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                      抓住机遇,开创射频连接器国际标准化
                      日期:2010-4-22 16:05:00    阅读:

                      抓住机遇,开创射频连接器国际标准化

                      工作的新局面

                      吴正平

                       

                      一、 概述

                      射频连接器是一种传输射频信号的接口元件,用在器件与器件、组件与组件、系统与子系统之间形成电气连接和射频信号的传递,从而构成一个完整系统所必须的基础元件,它在微波电路中起着连接或分断同轴电缆、微带电路、传输射频信号的作用。射频连接器产品质量和可靠性直接影响着射频信号的质量和可靠性,而射频连接器的标准化和通用化直接关系着器件与器件、组件与组件、系统与子系统之间的互联、互换和互操作。在全球经济一体化的今天,射频连接器的国际标准化更显重要。

                       

                      二、 射频连接器的发展趋势

                      国际上一些?#38469;?#20808;进的引导射频同轴连接器发展方向的生产厂家主要分布在美国、日本、及德国等欧美发达国家和地区。射频连接器的一些新产品主要出自于这些企业,近几年为适应整机设备的小型化、模块化、高频化、高精度、高可靠的发展,射频连接器新产品不断被研制出来,使射频连接器不断向小型化、高可靠、高频?#30465;?#39640;功?#30465;?#20302;电压驻波比方向发展。

                      1)射频连接器尺寸越来越小,例如:SSMA、SSMC、MMCX型和1.9mm,1.85mm、1mm型连接器相继出现,满足?#33487;?#26426;特别是空间电子系统发展的要求。

                      2)射频连接器的传输频率不断增高、增宽,2.92型连接器工作频率上限可达46GHz,2.4型连接器工作频率上限可达50GHz,1.85型连接器工作频率上限可达65GHz,HP公司研?#39057;?mm的连接器,已把同轴系?#36710;?#19978;限频率拓宽到110GHz。满足了武器装备向更高频?#30465;?#20445;密的要求。

                      3)盲配射频连接器不断增多,例如:BMA、SBMA、BMZ、TMA、SMP型连接器的相继成功研制并?#24230;?#20351;用,满足了电子设备的模块化的要求。

                      4)将螺纹连接器发展变成快速连接器,例如:QN和QMA等系列射频连接器分别是N型和SMA系列连接器的基础上开发的,主要是将螺纹连接器机构变成快速连接机构,提高了射频连接器的连接器速度和减少了安装空间。

                      5)反极性连接器的开发和利用。例如:SMA、TNC、N等型连接器的反极性连接器,将原来装针的插头装孔,将装孔的插座装针。其目的是提高插座的可靠性。

                      6)稳定的或相位可调的毫米波连接器,满足了相控阵雷达和电子对抗相位匹配系统中对相位稳定性的要求。

                      7)表面贴装连接器。随着通信设备的小型化模块化发展,表面贴装的射频连接器也相继开发成功。

                       

                      三、 射频连接器国际标准现状

                      1.      ?#38469;?#24402;口组织

                      射频连接器国际标准归口组织是IEC/ SC46F《射频及微波无源元件》。它是IEC/TC46《电缆、电线、波导、射频连接器、射频和微波无源器件?#26696;?#20214;》的一个分?#38469;?#22996;?#34987;幔?#25104;立于2002年,其主要工作是从事网络和电缆用射频和微波无源元件的标准化工作,包括对射频连接器、波导等微波无源元件的电气?#38405;堋?#26426;械?#38405;?#21644;环境适应性的测试方法以及产品标准等。由于其工作内容含盖了IEC/SC 46B《波导元件》和IEC/SC46D《射频连接器》两个分?#38469;?#22996;?#34987;?#30340;工作内容。因此在IEC/TC 46F成立的同?#20445;琁EC/SC46B和IEC/SC46D同?#27604;?#28040;。

                      2.      国际标准总体情况:

                      IEC SC46F目前共有72项正式标准,其中波导方面的标准共有24项,射频连接器方面的标准共有48项。由于波?#25216;际?#27604;较成熟,且许多方面可以用连接器代替,因而在近10年来波导方面的标准变化较少,更没有什么新的标准出现。射连接器标准相对波导标准较活跃,目前已制定的连接器标准中有:

                      IEC61169射频同轴连接器系列标准:9个;

                      IEC60169射频同轴连接器系列标准:31个;

