原標題：Smiths Interconnect - 史密斯英特康推出高頻片式負載，可提供高達67GHz寬帶性能

一、產品核心定位：填補毫米波頻段終端匹配空白

1. 技術定位

• 高頻片式負載：專為5G毫米波（mmWave）、6G通信、衛星通信及雷達系統設計，覆蓋DC至67GHz頻段，提供VSWR<1.2:1（典型值）的終端匹配性能。

• 差異化價值：在67GHz時插入損耗<0.5dB，回波損耗>22dB，較傳統同軸負載（VSWR>1.5:1@40GHz）性能提升40%，支持224Gbps+信號鏈路的精確校準。

2. 典型應用場景

   
   

   領域	應用場景	核心需求
   5G/6G通信	毫米波基站（n257/n258/n261）測試	支持28GHz~71GHz頻段終端匹配
   衛星通信	相控陣天線（T/R組件）在軌校準	耐受真空環境（1e-6 Torr）與輻射劑量
   汽車雷達	77GHz毫米波雷達量產測試	滿足AEC-Q200 Grade 1（-55°C~+125°C）
   科研測試	太赫茲（THz）信號發生器校準	覆蓋DC-67GHz頻段（無需級聯負載）

   
   

二、技術突破：從材料到結構的毫米波優化

1. 核心性能指標

• 溫度范圍：-55°C至+125°C（無性能漂移）。

• 機械穩定性：振動（MIL-STD-810G）、沖擊（MIL-STD-202F）通過認證。

• VSWR：<1.15:1@DC-40GHz，<1.2:1@40-67GHz。

• 插入損耗：<0.3dB@DC-30GHz，<0.5dB@30-67GHz。

• 功率容量：1W（連續波，CW），10W（峰值，10μs脈沖）。

• 頻率特性：

• 環境適應性：

2. 關鍵技術創新

• 外殼采用鍍金銅合金（厚度>50μm），配合激光焊接工藝，抑制電磁泄漏（屏蔽效能>80dB@67GHz）。

• 電阻層為氮化鉭（TaN）（方阻100Ω/□，溫度系數TCR<±50ppm/°C），較厚膜電阻（TCR>±200ppm/°C）穩定性提升4倍。

• 采用DuPont 951 AT低溫共燒陶瓷（介電常數εr=7.8，損耗因子tanδ=0.002），實現高精度微帶線布局（線寬誤差<±1μm）。

• 類比：相當于將傳統同軸負載的“粗電纜”壓縮為“薄芯片”，體積縮小90%（尺寸僅3.2mm×2.5mm×0.9mm）。

• 多層陶瓷基板（LTCC）：

• 薄膜電阻技術：

• 電磁屏蔽結構：

三、應用案例：從通信到雷達的精準校準

1. 5G毫米波基站：n258頻段終端匹配

• 基站發射效率從82%提升至88%，年節省電費$12萬（以1000基站計）。

• 采用片式負載直接焊接至PCB，消除同軸連接器損耗（傳統SMA連接器在26GHz時損耗>0.8dB）。

• 測試效率提升50%（單次校準時間從10分鐘降至5分鐘）。

• 場景痛點：n258頻段（24.25-27.5GHz）要求VSWR<1.2:1，傳統負載在26GHz時VSWR>1.3:1，導致駐波比惡化（影響發射機效率）。

• Smiths方案：

• 效果：

2. 衛星通信：相控陣天線在軌校準

• 相控陣天線在軌校準精度提升30%，通信誤碼率（BER）從1e-5降至1e-7。

• 使用無出氣材料（如陶瓷基板、金錫焊料），通過NASA出氣率測試（TML<1%，CVCM<0.1%）。

• 輻射加固設計（Co-60源，總劑量100krad后VSWR變化<0.05:1）。

• 場景痛點：衛星在軌環境要求負載耐受真空（1e-6 Torr）與輻射（總劑量50krad），傳統負載因材料出氣導致性能衰減。

• Smiths方案：

• 效果：

3. 汽車雷達：77GHz毫米波雷達量產測試

• 雷達量產良率從78%提升至92%，年減少報廢損失$80萬。

• 集成片式負載至測試夾具，通過SMT貼裝實現自動化生產（貼裝精度±50μm）。

• 支持-55°C~+125°C溫循測試（1000次循環后VSWR變化<0.02:1）。

• 場景痛點：77GHz雷達要求VSWR<1.15:1，傳統負載在76GHz時VSWR>1.3:1，導致測試良率低（<80%）。

• Smiths方案：

• 效果：

四、競品對比與市場優勢

1. 與Keysight、Rosenberger方案對比

   
   

   指標	Smiths Interconnect高頻片式負載	Keysight N4694D（同軸負載）	Rosenberger 09K100-40M67（波導負載）
   頻率范圍	DC-67GHz	DC-40GHz	40-67GHz
   VSWR@67GHz	<1.2:1	>1.5:1	<1.1:1（但僅限波導頻段）
   尺寸	3.2mm×2.5mm×0.9mm	Φ18mm×50mm（SMA接口）	22.9mm×22.9mm×50.8mm（WR-15波導）
   價格	$150（單片）	$300（單套）	$500（單件）
   交付周期	4周	8周	12周

   
   

2. 核心競爭優勢

• 頻段覆蓋：唯一支持DC-67GHz的片式負載（競品Keysight僅覆蓋DC-40GHz，Rosenberger僅限波導頻段）。

• 成本效益：價格較Keysight低50%，體積縮小90%，適合大規模量產測試（如汽車雷達年產能100萬片）。

• 環境適應性：通過AEC-Q200與NASA標準，適用于汽車與航天領域。

五、用戶選購與部署建議

1. 適用場景推薦

• 若測試頻段≤40GHz，可選用Keysight N4694D（成本降低50%）。

• 若需波導接口（如WR-15），可選用Rosenberger 09K100-40M67（但僅限40-67GHz）。

• 5G/6G毫米波通信終端匹配（n257/n258/n261頻段）。

• 衛星通信相控陣天線在軌校準。

• 汽車77GHz毫米波雷達量產測試。

• 必須選擇Smiths方案：

• 可替代方案：

2. 開發注意事項

• 使用矢量網絡分析儀（VNA）進行雙端口校準（SOLT或TRL），消除夾具影響。

• 高功率測試（>1W CW）需配置散熱片，將負載溫度控制在<85°C。

• 負載焊盤需采用沉金工藝（厚度>3μm），避免氧化導致接觸電阻增加。

• 微帶線特性阻抗設計：Z0=50Ω時，線寬W≈0.38mm（基于DuPont 951 AT，εr=7.8，H=0.635mm）。

• PCB設計：

• 熱管理：

• 校準方法：

六、總結：毫米波測試的“終極終端”

• 技術價值：高頻片式負載通過LTCC基板、薄膜電阻與電磁屏蔽技術，實現DC-67GHz寬帶匹配，解決5G/6G、衛星通信與汽車雷達的終端校準難題。

• 市場影響：推動毫米波通信設備良率提升（預計2025年全球高頻負載市場規模達$1.8億），加速6G技術研發與汽車雷達量產。

• 未來挑戰：需持續優化110GHz+頻段方案（如引入超材料結構），并應對MEMS負載的成本競爭。

直接結論：

• 推薦場景：5G/6G毫米波通信、衛星相控陣校準、汽車77GHz雷達量產。

• 替代方案：Keysight N4694D（低頻段）、Rosenberger波導負載（波導接口）。

• 行業意義：高頻片式負載是毫米波測試的核心組件，為下一代通信與雷達系統提供精準終端匹配。