5G領(lǐng)域電連接器專利分析

丁 濤 李鵬舉

（蘇州華旃航天電器有限公司，江蘇 蘇州 215129）

0 引言

隨著移動(dòng)通信的快速發(fā)展，全球用戶對(duì)移動(dòng)數(shù)據(jù)的需求日益暴漲，預(yù)計(jì)到2021年，全球?qū)⒄竭M(jìn)入5G時(shí)代。5G是真正意義上的網(wǎng)絡(luò)融合，將帶來一個(gè)更智能和龐大的綜合性網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，高速度、低功耗、低時(shí)延、多互聯(lián)等將被實(shí)現(xiàn)，從而推動(dòng)真正的物聯(lián)網(wǎng)大發(fā)展。5G網(wǎng)絡(luò)能承載更多的設(shè)備連接、傳輸更大的流量[1]。

1 5 G領(lǐng)域電連接器專利主要技術(shù)分布

筆者對(duì)國(guó)內(nèi)5G領(lǐng)域電連接器的專利主要申請(qǐng)人進(jìn)行篩選分析，在該領(lǐng)域內(nèi)專利申請(qǐng)量較多的申請(qǐng)人包括鴻騰精密、富士康、華為等公司。

對(duì)上述申請(qǐng)人在該領(lǐng)域內(nèi)申請(qǐng)的專利進(jìn)行IPC分類，其IPC大組分布見表1。

經(jīng)過上述分析，可以看出在5G領(lǐng)域電連接器相關(guān)技術(shù)中，接觸構(gòu)件的整體接頭、接觸構(gòu)件的固定和絕緣、用于斷開或接合及鎖緊的輔助裝置仍為該技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)重點(diǎn)。

2 5 G領(lǐng)域電連接器重點(diǎn)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

筆者對(duì)5G領(lǐng)域電連接器領(lǐng)域2015～2019 年近5年的重點(diǎn)技術(shù)專利進(jìn)行篩選、分類和標(biāo)引，所述重點(diǎn)技術(shù)包括底座或外殼等構(gòu)件、接觸部件、邊緣耦合裝置、接觸部件材料、連接部件夾緊輔助裝置、快速連接裝置、協(xié)同操作部件、適用于高頻的接觸件、光導(dǎo)等光學(xué)元件和斷開連接部件的裝置。按照專利申請(qǐng)進(jìn)行排序，研究重點(diǎn)技術(shù)專利的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)[2]。

在底座或外殼等構(gòu)件技術(shù)方向，相關(guān)專利如CN109728458A（混合式射頻連接器）、CN109546484A（一種5G室內(nèi)有源天線頭端設(shè)備安裝結(jié)構(gòu)）、CN209709327U（一種便于安裝的5G測(cè)試用射頻同軸連接器）、CN110444960A（一種能夠傳輸5G信號(hào)的高速連接器插頭）等。

在接觸部件技術(shù)方向，相關(guān)專利如CN107732492A（一種轉(zhuǎn)動(dòng)互連的微矩型射頻連接器）、CN108155498A（板對(duì)板型射頻插頭及其連接器組件）、CN209880887U（一種5G通信基站用絕緣端子）、CN209766698U（一種5G端子）等。

在邊緣耦合裝置技術(shù)方向，相關(guān)專利如CN108418022A（板對(duì)板型射頻插座）、CN109346861A（電連接器、電路板機(jī)構(gòu)及電子設(shè)備）等；CN110768039A（基于5G通信的便捷式接口模塊）、CN110708085A（終端設(shè)備及其制造方法）等。

在快速連接裝置技術(shù)方向，相關(guān)專利如CN106856284A（電連接器）；CN107732492A（一種轉(zhuǎn)動(dòng)互連的微矩型射頻連接器）、CN109451364A（一種抗干擾的室內(nèi)5G網(wǎng)絡(luò)通訊裝置）CN110768039A（基于5G通信的便捷式接口模塊）等。

其他技術(shù)方向，如接觸部件材料、連接部件夾緊輔助裝置、協(xié)同操作部件、適用于高頻的接觸件、斷開連接部件的裝置等專利申請(qǐng)也主要集中在2015～2019年，也就是說，近5年來我國(guó)企業(yè)開始注重在5G領(lǐng)域電連接器各個(gè)重點(diǎn)技術(shù)方向的專利布局，專利技術(shù)的發(fā)展也主要集中在近5年，預(yù)計(jì)未來幾年5G領(lǐng)域電連接器各重點(diǎn)技術(shù)的研究將會(huì)迅猛發(fā)展[3]。

