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連接器行業(yè)行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)
思瀚產(chǎn)業(yè)研究院    2023-03-16

射頻同軸連接器已逐漸形成了獨(dú)立完整的專業(yè)體系，新型產(chǎn)品不斷研發(fā)，成為連接器產(chǎn)品中重要組成部分。根據(jù)2021年1月工信部發(fā)布的《基礎(chǔ)電子元器件產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃（2021-2023年）》，對(duì)連接類元器件等重點(diǎn)產(chǎn)品做出高端提升行動(dòng)的規(guī)范指引：

“連接類元器件重點(diǎn)發(fā)展高頻高速、低損耗、小型化的光電連接器，超高速、超低損耗、低成本的光纖光纜，耐高壓、耐高溫、高抗拉強(qiáng)度電氣裝備線纜，高頻高速、高層高密度印制電路板、集成電路封裝基板、特種印制電路板?！蓖瑫r(shí)，伴隨電連接器的集成技術(shù)逐漸成熟，集成化的電連接器需求必將成為未來發(fā)展的趨勢(shì)，集成大功率、小型化及多種信號(hào)控制的一體化需求將會(huì)逐漸增多。

目前，射頻同軸連接器技術(shù)與產(chǎn)品的發(fā)展主要呈現(xiàn)以下特點(diǎn)：

（1）小型（微型）化

整機(jī)系統(tǒng)的小型化不僅能使整機(jī)實(shí)現(xiàn)多功能、便攜等特點(diǎn)，而且能大幅度降低材料成本、運(yùn)輸成本及自身能耗，尤其對(duì)航空航天產(chǎn)品，還能大幅度降低發(fā)射成本。元器件的小型化、微型化是整機(jī)系統(tǒng)小型化的前提，只有采用小型化、微型化元器件，才能實(shí)現(xiàn)高密度安裝，節(jié)省出更多的空間。采用小型化、微型化、輕量化的射頻同軸連接器，實(shí)現(xiàn)高密度安裝，節(jié)省出更多的空間，成為射頻同軸連接器未來發(fā)展的一個(gè)重要趨勢(shì)。射頻同軸連接器尺寸越來越小，例如：SSMP、3SMP連接器相繼出現(xiàn)，體積非常小，滿足了整機(jī)特別是空間電子系統(tǒng)發(fā)展的要求。

（2）模塊化、集成化

相控陣天線廣泛應(yīng)用于機(jī)載、星載、彈載等領(lǐng)域，隨著使用頻率的不斷提升、通道數(shù)的不斷增加，模塊間通過成百上千的常規(guī)電纜組件連接已不再適用，等相層連接模塊技術(shù)的不斷發(fā)展，很好的解決了多通道、高密度、等相位的模塊間互聯(lián)。

伴隨著無線通訊技術(shù)的不斷發(fā)展，整機(jī)系統(tǒng)的集成度越來越高，內(nèi)部結(jié)構(gòu)日益趨于多模塊化，在密集空間內(nèi)進(jìn)行模塊間、板間的高密度互聯(lián)需求不斷增多。盲插射頻同軸連接器、“板對(duì)板”射頻同軸連接器解決了原有電纜組件連接無法實(shí)現(xiàn)的密集空間內(nèi)互聯(lián)，在無線系統(tǒng)模塊互聯(lián)中的應(yīng)用越來越廣泛。BMA、SBMA、SMP、SSMP 等多類型連接器的相繼成功研制并投入使用，滿足了電子設(shè)備的模塊化的要求。

（3）高頻率、高精度

為了得到更寬的信道空間、實(shí)現(xiàn)高的數(shù)據(jù)傳輸速率，整機(jī)系統(tǒng)工作頻率不斷提高，推動(dòng)了射頻同軸連接器向更高工作頻率發(fā)展。2.92mm、2.4mm、1.85mm、1.0mm多種毫米波連接器相繼出現(xiàn)，上限工作頻率從40GHz的2.92mm發(fā)展到110GHz的1.0mm，連接器越來越小，其尺寸公差越來越嚴(yán)，從而對(duì)機(jī)加工、電鍍、裝配等各環(huán)節(jié)的精度要求大幅度提升。電磁仿真技術(shù)、精密加工技術(shù)、微/深孔加工技術(shù)、微/深孔鍍金技術(shù)、高精度組裝技術(shù)的發(fā)展，使得毫米波連接器的量產(chǎn)得以實(shí)現(xiàn)，滿足了系統(tǒng)高頻率、高速率傳輸?shù)囊蟆?

