60GHz毫米波助推連接器實現(xiàn)非接觸無線連接

電子發(fā)燒友網(wǎng)報道（文/李寧遠(yuǎn)）連接器作為一類應(yīng)用范圍廣泛的產(chǎn)品，雖然不太起眼常常被人忽略，但是其作用不可替代。不論是在汽車領(lǐng)域、工業(yè)領(lǐng)域還是日常消費領(lǐng)域，最常見的還是有線式的連接方式，有線接觸式連接器也是足夠可靠的一種連接方式。

不過就像所有需要有線連接布線的設(shè)備都會存在走線干擾上的麻煩，現(xiàn)在的各種設(shè)備需要使用更多的連接器來傳輸數(shù)據(jù)、信號，越來越多的連接器不可避免地會出現(xiàn)多線路的信號干擾。而且越來越多的連接器排列在一起，電磁環(huán)境也可能受到影響。

蓬勃發(fā)展的連接器行業(yè)趨勢

隨著物聯(lián)網(wǎng)、AI等技術(shù)的飛速發(fā)展，各類市場對連接器技術(shù)也提出了新的需求，不再滿足于傳統(tǒng)的有線式連接。市場開始尋求一種無線的思路去打破有線模式存在束縛，盡可能規(guī)避傳統(tǒng)連接器的短板，既能保證數(shù)據(jù)高帶寬下的連接又能對上面提到的種種困擾。

技術(shù)革新背后的驅(qū)動力是連接器市場規(guī)模的穩(wěn)步增長，根據(jù)中商產(chǎn)業(yè)研究院數(shù)據(jù)，2017年到2021年，國內(nèi)連接器市場規(guī)模從1288.79億元增長到了1815.13億元，年均復(fù)合增長率超過10%。

蓬勃發(fā)展的連接器行業(yè)為了解決有線式連接的困擾，現(xiàn)在正朝著無線連接、智能化連接、高頻高速發(fā)展。高頻高速發(fā)展主要是順應(yīng)了5G萬物互聯(lián)趨勢，5G的高數(shù)據(jù)和高傳輸要求下連接器必然需要高頻高速特性。智能化發(fā)展則是讓連接器不僅僅是實現(xiàn)簡單的傳輸功能，未來在器件內(nèi)部除了確保電信號的數(shù)據(jù)安全、供電安全外，連接器還可以參與簡單的智能化判斷和保護。

無線式的非接觸連接顛覆傳統(tǒng)連接器的接觸式連接技術(shù)，是簡化機械連接的一個創(chuàng)新。電氣系統(tǒng)中的板對板通信，目前幾乎都依賴于電纜和連接器，電纜和連接器也是電氣系統(tǒng)中的故障常發(fā)地。無線式的非接觸連接不僅僅簡化機械連接，還能保證數(shù)據(jù)在高帶寬下穩(wěn)定傳輸。非接觸式的連接技術(shù)成熟之后，將會有很多可用之地。

ST與Rosenberger聯(lián)合推出的非接觸式連接器RoProxCon

RoProxCon是Rosenberger基于ST的非接觸連接技術(shù)推出的連接器，是采用了60GHz毫米波射頻技術(shù)的高抗干擾性隔空橋接的連接系統(tǒng)。在連接端子不接觸的情況下，RoProxCon保證了傳輸?shù)母咚傩?，而且以太信號傳輸?shù)木嚯x也非常遠(yuǎn)。整套器件可以承載200W的電源傳輸功率。目前看來，這套連接器最亮眼的特色還是在沒有了機械連接后足夠的可靠性以及降低了后期維護成本。

ST在該連接器中提供了ST60系列的60GHz RF收發(fā)器。ST60能覆蓋厘米級的無線連接距離，支持的信號帶寬范圍從10Kbps覆蓋到6.25Gbps。該收發(fā)器每bit功耗也遠(yuǎn)低于Wi-Fi，與藍(lán)牙相近，低功率的短距離傳輸也不會對其他設(shè)備產(chǎn)生太多電磁干擾，而且60GHz毫米波頻段本身也不容易受到常見無線通信頻段的信號影響。ST60的無線連接技術(shù)通過節(jié)能的高數(shù)據(jù)速率無線鏈路在短距離的點到點通信中擺脫了對物理電纜和連接器的需求。

MOLEX收購Keyssa核心技術(shù)增強非接觸連接實力

作為國際領(lǐng)先的連接器大廠，莫仕也十分看好非接觸式連接器在未來的發(fā)展前景。Keyssa是非接觸式無線連接的行業(yè)先驅(qū)，其核心技術(shù)同樣是毫米波天線技術(shù)，雖然不太知名但是技術(shù)實力雄厚。為了增強自身在非接觸式鏈接上的實力，莫仕收購了Keyssa的核心技術(shù)和知識產(chǎn)權(quán)，收購的這項無線芯片對芯片技術(shù)包含了350多項專利申請。

Keyssa的無線芯片對芯片技術(shù)補充了莫仕在毫米波天線連接方面的欠缺，上圖莫仕推出的固態(tài)的非接觸板對板連接器在60GHz頻段上的數(shù)據(jù)傳輸速率能達(dá)到6Gbps，功耗同樣很低，性能與ST提供的非接觸連接技術(shù)性能差不多。不過莫仕還利用Keyssa開發(fā)的虛擬管線I/O（VPIO）技術(shù)進一步解決協(xié)議效率低下的問題。

小結(jié)

60GHz毫米波技術(shù)為非接觸的連接提供了一種創(chuàng)新的思路，使用低功耗射頻與合適的天線，毫米波數(shù)據(jù)接口能夠?qū)崿F(xiàn)擺脫物理限制的無線連接。該技術(shù)進一步發(fā)展成熟之后，非接觸的無線連接器將提供更穩(wěn)定的短距離互連來實現(xiàn)替代現(xiàn)有物理接口的連接器格局。