表1 5G領(lǐng)域電連接器技術(shù)IPC大組分類表

3 5 G領(lǐng)域電連接器重點(diǎn)研究方向技術(shù)分析

下面針對(duì)5G領(lǐng)域電連接器技術(shù)重點(diǎn)方向中的連接器構(gòu)造的技術(shù)要點(diǎn)和有益效果進(jìn)行淺析。

案例1，基于5G通信的便捷式接口模塊，如圖1所示。

圖1 基于5G通信的便捷式接口模塊結(jié)構(gòu)示意圖

該專利公開了基于5G通信的便捷式接口模塊，包括電路板、VGA接口和VGA接頭，VGA接口包括第一接口本體、針孔接口件、固定套、第一彈簧、第一“L”形槽口和第一限位口。其有益效果在于通過第二插接桿與第二“L”形槽口和第二限位口的配合來實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)接接頭與轉(zhuǎn)接接口的限位，使得轉(zhuǎn)接接頭能夠快速安裝到轉(zhuǎn)接接口上，并且兩者連接可靠，不容易脫落，方便了使用者的使用，提高了轉(zhuǎn)接接頭和轉(zhuǎn)接接口的穩(wěn)定性以及接口模塊的使用壽命。

案例2，基于5G通信的便捷式接口模塊，如圖2所示。

圖2 基于5G通信的便捷式接口模塊結(jié)構(gòu)示意圖

圖3 混合式射頻連接器結(jié)構(gòu)示意圖

該基于5G通信的便捷式接口模塊包括電路板、VGA接口和與該VGA接口相適配的VGA接頭，其中VGA接口包括接頭本體、接口、卡槽及2個(gè)固定裝置，固定裝置對(duì)稱安裝在接頭本體的兩側(cè)。其有益效果在于當(dāng)需要連接外部信號(hào)線時(shí)，可以將外部信號(hào)線一端的母接頭與信號(hào)線一端的公接頭進(jìn)行連接，同時(shí)公插接盤上的環(huán)形凸起可以和母插接盤上的環(huán)形凹槽進(jìn)行卡接，實(shí)現(xiàn)雙重固定，可以實(shí)現(xiàn)信號(hào)線與外部信號(hào)線的可拆卸連接。

案例3，混合式射頻連接器，如圖3所示。

該專利公開的混合式射頻連接器包括外導(dǎo)體、中心針、第一絕緣子和第二絕緣子，外導(dǎo)體采用金屬深拉伸工藝制作而成。中心針包括依次連接的第一針部、中間部和第二針部。第一針部的中軸線與第二針部的中軸線共線，第一針部的中軸線為中心針的中軸線。其有益效果在于對(duì)5G通信時(shí)代的需求，提供了一種新的低成本、高產(chǎn)能的能夠用于2個(gè)PCB板座子之間連接的，帶有雙端母針的混合式射頻連接器。通過對(duì)中間部的結(jié)構(gòu)調(diào)整，使處于同一射頻、同軸傳輸線上的第一針部和第二針部通過中間部過渡，既滿足了射頻性能，又解決了同軸連接性的問題。

4 結(jié)語

傳統(tǒng)的連接器需要實(shí)現(xiàn)3個(gè)主要性能，即機(jī)械性能、電氣性能和環(huán)境性能。所謂機(jī)械性能指的是連接器的插入和拔出對(duì)性能的保證，電氣性能包括接觸電阻、絕緣電阻和抗電強(qiáng)度的要求，而環(huán)境性能需要連接器具備基礎(chǔ)的耐溫、耐濕、防振動(dòng)和沖擊等。對(duì)于這些基本的要求，新興市場(chǎng)同樣需要保持。在很多5G通信應(yīng)用里面，連接器承載著光信號(hào)和電信號(hào)的轉(zhuǎn)化重任，隨著5G萬物互聯(lián)時(shí)代的來臨，5G的高數(shù)據(jù)和高傳輸要求注定需要連接器性能升級(jí)，未來將會(huì)朝著高頻高速、無線傳輸、小型化、高精度低成本、智能化等技術(shù)方向發(fā)展[4]。