                      IEC60339一般用途?#25307;?#21516;轴传输线及其法兰连接器系列标准:2个

                      IEC60457精密硬同轴电线及其精密连接器系列标准5个;

                      射频连接器配件标准和?#38469;?#25253;告2个。

                      3.      国际标准现状

                      由于射频连接器是接口元件,因而国际上大多数企业?#38469;?#37319;用国际标准(IEC)或MIL标准设计、制造产品(少量产品采用德国DIN标准)。特别是关系到射频连接器的互配、互换?#38405;?#30340;接口尺寸部分必须采用国际标准,否则产品就不可能有生命力。

                      但相对于射频连接器产品发展来说,SC46F国际标准制修订工作进展?#19979;?#20351;得SC46F国际标准存在一些问题:

                      1)标准老化,标准体系和标准内容不适应行业发展的要求

                      已制定的国际标准中,除9个IEC61169系列标准制定时间较短,标准体系采用的是总规范、分规范(空白详细规范)和详细规范,标准内容比?#20808;?#38754;外,IEC60169、IEC60339 和IEC60457系列标准都采用总规范-详细规范体系,由于这些标准制定时间相?#36234;?#38271;,IEC虽然对很多标准进行了修订,出了大量?#27597;?#25913;单,但总体来说来,标准版本较老,标准体系不能适应新的要求,标准中的许多要求也不能适应整机设备的要求。例如:IEC60169-4?射频连接器  第4部分?#21644;?#23548;体内径为16mm (0.63 in)、特性阻抗为50Ω、螺纹连接射频同轴连接器(7-16型)?,该产品广泛用于广播、通信行业,随着广播通信设备的发展,对该类产品又提出更高的要求,如三阶交调、低接触电阻、高屏蔽效率等,而IEC标准没有这些要求或要求?#31995;停?#28385;足不?#33487;?#26426;设备的要求,同?#20445;?#26631;准中的质量评定程序与我国通常的质量评定程序相差甚远,在我国?#29615;?#25191;行,因此我国在采用该标准制定国家标?#38469;保?#38500;界面尺寸完全采用IEC标准,以保证产品能国际通用互配互换外,其它如额定值和特性、质量评定程序等完全采用我国射频连接器的体系制定,并按照射频连接器的标准体系增加了制定详细规范的导则等。类似IEC60169-4的标准还有很多,这些标准已不能适应我国射频连接器发展的需要,直接采用这些IEC标准不仅与我国标准准体系不配套,一些要求也不能满足整机的要求,但不采用这些标准,又会影响到产品出口,因为在产品出口时采用国家标准(GB)一般不被认可,IEC标准的这些问题在一定程序上影响了我国射频连接器发展。为此,为了保持我国的利益,我们已多次呼吁IEC SC46F尽快修订一些过时的标准,目前,由我国起草的国际标准提案46F/40/NP(修订IEC60169-4:1975)已获到通过,目前进入CDV阶段。

                      2)一些新型的产品没有制定成国际标准

                      由于IEC SC46F刚成立不久,其主要工作是整合以前制定的标准,因此一些新型的射频连接器未来得及制定,例如:目前用量大,使用面广的MMCX、SBMA 、SMP、BMZ、SBX等等?#27982;?#26377;相应的国际标准。还有许多企业自行研制开发的一些产品也没有相应的标准。正是由于近几年?#27982;?#26377;新型的射频连接器国际标准制定(除我国提案外),使得射频连接器行业百花齐放,新产品不断出现,也使得产品之间的互配互换成?#25628;?#37325;问题,影响到一些较好产品的推广应用。

                      3)专利垄断性国际标准和联合标准开始出现

                      以前,国际标准主要由一些跨国公司垄断,一些具有?#38469;?#24341;导性的公司开发出新型射频连接器后,为达到推广应用的目的,首先申请制定成IEC标准,使这些产品很快成为国际通用产品,并得到广泛应用,但另一方面,由于制定成IEC标准后,各国企业纷纷效仿,很快研制出同样的产品,影响了其垄?#31995;?#20301;。因此,为了保持?#38469;?#22404;断,这些企业又通用申请各种专利来限制别的企业,保护企业的即?#32654;?#30410;。例如在IEC标准中引用专利(见IEC61169-33?射频连接器第33部分:BMA型射频同轴连接器分规范?)等。

