60GHz毫米波助推连接器实现非接触无线连接

电子发烧友网报道（文/李宁远）连接器作为一类应用范围广泛的产品，虽然不太起眼常常被人忽略，但是其作用不可替代。不论是在汽车领域、工业领域还是日常消费领域，最常见的还是有线式的连接方式，有线接触式连接器也是足够可靠的一种连接方式。
 
不过就像所有需要有线连接布线的设备都会存在走线干扰上的麻烦，现在的各种设备需要使用更多的连接器来传输数据、信号，越来越多的连接器不可避免地会出现多线路的信号干扰。而且越来越多的连接器排列在一起，电磁环境也可能受到影响。
 
蓬勃发展的连接器行业趋势
 
随着物联网、AI等技术的飞速发展，各类市场对连接器技术也提出了新的需求，不再满足于传统的有线式连接。市场开始寻求一种无线的思路去打破有线模式存在束缚，尽可能规避传统连接器的短板，既能保证数据高带宽下的连接又能对上面提到的种种困扰。
 
技术革新背后的驱动力是连接器市场规模的稳步增长，根据中商产业研究院数据，2017年到2021年，国内连接器市场规模从1288.79亿元增长到了1815.13亿元，年均复合增长率超过10%。
 
蓬勃发展的连接器行业为了解决有线式连接的困扰，现在正朝着无线连接、智能化连接、高频高速发展。高频高速发展主要是顺应了5G万物互联趋势，5G的高数据和高传输要求下连接器必然需要高频高速特性。智能化发展则是让连接器不仅仅是实现简单的传输功能，未来在器件内部除了确保电信号的数据安全、供电安全外，连接器还可以参与简单的智能化判断和保护。
 
无线式的非接触连接颠覆传统连接器的接触式连接技术，是简化机械连接的一个创新。电气系统中的板对板通信，目前几乎都依赖于电缆和连接器，电缆和连接器也是电气系统中的故障常发地。无线式的非接触连接不仅仅简化机械连接，还能保证数据在高带宽下稳定传输。非接触式的连接技术成熟之后，将会有很多可用之地。
 
ST与Rosenberger联合推出的非接触式连接器RoProxCon
 
RoProxCon是Rosenberger基于ST的非接触连接技术推出的连接器，是采用了60GHz毫米波射频技术的高抗干扰性隔空桥接的连接系统。在连接端子不接触的情况下，RoProxCon保证了传输的高速性，而且以太信号传输的距离也非常远。整套器件可以承载200W的电源传输功率。目前看来，这套连接器最亮眼的特色还是在没有了机械连接后足够的可靠性以及降低了后期维护成本。
 

RoProxCon，Rosenberger

 
ST在该连接器中提供了ST60系列的60GHz RF收发器。ST60能覆盖厘米级的无线连接距离，支持的信号带宽范围从10Kbps覆盖到6.25Gbps。该收发器每bit功耗也远低于Wi-Fi，与蓝牙相近，低功率的短距离传输也不会对其他设备产生太多电磁干扰，而且60GHz毫米波频段本身也不容易受到常见无线通信频段的信号影响。ST60的无线连接技术通过节能的高数据速率无线链路在短距离的点到点通信中摆脱了对物理电缆和连接器的需求。
 

ST

 
MOLEX收购Keyssa核心技术增强非接触连接实力
 
作为国际领先的连接器大厂，莫仕也十分看好非接触式连接器在未来的发展前景。Keyssa是非接触式无线连接的行业先驱，其核心技术同样是毫米波天线技术，虽然不太知名但是技术实力雄厚。为了增强自身在非接触式链接上的实力，莫仕收购了Keyssa的核心技术和知识产权，收购的这项无线芯片对芯片技术包含了350多项专利申请。
 

MOLEX

 
Keyssa的无线芯片对芯片技术补充了莫仕在毫米波天线连接方面的欠缺，上图莫仕推出的固态的非接触板对板连接器在60GHz频段上的数据传输速率能达到6Gbps，功耗同样很低，性能与ST提供的非接触连接技术性能差不多。不过莫仕还利用Keyssa开发的虚拟管线I/O（VPIO）技术进一步解决协议效率低下的问题。
 
小结
 
60GHz毫米波技术为非接触的连接提供了一种创新的思路，使用低功耗射频与合适的天线，毫米波数据接口能够实现摆脱物理限制的无线连接。该技术进一步发展成熟之后，非接触的无线连接器将提供更稳定的短距离互连来实现替代现有物理接口的连接器格局。