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5G小基站密度難題 | 射頻互連模塊方案能否成為最優選？

發布時間：2025-07-09 瀏覽數：815

來源于：深圳市連接器行業協會

編譯：李亦平

全球互聯和數據共享依賴于5G的高性能通信基礎設施，并為未來6G網絡連接奠定基礎。包括流媒體、自動化和人工智能在內的下一代技術，需要高速數據傳輸速度、實現超低延遲、提高可靠性、擴大網絡容量和增強可用性。

這項革命性技術正在對現有網絡基礎設施進行大規模的擴展和升級，為未來6G安裝做準備。為了實現這一目標，網絡需要變得更加密集，即在更多地點增設更多的基站，使信號更接近用戶。小基站是實現這一目標最實用的方法之一。

5G小型蜂窩應用通過使用MIMO天線，實現了毫秒級的高速度和低延遲。這種天線具有多輸入多輸出（MIMO）特性，導致射頻端口數量顯著增加，使得安裝變得越來越復雜。此外，隨著更高頻率帶寬的需求，5G天線不斷縮小，這意味著在更小空間內需要更多天線，以及相應的射頻電纜和連接器。

在5G應用中，電纜、連接器和射頻解決方案是確保信號成功傳輸、減少損耗和干擾的關鍵。新興的同軸電纜與連接器組合方案，不僅支持5G所需的最優速度、覆蓋范圍和低延遲，還滿足了高密度基礎設施的需求，使5G網絡更加普及。為了優化射頻互連系統，適應5G部署的獨特需求，關鍵考慮因素包括組件密度和低PIM性能。

針對5G的TMQ4和TMQ5集成解決方案

組件密度：

在城市和郊區，MIMO天線能夠滿足5G的速度、覆蓋范圍和低延遲要求。但它們在毫米波頻率下工作時，覆蓋范圍較小，需要密集的天線網絡。這些小型基站的布局比幾年前的傳統電信塔更加緊密。有時，它們之間的距離僅約100碼。

這種密集化帶來了許多挑戰，包括安裝、扭矩控制、確保良好的密封等。設計一個關鍵的互連系統，該系統不僅性能優異，還能長期承受惡劣的環境和技術條件，并便于未來的維護。此外，由于5G小基站設備空間有限，因此減小尺寸和重量也是連接器和電纜組件的關鍵目標。

大多數5G小基站安裝在路燈桿、屋頂和電話桿周圍，高度通常在30-40英尺以上。因此，5G天線需要大量的射頻電纜、跨線電纜和饋線電纜等。如果安裝不當，這些電纜可能會形成一個視覺上的“老鼠窩”。所有這些電纜都必須能夠抵御各種自然條件。

此外，安裝過程可能既耗時又費力，還可能帶來物流上的難題，這使得電纜可能成為系統中最薄弱的環節。需要考慮的因素很多：是否選擇了正確的電纜和端口？連接器是否正確地與電纜連接？耦合件是否擰緊到位？整個組件是否密封良好？電纜是否被正確固定？電纜是否牢固地固定在結構上？電纜是否具備足夠的抗紫外線性能？

無源互調：

無源互調（PIM）是一種可能在射頻電纜和連接器等無源非線性組件中出現的失真。在密集的5G系統中，隨著用戶數量的增加，干擾信號也隨之增多。當兩個或多個信號混合時，可能會產生額外的干擾頻率。電纜和連接器在PIM中扮演著重要角色，這可能是由于互連中的電阻、不同類型的無源組件（如連接器和電纜）之間的接合處、鐵磁材料、公差不足、扭矩不當等原因造成的。

盡管PIM（互調干擾）幾乎影響所有無線系統，但在蜂窩應用中尤為顯著，因為這些應用使用的頻段非常接近。PIM產生的干擾會降低接收靈敏度，進而影響蜂窩系統的可靠性、數據傳輸速率和容量。這可能導致系統容量和數據傳輸速率下降，甚至出現通話中斷。為防止這種情況，運營商通常要求使用低PIM的同軸電纜，確保電纜和連接器性能良好且無干擾。

解決方案：同軸電纜和模塊連接器集成在一起

集成電纜設計能夠應用于需要多條線路的場景，如位于塔頂或建筑物頂部的5G小基站，提供一個完美的靈活天線方案。通過使用多個靈活、超柔韌、低PIM（無干擾脈沖）、緊湊的跨接電纜，可以形成螺旋配置，這不僅簡化了安裝過程，還提高了操作的便利性。這些單獨的同軸電纜以特定方式纏繞在一起，組合后能夠輕松彎曲，形成一個整體束，然后加裝外披護套。這樣，四到五根單獨的電纜可以被送入模塊連接器的后部。采用這種方法并創建圓形電纜束，還能形成密封，為內部電纜提供額外保護，因為外部護套對內部電纜起到了保護作用。

5G應用的天線和射頻設備上的端口數量顯著增加。正確連接電纜、端口以及適當的扭矩都是需要關注的問題。此外，良好的密封也是必不可少的，確保密封良好但不過度擰緊是至關重要的。

使用MQ4/MQ5連接器是最佳選擇，因為這種“射頻連接器”集成了多個射頻端口。市面上有采用標準化MQ4/MQ5連接器的集成電纜設計，包括四觸點和五觸點連接器。這些設計可以顯著減少需要連接的電纜數量，節省大量勞動力，并提供更加堅固的解決方案。此外，它們還提高了組裝的防風雨性和抗紫外線性能。

因此，捆綁的電纜只需接入這個模塊連接器。采用五導體方案，無需單獨制作五個密封圈，從而大幅節省了勞動力。此外，這還減少了對耦合扭矩的擔憂。這一點至關重要，因為只要任何一個密封圈出現錯誤，就可能成為水進入的入口點，引發多種問題，甚至可能導致系統停機。使用這種模塊連接器解決方案，任何潛在的系統故障排查都變得更加容易。

最后，徹底消除將電纜連接到錯誤端口的可能性。該解決方案采用了鍵控設計，因此電纜只能以特定方式連接，無需使用扭矩扳手、專業知識或特殊技術。

此外，標準化的四觸點和五觸點連接器設計采用了彈簧外觸點，因此PIM性能不再受外觸點尖端與對接件接觸質量的影響。公母連接器之間的連接、連接器主體、以及從連接器到捆綁電纜的過渡均需IP67密封等級。除了公端對公端捆綁線束外，母端連接器也可以作為成品組裝，直接安裝到機箱中并與PCB板對接。

集成同軸電纜和模塊連接器技術解決方案不僅在外觀上看起來更好，而且還能降低勞動力成本，并為5G小蜂窩部署提供更堅固的解決方案，具有更好的抗紫外線和防風雨性能。