                      现在企业联合开发,联合标准、专利垄断,已成为国际上射频连接器发展的新趋向,一些有实力的、产品具有一定垄断性的公司,联合开发一项新产品后,为了保?#21046;?#22404;?#31995;?#20301;,不再制定成IEC标准,而是直接联合制定一个产品规范,并申请许多专利,以达到垄断的目的。例如:由RADIALL公司和 HUBER+SUHNER公司联合开发的QMA和QN型射频连接器后,发起成立了QLF(Quick lock formula)快速连接组织,并制定了QLF标准,并对产品结构、界面等申请了许多专利,例如:有关QMA连接器的专利有:US 6,692,286 ; EP 1 222 717 ; EP 1 094 565;有关QN连接器的专利有: US 6,709,289 ; US 6,646,011 ; EP 1 282 202 ; EP 1 337 008 ; FR 2 828 202等。要想生产这些产品,需加入QLF组织,进入该组织的企业可以使用QLF?商标,并能与QLF组织内其它企业的产品能互配互换。目前QMA和QN已成?#29575;?#19978;的国际通用型产品,广泛应用到通讯设备中,并已有多家跨国公司加盟QLF,例如:Rosenberger公司和Amphenol RF公司等,使得市场规模也越来越大。

                       

                      四、 我国射频连接器产业及标准现状

                      1.      国内产业情况

                      1)             产品研发方面

                      a)    仿制能力强。国外有的产品,除1.9、1.85、1.0等型毫米波连接器产品外,我国基本上都开出了相应的产品,并能与之互配互换。

                      b)           自行开发能力不断提高。例如:

                      西安富士达公司自主研制开发的STWX8型射频连接器具有?#35780;?#33258;锁装置,连接可靠稳定,解决了在有限空间下对中功率传输连接稳定的要求,受?#25509;?#25143;的好评,也得到国际专?#19994;?#35748;可。(国际标准提案《射频连接器  第37部分:STWX8系列射频连接器分规范》已进入IS出版印刷阶段)。

                      国营第853厂自主研制开发的TMA型射频连接器填补了目前中功率下盲配连接器的空白(国际标准提案《射频连接器  第XX部分:TMA系列射频连接器分规范》已进入NP阶段)。

                      上海一家企业自主开发的拥有自主知识产权的CQN和CQA(正在申请专利),?#38405;?#27700;平比国外QLF组织的QN和QMA还要好。

                      2)                产品水平方面

                      a)           通用的连接器产品(2级):部分企业能达到国外先进企业同类产品的水平,也能达到国际标准和MIL标准的水平,并能与国外产品互配互换。

                      b)           0级标?#38469;?#39564;连接器产品和1级精密连接器产品:我国水?#25509;?#22269;内还有一定的差距。宇航级和一些毫米波连接器产品较少。

                      3)                产品的销售方面

                      1)大部分产品国内售销。

                      2)许多企业?#21152;?#20135;品销往国内,但销售渠道不太畅通,基本上?#38469;?#36890;过国外中间公司,价格压得很低。

                      4)                存在的主要问题

                      1)生产厂家多、但上规模的少。近600家,但年产值人民币1000万元以上的仅二、三十家,上亿元?#27597;?#26159;凤毛麟角。

                      2)低质、劣质产品多,影响整个产业形象。许多乡镇企业、?#25509;?#20225;业在不具备设计及测?#38405;?#21147;的情况下盲目仿制、?#31181;评?#36896;出许多低劣产品,以低价格进入市场竞争,并争夺出口市场,给人以国产连接器低价劣质的不?#21152;?#35937;。

                      3)缺少自有知识产权,缺乏对自有知识产权的保护意识。国外如Phoenix公司对其PkZ系列射频同轴连接器申请了数十项专利。而我国在这些方面非常欠?#20445;?#19968;方面缺少自有知识产权,另一方面缺乏对自有知识产权的保护意识,据说QLF组织的QN和QMA的设计思想最早出自我国。

                      4)高档产品少。目前我国射频连接器主要出口的是一些中、低档通用产品(2级射频连接器),一些高档产品,例如:表面贴装连接器、1级射频连接器(精密)、0级射频连接器(试验级)、宇航级和一些毫米波产品还依赖进口。部分产品,例如:部分宇航级、毫米波、稳相电缆及连接器产品甚至受到国外的?#38469;?#23553;锁和禁运。

