原标题：Smiths Interconnect - 史密斯英特康推出高频片式负载，可提供高达67GHz宽带性能

一、产品核心定位：填补毫米波频段终端匹配空白

1. 技术定位

• 高频片式负载：专为5G毫米波（mmWave）、6G通信、卫星通信及雷达系统设计，覆盖DC至67GHz频段，提供VSWR<1.2:1（典型值）的终端匹配性能。

• 差异化价值：在67GHz时插入损耗<0.5dB，回波损耗>22dB，较传统同轴负载（VSWR>1.5:1@40GHz）性能提升40%，支持224Gbps+信号链路的精确校准。

2. 典型应用场景

   
   

   领域	应用场景	核心需求
   5G/6G通信	毫米波基站（n257/n258/n261）测试	支持28GHz~71GHz频段终端匹配
   卫星通信	相控阵天线（T/R组件）在轨校准	耐受真空环境（1e-6 Torr）与辐射剂量
   汽车雷达	77GHz毫米波雷达量产测试	满足AEC-Q200 Grade 1（-55°C~+125°C）
   科研测试	太赫兹（THz）信号发生器校准	覆盖DC-67GHz频段（无需级联负载）

   
   

二、技术突破：从材料到结构的毫米波优化

1. 核心性能指标

• 温度范围：-55°C至+125°C（无性能漂移）。

• 机械稳定性：振动（MIL-STD-810G）、冲击（MIL-STD-202F）通过认证。

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

• 插入损耗：<0.3dB@DC-30GHz，<0.5dB@30-67GHz。

• 功率容量：1W（连续波，CW），10W（峰值，10μs脉冲）。

• 频率特性：

• 环境适应性：

2. 关键技术创新

• 外壳采用镀金铜合金（厚度>50μm），配合激光焊接工艺，抑制电磁泄漏（屏蔽效能>80dB@67GHz）。

• 电阻层为氮化钽（TaN）（方阻100Ω/□，温度系数TCR<±50ppm/°C），较厚膜电阻（TCR>±200ppm/°C）稳定性提升4倍。

• 采用DuPont 951 AT低温共烧陶瓷（介电常数εr=7.8，损耗因子tanδ=0.002），实现高精度微带线布局（线宽误差<±1μm）。

• 类比：相当于将传统同轴负载的“粗电缆”压缩为“薄芯片”，体积缩小90%（尺寸仅3.2mm×2.5mm×0.9mm）。

• 多层陶瓷基板（LTCC）：

• 薄膜电阻技术：

• 电磁屏蔽结构：

三、应用案例：从通信到雷达的精准校准

1. 5G毫米波基站：n258频段终端匹配

• 基站发射效率从82%提升至88%，年节省电费$12万（以1000基站计）。

• 采用片式负载直接焊接至PCB，消除同轴连接器损耗（传统SMA连接器在26GHz时损耗>0.8dB）。

• 测试效率提升50%（单次校准时间从10分钟降至5分钟）。

• 场景痛点：n258频段（24.25-27.5GHz）要求VSWR<1.2:1，传统负载在26GHz时VSWR>1.3:1，导致驻波比恶化（影响发射机效率）。

• Smiths方案：

• 效果：

2. 卫星通信：相控阵天线在轨校准

• 相控阵天线在轨校准精度提升30%，通信误码率（BER）从1e-5降至1e-7。

• 使用无出气材料（如陶瓷基板、金锡焊料），通过NASA出气率测试（TML<1%，CVCM<0.1%）。

• 辐射加固设计（Co-60源，总剂量100krad后VSWR变化<0.05:1）。

• 场景痛点：卫星在轨环境要求负载耐受真空（1e-6 Torr）与辐射（总剂量50krad），传统负载因材料出气导致性能衰减。

• Smiths方案：

• 效果：

3. 汽车雷达：77GHz毫米波雷达量产测试

• 雷达量产良率从78%提升至92%，年减少报废损失$80万。

• 集成片式负载至测试夹具，通过SMT贴装实现自动化生产（贴装精度±50μm）。

• 支持-55°C~+125°C温循测试（1000次循环后VSWR变化<0.02:1）。

• 场景痛点：77GHz雷达要求VSWR<1.15:1，传统负载在76GHz时VSWR>1.3:1，导致测试良率低（<80%）。

• Smiths方案：

• 效果：

四、竞品对比与市场优势

1. 与Keysight、Rosenberger方案对比

   
   

   指标	Smiths Interconnect高频片式负载	Keysight N4694D（同轴负载）	Rosenberger 09K100-40M67（波导负载）
   频率范围	DC-67GHz	DC-40GHz	40-67GHz
   VSWR@67GHz	<1.2:1	>1.5:1	<1.1:1（但仅限波导频段）
   尺寸	3.2mm×2.5mm×0.9mm	Φ18mm×50mm（SMA接口）	22.9mm×22.9mm×50.8mm（WR-15波导）
   价格	$150（单片）	$300（单套）	$500（单件）
   交付周期	4周	8周	12周

   
   

2. 核心竞争优势

• 频段覆盖：唯一支持DC-67GHz的片式负载（竞品Keysight仅覆盖DC-40GHz，Rosenberger仅限波导频段）。

• 成本效益：价格较Keysight低50%，体积缩小90%，适合大规模量产测试（如汽车雷达年产能100万片）。

• 环境适应性：通过AEC-Q200与NASA标准，适用于汽车与航天领域。

五、用户选购与部署建议

1. 适用场景推荐

• 若测试频段≤40GHz，可选用Keysight N4694D（成本降低50%）。

• 若需波导接口（如WR-15），可选用Rosenberger 09K100-40M67（但仅限40-67GHz）。

• 5G/6G毫米波通信终端匹配（n257/n258/n261频段）。

• 卫星通信相控阵天线在轨校准。

• 汽车77GHz毫米波雷达量产测试。

• 必须选择Smiths方案：

• 可替代方案：

2. 开发注意事项

• 使用矢量网络分析仪（VNA）进行双端口校准（SOLT或TRL），消除夹具影响。

• 高功率测试（>1W CW）需配置散热片，将负载温度控制在<85°C。

• 负载焊盘需采用沉金工艺（厚度>3μm），避免氧化导致接触电阻增加。

• 微带线特性阻抗设计：Z0=50Ω时，线宽W≈0.38mm（基于DuPont 951 AT，εr=7.8，H=0.635mm）。

• PCB设计：

• 热管理：

• 校准方法：

六、总结：毫米波测试的“终极终端”

• 技术价值：高频片式负载通过LTCC基板、薄膜电阻与电磁屏蔽技术，实现DC-67GHz宽带匹配，解决5G/6G、卫星通信与汽车雷达的终端校准难题。

• 市场影响：推动毫米波通信设备良率提升（预计2025年全球高频负载市场规模达$1.8亿），加速6G技术研发与汽车雷达量产。

• 未来挑战：需持续优化110GHz+频段方案（如引入超材料结构），并应对MEMS负载的成本竞争。

直接结论：

• 推荐场景：5G/6G毫米波通信、卫星相控阵校准、汽车77GHz雷达量产。

• 替代方案：Keysight N4694D（低频段）、Rosenberger波导负载（波导接口）。

• 行业意义：高频片式负载是毫米波测试的核心组件，为下一代通信与雷达系统提供精准终端匹配。