（4）高可靠

隨著國(guó)家對(duì)海洋、高原、空間環(huán)境的重視和開發(fā)，設(shè)備和元器件滿足各種嚴(yán)酷環(huán)境下的使用要求。島礁環(huán)境應(yīng)用產(chǎn)品需要較強(qiáng)的抗環(huán)境腐蝕能力，星載、探火和探月工程產(chǎn)品需要滿足空間環(huán)境要求并具有更長(zhǎng)壽命的能力，彈載及靠近發(fā)動(dòng)機(jī)部位產(chǎn)品需要耐高溫能力，高原環(huán)境需要能滿足低氣壓環(huán)境下可靠工作的能力。

部分沿海、島礁場(chǎng)景耐鹽霧時(shí)間提高至576H、720H、1000H，需要通過對(duì)原材料和表面處理工藝研究來實(shí)現(xiàn)，通過對(duì)原材料本身強(qiáng)度、耐溶劑能力、耐酸堿鹽能力、孔隙率的研究選擇合適的材料，通過對(duì)表面處理的致密性、結(jié)合力、孔隙率的研究選擇相應(yīng)的表面處理工藝?？臻g環(huán)境要求產(chǎn)品具備耐低溫（如探月工程要求滿足-150℃、探火工程要求滿足-190℃）、耐輻照、耐原子氧、溫度沖擊、防止真空放電微放電、抗冷焊、長(zhǎng)壽命高可靠工作的能力，需要研究材料的耐高低溫特性、耐輻照特性、耐原子氧特性，結(jié)構(gòu)方面需要采用混合介質(zhì)和排氣結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)防止真空放電微放電的發(fā)生，采用夾持機(jī)構(gòu)減小大范圍溫變過程中介質(zhì)的形變，合理金層厚度設(shè)計(jì)解決長(zhǎng)壽命條件下銅原子擴(kuò)散對(duì)電性能的影響。

彈載產(chǎn)品需要具備大過載、高溫條件下的高可靠能力，通過對(duì)材料的耐高溫選擇和高溫環(huán)境下減小不同材質(zhì)間形變量的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來實(shí)現(xiàn)高溫條件下的可靠性，通過對(duì)結(jié)構(gòu)的機(jī)械可靠設(shè)計(jì)和力學(xué)仿真實(shí)現(xiàn)控制大過載條件下結(jié)構(gòu)形變量的目的。高原環(huán)境需要對(duì)密封材料、密封結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理選擇、設(shè)計(jì)，避免出現(xiàn)低氣壓放電。

（5）大功率

現(xiàn)代國(guó)防工業(yè)需要雷達(dá)具備更遠(yuǎn)更強(qiáng)的探測(cè)能力，必須有足夠的發(fā)射功率來進(jìn)行更強(qiáng)信息的傳遞，對(duì)各個(gè)子系統(tǒng)及其元器件包括連接器和電纜組件提出了滿足大功率、超大功率的傳輸需求。電子對(duì)抗場(chǎng)所需要應(yīng)用高功率微波武器發(fā)射大功率的干擾信號(hào)，對(duì)大功率連接器和電纜組件的配套提出了需求；探月、探火等工程的實(shí)施要求信號(hào)傳輸距離長(zhǎng)、傳輸精度高、傳輸數(shù)據(jù)量增大，需要大功率的連接器和電纜組件進(jìn)行配套。

大功率產(chǎn)品的研究方向和技術(shù)主要從導(dǎo)熱、耐溫、耐電壓等方面進(jìn)行研究，通過對(duì)材料的電導(dǎo)率、熱導(dǎo)率、半球發(fā)射率、耐高溫特性的研究選擇合適的材料和表面處理工藝，通過結(jié)構(gòu)的調(diào)整和混合介質(zhì)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)提高產(chǎn)品的耐電壓能力，通過密封結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、介質(zhì)填充方式的優(yōu)化滿足低氣壓環(huán)境下大功率的要求，通過熱力電多物理場(chǎng)聯(lián)合仿真技術(shù)滿足大功率條件下電性能指標(biāo)的要求。

（6）低成本

隨著民用通訊5G網(wǎng)絡(luò)的推廣和現(xiàn)有通訊網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)容，大規(guī)模天線陣列技術(shù)的使用將更加廣泛。大規(guī)模天線陣列技術(shù)需要使用大量的天線和連接器，以提高信號(hào)傳輸?shù)馁|(zhì)量和速度。大規(guī)模天線陣列技術(shù)系統(tǒng)通常需要使用數(shù)十個(gè)或數(shù)百個(gè)天線，每個(gè)天線都需要連接一個(gè)連接器。由于大規(guī)模天線陣列技術(shù)系統(tǒng)的天線和連接器數(shù)量較大，因此連接器成本占據(jù)了整個(gè)系統(tǒng)成本的一部分。如果連接器成本過高，將會(huì)使整個(gè)系統(tǒng)的成本大幅上升，從而限制了該技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中的普及和推廣，因此，降低連接器成本對(duì)于大規(guī)模天線技術(shù)的應(yīng)用非常重要。

2022年，中國(guó)衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)集團(tuán)計(jì)劃打造具有全球競(jìng)爭(zhēng)力的“中國(guó)星網(wǎng)”，中國(guó)衛(wèi)星相關(guān)的整個(gè)市場(chǎng)規(guī)模龐大，未來發(fā)展空間十分廣闊。隨著商業(yè)需求的不斷擴(kuò)增，人們對(duì)小型衛(wèi)星的需求不斷增加，低成本和快速交付是小衛(wèi)星的基本優(yōu)勢(shì)，因此是大批量商業(yè)航天發(fā)射的首選，也是搶占市場(chǎng)的大好時(shí)機(jī)。

編輯：曹文詔

來源：思瀚產(chǎn)業(yè)研究院 富士達(dá)