                      2.      国内标准情况

                      1) 许多国际标准没有被采用

                      我国射频连接器民用标准基本上是采用IEC标准制定的(军用标准标基本上?#38469;?#37319;用MIL标准制定的),民用标准和军用标准对国际先进标准的采用,使我国连接器产业很快与国际接轨,极大地推动了行业的发展,但由于多种原因,目前我国采用IEC标准的比例并不高,采标率不到50%。大量的IEC标准没有被转化为我国标准,企业为了生产产品只能直接采用IEC标准,而由于IEC标准本身的问题,以及对标准理解等多种原因,对IEC标准的采用也往往只局限于采用IEC标准中的界面尺寸、及部?#20013;阅埽?#27809;有或不可能全面执行IEC标准。

                      2)已制定的标准大量需要修订

                      目前已?#39057;?#23556;频连接器标准大部门已老化,已不能适应射频连接器?#38469;?#21457;展和整机设备对其的要求,这些标准在2004年国标清理整顿过程?#32487;?#20986;修订。目前已立计划修订的国家标准有6项,还有许多一些已降为行业标准的国家标准需要修订。

                      3)大量的产品没有标准

                      目前还有大量的产品?#27982;?#26377;国内标准,包括一些通用的射频连接器、一些新型的射频连接器和我国自主设计开发的射频连接器产品。

                      五、 机遇

                      1.   国际方面

                      1)       随着我国实力的增强,在世界舞台上所处的地位越来越重要。国际标准组织需要?#19981;?#36814;中国的积极参与国际标准化活动。

                      2)       大量的国际标准需要修订。

                      3)       一些新的产品需要制定成国际标准。

                      4)       一些跨国公司忙于专利垄断,不愿意因为制定国际标准而损害专利垄?#31995;?#20301;。

                      5)       SC46F刚建立不久,许多工作需要有关专家去做。

                      2.   国内方面

                      1)       随着全球经济一体化进程的加快,各种关税壁垒在逐年下降,标准作为一种非关税壁垒越来越被许多国家、行业和企业所看重并利用,成为进入市场、占领市场、保护自己已有市场的有力武器。我国加入WTO后,政府更加重视标准化工作,积极鼓励和支持企业参与国际和国内标准化活动。

                      2)        许多企业开?#23478;?#35782;标准标准化的重要性,开始积极关注并参与标准化活动。

                      3)        国内大量的标准需要修订。

                      4)        国内有许多产品,特别是拥有我国自主知识产权的产品需要制定新标准。

                      5)        我国已有制定多项国际标准的丰富经验。

                       

                      六、 对策和建议

                      在国际国内的大好形势下,我们要抓住机遇,利用我们成功制定三项国际标准的经验,积极调动各方面的力量,努力开创射频连接器国际标准的新局面,具体建议和对策如下:

                      1.       在制修订我国标?#38469;保?#38500;考虑我国标准体系、标准的制定规则、及产品的主要?#38405;?#22806;,同时要考虑到转化成国际标准的可能性,在可能?#20445;?#21450;时提出IEC标准。

                      2.       积极参与国际标准的制修订工作。在参与国际标准的修订工作?#20445;?#35201;根据我国射频连接器行业发展需要,将有利于我国产业发展,有利于促进我国产品出口贸易的有关内容制定到国际标准中,?#21592;?#25105;国采用国际标准和我国产品的出口贸?#20303;?/FONT>

                      3.       将一些新的拥有我国自主知识产权,且有一定市场前景的产品,积极申请制定国际标准以提高我国产品的知名度和国际竞争力。

                      4.       积极开展射频连接器试验方法,例如:功?#30465;?#19977;阶交调、屏蔽效率等方面的基础性工作,在条件可能时申请制定国际标准。

                      5.       除射频连接器标准外,波导、波导同轴转换器、波导负载等属于微波无源元件的产品标准,只要有利于我国产业的发展,我们都可能申请制定国际标准。

                       

                      总之,借着国际、国内的大好机遇,积极参与射频连接器国际和国内标准化活动,提高我国的射频连接器行业的整体水平和在国际市场的竞争力,使我国不仅成为一个射频连接器国际标准化的制造基地,同时在不久的将来也成为世界上最大的射频连接器国际生产基地。


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                      2014香港赛马会06期

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