金屬表面、金屬氧化物接點或其他位置產(chǎn)生信號的混頻，即可產(chǎn)生上述之相當(dāng)高級別的諧波與寄生信號。

　　很多情況下，PIM可能是由因沖擊或震動導(dǎo)致過緊或松散的連接器、中心線未正確對齊的連接器或暴露于灰塵、污跡或潮濕環(huán)境下的連接器所產(chǎn)生的。因基站中有很多位置會產(chǎn)生PIM，想查出問題所在可能非常困難且耗時較長。

　　PIM除由電子元件本身產(chǎn)生外，還來源于生銹螺栓、信號路徑中以諧波和其他頻率重新輻射基頻信號的天線、屋頂防雨板、通風(fēng)管、張索以及基本上任何可以生銹和接觸其他金屬的金屬等等。數(shù)十年來由于海水的作用，PIM問題一直是困擾船舶的因素，將其形象地稱為“銹螺栓效應(yīng)”。