物聯網(IoT)是將傳感器、控制和智能系統連接到一個富含集合資源和開放的軟件和硬件工具市場的通用平臺。盡管物聯網概念中出現的許多應用和服務都是基于應用、云和軟件的，但實際情況是，在許多層面上，物聯網應用都依賴物理連接和無線通信。其中許多數據和電源連接使用RF接插件和電纜以及一系列無線技術，這些趨勢可能只會持續，高速數據、企業網絡和工業物聯網應用都在充分利用各種形式的靈活性和耐用性射頻連接。

雖然圍繞物聯網(IoT)的大部分討論涉及新的商業設備和應用，但這種新技術浪潮的本質是通過互聯網來連接以前未連接的傳感器、行器和控制系統。這種趨勢適用于消費類、商業、企業和工業系統，如果可能的話，控制/接口和通信是通過專用系統完成的，沒有互聯網技術典型的可訪問性或開放社區開發。這種功能的關鍵使能技術是RF連接，主要是通過RF傳輸線或無線通信。RF連接幾乎用于物聯網堆棧中的每個硬件元素，從設備硬件、通信系統、云/企業系統到最終用戶Web /移動應用。

本文的目標是討論物聯網應用中射頻連接技術的普遍性和細節。此討論將包括RF連接技術的概述，以及這些技術在整個物聯網堆棧中的出現位置。

圖.物聯網堆棧、傳感器、執行器、設備硬件、通信網絡、Web /移動應用和企業系統，都可以依靠RF連接，無論是通過傳輸線還是無線通信。

1.外設：傳感器、執行器、控制

2.設備硬件：通信模塊

3.設備固件

4.通信系統：長途網絡基礎設施、室內網絡基礎設施、無線通信

5.軟件平臺

6.網絡/移動應用

7.企業系統

8.工業系統

射頻連接概述

對于物聯網應用，在頻譜的RF部分中使用電磁能有兩種主要方法。由于物聯網應用通常在6 GHz以下的頻率下使用射頻能量，因此射頻連接的方法包括傳輸線路，以及單向、雙向和無線網絡。物聯網常見的射頻傳輸線類型包括射頻同軸電纜和接插件(電纜組件)，以及帶狀線(微帶)傳輸線。通常，帶狀傳輸線用于設備外殼和PCB上，以在硬件模塊之間和專用接插件接口內更有效地傳導RF能量。射頻同軸電纜組件廣泛應用于物聯網堆棧的各個層面：

射頻同軸電纜組件用例列表：

– 連接設備或機箱內的模塊

– 作為工業/企業系統或測試和測量中使用的復雜多引腳接插件組件的一部分

– 作為傳感器/執行器/控制系統和通信設備之間的低損耗和抗干擾連接

– 將無線模塊連接到天線

– 在高速數字應用中作為高保真互連

– 長途網絡應用

– 室內網絡應用

– 廣泛用于蜂窩網絡、無線網絡和無線廣播系統

– 具有無線網絡和通信模塊的移動設備和計算機系統

無線射頻連接是射頻技術與物聯網的另一個主要用途，并且已經實現了大量的物聯網應用，否則如果使用傳輸線或其他有線互連，則這些應用是不可行的。無線RF連接允許將物聯網設備和系統放置并安裝在移動應用、模塊化系統和空間中，否則會給有線連接帶來成本、復雜性或操作挑戰。無線通信系統依賴于各種非專有和專有的無線通信標準。

通過物聯網堆棧實現射頻連接

RF連接技術可以實現高質量的信號傳輸、抗干擾，或高度靈活、低功耗和移動操作，具體取決于是使用RF傳輸線還是無線通信系統。因此，RF連接在整個物聯網堆棧中非常有用，主要用于連接設備和外圍硬件，無線網絡和通信，以及企業和工業系統。

設備和外圍硬件

物聯網外圍設備，特別是傳感器、執行器和控制器，通常被安裝在獲取信息或執行功能的關鍵區域或附近。物聯網外圍設備的使用正在增長，可能包括感應溫度/濕度或其他環境信息，激活門鎖或安全訪問，控制電機或為配件供電，或許還有更多未來的應用。在每種情況下，以及未來的物聯網使用情況中，傳感器信息和控制信號的保真度都非常重要。隨著電子系統的電氣化和繁榮，電氣干擾的威脅越來越大，保護敏感的物聯網外圍設備，并確保關鍵數據和控制信號通信是一個高優先級。

RF同軸電纜組件通常被用于為遠程IoT外圍設備提供DC電力和通信的解決方案，因為同軸電纜能夠處理低和中功率負載，并且可以實現高帶寬信號的通信。RF同軸組件的屏蔽特性有助于防止干擾信號的侵入，并且還防止其他高速信號技術(例如以太網)所常見的安全威脅信號泄漏。由于RF同軸電纜組件被用于極端應用，例如工防和航空航天，因此幾乎所有應用都可以選擇這種經過認證的堅固互連。RF同軸組件也能夠以相對低的費用購買和安裝，并且具有各種尺寸和類型。

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1、小型化：RF接插件的體積愈來愈小，如SSMB、MMCX等系列，體積非常小，主要是跟隨整機系統的小型化而小型化。

2、高頻率：軟電纜使用頻率不超過10GHz，半剛電纜不超過20GHz。美國HP早在幾年前就已推出頻率已達110GHz的RF接插件。國內通用產品使用頻率不超過40GHz。

3、多功能：除起連接橋梁作用外，還兼有處理信號的功能，如濾波、調相位、衰減、檢波、混頻、限幅等。

4、還有很多諸如低駐波、低損耗、大容量、大功率：大容量、大功率、表面貼裝等。

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干擾的產生和本地下行頻點相關，可以導致在多系統共享基礎設施時，上行頻段噪聲上升。PIM 對網絡質量的影響是非常嚴重的，特別是UMTS 或LTE 這種寬頻系統。PIM干擾會導致接收機靈敏度下降，掉話率增加，接入失敗率提高，過早切換，降低數據傳輸速率，并降低系統的覆蓋范圍和容量。

RF 路徑中的任何組件都可能產生PIM 干擾，包括天線，TMAs，天線共用器，雙工器，避雷器，電纜和接插件。外，當天線系統大功率輻射時，松動的機械連接和生銹的表面，也會產生PIM 干擾。

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如果您是一名經常使用射頻同軸接插件產品的用戶，那么您應該非常清楚，產品所選用的材料和機械尺寸都會到射頻產品的傳輸性帶來一定的影響，特別是內部尺寸。抗阻不匹配會引起信號反射問題，當我們做出射頻測試樣品之前，要先對樣品進行分析、修改、優化，一直到對分析結果滿意為止，可是這分析結果往往會在實際測試中的結果存在差距，那么導致這些差距出現的幕后黑手到底是什么，下面仁昊工程師就來為您全部揪出。

2、模型中電纜的性能是理想化的,但實際中電纜介質的介電常數和尺寸是存在變異的;

3、介質的介電常數不能被精準掌控;

4、測試時可能沒有所需的校準件,往往通過轉接頭或gating的方式來測量數據;

5、為了降低分析的復雜性,往往省略細微結構,如小的空氣間隙被介質取代,再比如倒刺與介質的過盈干涉部位;

6、裝配時,無法避免零件被壓變形以及變形致使零件的相對位置與模型不一致;

7、建模時往往會將零件的圓角改為倒角,甚至將該特征忽略;

8、接插件建模時用的是名義尺寸,但實際零件是有公差的;

9、仿真分析本身存在一定誤差,無法保證100%精準;

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