Wireless Infrastructure RF Connector Market toThrive as 5G Deploys
Earl Lum,EJL Wireless Research LLC
尽管大规模MIMO(mMIMO)天线系统有望消除射频跳线电缆以及这些电缆上、射频拉远单元(RRU)上和基站天线上的射频连接器,然而实际上射频同轴连接器市场依旧存在并且活跃。
回顾历史,基础设施市场上的同轴连接器已经从N型开始,历经了7/16 DIN、4.3/10 DIN(又称4.3-10)、NEX10、2.2/5(又称2.2-5)的过渡。基站天线面板物理尺寸上的限制过去一直是人们开发更小射频同轴连接器的主驱动力。图1是一个使用4.3/10 DIN连接器的16端口基站天线面板的照片。当前这一代的天线可能需要多达30个或更多射频连接器端口,虽然使用当前的4.3/10 DIN连接器理论上是可以的,但现实中不是切实可行的选择。该例子中16个端口的情形已经接近基站天线标准宽度可容纳的最大射频连接器端口密度了。

连接器越小越好吗?
Telegartner提出的新方案,即1.5/3.5(或1.5-3.5)连接器,直接超越了当前最小的2.2/5和NEX10缩小版,比当前的4.3/10 DIN连接器小了75%(图2)。这是Telegartner公司的Cell IQ系列产品中的最新款连接器。连接器的横截面相当于法兰盘安装的12.7 mm方形SMA连接器。这些连接器适用于小基站,支持最大1/4英寸的波纹管同轴电缆。尽管采用更小连接器是更好的选择,并且一些设备制造商确实正在迁移到NEX10或2.2/5连接器,但实际上室外小型基站目前最多支持四通道发射和四通道接收(4T4R)配置,因此即使采用4.3/10 DIN连接器也不会有空间受限的问题。

射频电缆的损耗对于室外应用场景来说仍然至关重要,通常来说最好使用1/2英寸直径的跳线电缆,最小也不要小于3/8英寸。而室内用的小基站通常采用集成天线,使用的是SMT(表面贴装)天线组件而非法兰安装天线端口。因此,小基站应该不需要1.5/3.5连接器。此外,如果为宏基站制作1.5/3.5规格的四端口集束连接器,则需要使用1/4英寸直径的同轴电缆,而这样小线径的电缆导致的射频损耗在实际中无法接受,因此不是可行的方案。或许1.5/3.5规格连接器的市场可能会是前面板空间有限的测试和测量设备,或者是用于支持测试设备的mMIMO开关矩阵。
单连接器与四(或五)合一集束连接器
如前所述,标准宽度的天线面板通常可以支持多达16个射频单端口,如果减小为AISG电遥控倾斜接口预留的面积,则可能最多增加到支持18或20个端口。要想超过这个端口密度来支持无源天线不断增长的端口数,那么采用集束连接器解决方案将是唯一可行的方法。
随着5G mMIMO解决方案的出现,为什么无源天线的端口数还会继续增加呢?答案是4G服务还将继续存在很多年。通常在美国市场上有五个频段(600、700、800、1900和2100 MHz),在欧洲和世界其他地区则有七个频段(700、800、900、1500、1800、2100和2700MHz),每个频段都需要一个单独的RRU。随着MIMO阶数的增加,每个频带中RRU的端口数一直在增加,从而导致当前全球大多数中频带(1800至2700 MHz)RRU采用了4发4收的配置。因此支持4×4 MIMO RRU的满配置七频段无源天线阵列需要28个天线端口。
5G的到来迫使移动运营商将所有传统2G/3G/4G服务整合到单个天线上,从而为宏基站中每个扇区新增的5G NR天线腾出空间。在许多国家和地区,除了用于LTE服务的FDD频段外,还同时提供TDD频段。许多移动运营商选择部署多模式FDD/TDD服务,这就需要支持所有频带的FDD/TDD天线。典型的TDD配置支持8发8收的RRU,因此需要9个RF端口。
原文始发于微信公众号(actMWJC)
