EN
En av de största utmaningarna inom RF-branschen idag är att bibehålla högfrekvensprestanda inom allt mindre fysiska ytor. Behovet av mindre, lättare och mer effektiva koaxialkontakter, drönarleveransrobotar, små handhållna enheter, högdensitetsfasade arrayantennar och, mer än någonsin tidigare, behovet av att bli mindre har utmanat användbarheten hos dessa komponenter. Ett annat ingenjörsmässigt krav är miniatyrisering, vilket innebär att nya ingenjörslösningar måste bibehålla elektrisk prestanda, mekanisk integritet och pålitlighet även i miniatyra paket. Vårt företag heter Linkworld och är en 20 år gammal RF-tillverkare av miniatyrkontaktlösningar och bygger på utmaningarna med applikationer för den nya tiden. I denna artikel kommer forskaren att bedöma några av de viktigaste trenderna som påverkar miniatyriseringen av kontakter och hur detta påverkar utformningen av RF-system.
Drivkrafterna bakom miniatyrisering
Det finns flera marknadsförändringar som accelererar minskningen av RF-anslutningarnas storlek. Bärbar och mobil teknik kräver komponenter med minimal kretskortsyta och försumbar vikt. Inom telekommunikationen används massiva MIMO-antenner för 5G, där dussintals element ledes in i en enda panel; standardanslutningar kan inte placeras mellan de tätt placerade elementen. Luft- och rymdförsvarsindustrin vänder alltmer sig till drönare (UAV) och miniatyriserade satellitsystem, där varje gram räknas. Sådana applikationer kräver anslutningar som erbjuder god prestanda utan att nödvändigtvis göra avkall på begränsningarna gällande storlek, vikt, effektförbrukning och kostnad (SWaP-C). Linkworld samarbetar med sina kunder för att utveckla en lösning som är en specialanpassad anslutning till ett specifikt miniatyriseringsproblem, utan förlust av den krävda RF-prestandan.
Viktiga familjer av miniatyranslutningar och deras egenskaper
Branschen har svarat genom att presentera ett antal standardanslutningsfamiljer. SMP- och SMPM-serierna är utmärkta upp till 40 GHz respektive 65 GHz, och blind-mate-gränssnitt är utmärkta för användning vid montering av kort-till-kort-anslutningar i trångt packade monteringsmiljöer. MCX- och MMCX-anslutningar är billiga och ger pålitlig prestanda upp till 6 GHz, och deras paket är betydligt mindre än SMA-anslutningar; kopplingen genom snabbfästning spar dessutom både utrymme och tid. Den tunnaste serien ansluter till millimetervågsfrekvensspektrumet (110 GHz och upp till inklusive 110 GHz) för att möta de högsta kraven på utrymmessparande. Varje familj innebär en avvägning mellan minskad storlek och elektrisk prestanda. Utbudet av produkter som finns tillgängligt hos Linkworld omfattar även miniatyrutformade anslutningar, vilket gör det möjligt for ingenjörer att göra de mest lämpliga valen av gränssnitt beroende på frekvens, utrymme samt mekaniska krav.
Ingenjörsmässiga utmaningar vid design av miniatyrkontaktor
Det är inte lätt att minska storleken och samtidigt prestera väl. När de fysiska dimensionerna minskar blir tillverkningsmöjligheterna allt smalare; redan en förändring med en mikrometer kan orsaka betydande förändringar i impedansanpassning och VSWR. Ett annat problem är valet av dielektriska material: de isolerande materialens egenskaper får inte variera, och de måste vara tillräckligt tunna för att få plats inom ett mindre utrymme. Kontaktpålitligheten är ett ytterligare problem: mindre centrumledare måste bibehålla tillräcklig kontaktkraft trots hundratals inkopplingar, trots att tvärsnittet är mindre. Mindre ledare är svårare att hantera när det gäller värme, eftersom de har mindre massa för att avleda värme. Det enda sättet att övervinna dessa utmaningar är genom precisionsframställning, högkvalitativa material och nyheter inom kontaktgeometrier – detta gör att Linkworld kan övervinna sådana utmaningar så att miniatyrkontaktuppsättningar har samma pålitlighet och prestanda som sina större motsvarigheter.
Integrationstrender: Kabelsatsar och PCB-lanseringsdesign
Miniatyrisering begränsas inte bara till kontaktdon utan har även utvidgats till hela anslutningssystemet. Ändringen av miniatyrkontaktdon (till kretskort) kräver särskild uppmärksamhet vid gränssnittsdesign för att stabilisera impedansen över övergången. Miniatyrkontaktdonskabelsammansättningar kräver precisionsavslutningsförfaranden för att bevara signalintegriteten. Kablarna är också mindre och mer smidiga, med specialdielektriska material som fortsätter att anpassas till den minskade storleken. Integrationen av kontaktdon i systemets förpackning är en ny trend, och de anpassade gränssnittsdesignerna kräver inte skrovmonteringar. Linkworld specialiserar sig på kabelsammansättningar som tillverkas efter beställning, och de erbjuder även ingenjörstjänster till sina kunder för PCB-startdesign för att säkerställa att kunderna maximerar hela signalvägen. Den gemensamma insatsen kommer att säkerställa att miniatyrisering inte stör systemens drift.
Minskning av kontaktstyckets storlek är också en av de mest betydelsefulla trenderna som för närvarande präglar RF-tekniken. När systemen blir mindre för att användas i lättare applikationer och kraven på mindre och lättare komponenter ökar, måste även kontaktstyckena utvecklas. Branschen har svarat på efterfrågan på mindre formfaktorer, antingen genom standardiserade familjer som SMP och MCX eller helt anpassade integrationslösningar. Linkworld har mer än 20 års erfarenhet av RF-produkter och ett engagemang för innovation, vilket möjliggjort utvecklingen av miniatyrkontaktstycken, adaptorer och kablassemblage som gör det möjligt att realisera nästa generations RF-system med hög prestanda och miniatyristruktur. Samarbeta med oss, och du får tillgång till den nya miniaturiseringstekniken för att använda i dina konstruktionsarbete.