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作者：Molex莫仕汽車和商用車業(yè)務開發(fā)經(jīng)理Tim Gagnon
新興的5G功能正在改變消費者和工業(yè)的通信能力，超越了人們先前想象的極限。大多數(shù)設計工程師都意識到，廣泛的5G部署和集成，需要專門的組件來實現(xiàn)所需的網(wǎng)絡速度、強度和可靠性。雖然Molex莫仕等供應商幾十年來一直設計天線和微型連接器，但他們也必需針對5G應用來調整設計、測試和制造方法，以實現(xiàn)組件優(yōu)化。
現(xiàn)在5G組件需要支持超過30 GHz的毫米波(mmWave)頻率，這遠高于傳統(tǒng)網(wǎng)絡低于6 GHz的頻率。這一變化要求微型連接器和天線具有非常出色的靈敏度：大多數(shù)5G組件需要通過高級仿真進行初始開發(fā)，因為尺寸即使出現(xiàn)十分之一毫米的差異也會導致性能發(fā)生巨大變化。此外，要求細心進行測試操作以應對更高水平的大氣損失和潛在的輻射排放。
Molex莫仕設計和制造流程已經(jīng)發(fā)展到包括先進的仿真和測試功能，以幫助公司的組件產(chǎn)品應對5G應用。開發(fā)尖端的5G組件，必需結合強大的測試系統(tǒng)、簡化的設計流程、長期積累的專業(yè)知識和企業(yè)內(nèi)部的協(xié)作。
投資開發(fā)測試基礎設施
參與制造5G組件的企業(yè)需要最先進的測試設施來測量波束成形、輻射發(fā)射、高增益天線、低損耗和高頻連接器等裝置的功能。業(yè)界有各種各樣的測試室，但毫米波測試系統(tǒng)需要超高精度的定位器來評測5G應用中存在的各種頻率以及輻射輸出的最小變化。在理想情況下，測試室應該是全頻譜的，以避免需要多個測試室。
由于需要具有低損耗和高精度的測試組件，毫米波測試系統(tǒng)相比低頻測試系統(tǒng)昂貴得多。舊的測試室太大，其中的電纜系統(tǒng)加劇了毫米波測試的路徑損耗和能量損耗。更新的矢量網(wǎng)絡分析儀是在毫米波的較高頻率下進行測量的必備要求。
企業(yè)內(nèi)部缺乏毫米波測試能力的制造商通常依賴外部測試機構，然而，5G組件設計過程通常是迭代的，需要根據(jù)測試結果進行多次重新配置。使用公司內(nèi)部測試系統(tǒng)可以實現(xiàn)更加順暢的、更高效的設計流程。
需要全新設計流程
在天線設計使用毫米波技術之前，制造商可以在工作臺上開發(fā)天線與設備的模型，或者使用早期的原型產(chǎn)品，通過手工操作將天線內(nèi)置到設備中。但是對于頻率要求更高的設計，天線體積是如此之小，而且尺寸非常重要，所以天線產(chǎn)品的第一次迭代必須采用仿真設計，并直接通過這些模型進行原型構建。此外，在考慮如何設計和集成到設備中時，從單極或偶極天線到陣列天線的過渡(實現(xiàn)更高的增益水平)是一項挑戰(zhàn)。
制造商不得不加強學習以適應5G組件的全新設計和測試流程?，F(xiàn)在設計人員在模擬器中構建組件模型，然后在軟件中運行物流和運作測試。一旦完成這些工作，就制造樣品并通過測試系統(tǒng)運行，以驗證模擬器的性能。如果公司擁有內(nèi)部測試系統(tǒng)，設計人員可以在模擬器中快速修改設計并再次嘗試，而無需等待外部測試機構的結果。
測試專業(yè)技術必不可少
重新配置設計流程和獲得內(nèi)部測試系統(tǒng)僅僅是開端，需要時間和現(xiàn)有的專業(yè)知識來簡化和最大限度地提高5G測試能力，這是Molex莫仕等早期采用廠商多年來一直關注的問題。測試毫米波組件的過程非常敏感，設置測試需要非常小心。所有的連接器必須調整到適當?shù)乃?，并需要精密的工具來確認一切設置正確。像Molex莫仕這樣擁有更多經(jīng)驗的測試運作廠商已經(jīng)確定了專門的高精度方法，例如使用激光定位進行測試。
設計和測試5G兼容的微型連接器為制造商帶來了一系列挑戰(zhàn)，所需的5G連接器解決方案要復雜得多，并且必須滿足與5G和舊有LTE網(wǎng)絡技術一起使用的更多測試規(guī)范。連接器必須能夠在各種條件下工作，這就可能產(chǎn)生輻射，因此必須在系統(tǒng)中進行設計和測試。
擁有專家團隊的制造商通常可讓這些團隊協(xié)同工作，增強連接器和天線的設計和測試方式，使其在5G條件下共同發(fā)揮作用。許多5G參與者(例如移動終端OEM和集成商)要求戰(zhàn)略合作方能夠設計協(xié)調運作之天線和互連裝置。
Molex莫仕與客戶通力協(xié)作
Molex莫仕設計天線和微型連接器已有數(shù)十年歷史，并且不斷調整設計、測試和制造方法，以針對5G應用優(yōu)化這些組件。Molex莫仕是毫米波測試技術的早期投資者，因而成為5G測試和設計功能的長期領跑者。當其他公司仍然依賴外部測試機構時，Molex莫仕正在簡化其測試流程，并受益于公司內(nèi)部的新設計迭代運作。Molex莫仕工程師已經(jīng)適應了5G組件設計和測試流程，并可為客戶提供無與倫比的內(nèi)部專業(yè)技術知識。
Molex莫仕通過微型連接器和天線團隊之間的合作進一步增強5G功能，這兩個專業(yè)技術團隊密切合作，為客戶提供在5G環(huán)境中無縫運作的解決方案。請即聯(lián)絡Molex莫仕，討論用于微型連接器和天線設計、測試和創(chuàng)新的5G應用測試技術。
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