连接器存在于我们生活的各个角落,比如手机充电口、电脑USB接口、HDMI接口、DVI接口等。这些连接是否可以设计成无孔,使产品像平静的河流一样光滑?
近日,在慕尼黑电子展上,21ic中国电子网记者获悉,ST(意法半导体)已经实现了毫米波非接触式连接器。他是亚太微控制器和数字产品业务集团射频通信产品部的产品营销经理。沉丹尼向记者介绍了这项黑科技。
真正能够替代连接器的黑科技
这个黑科技就是ST60,ST称之为mmWave非接触式连接器。与传统BLE产品不同,该技术是一种超高带宽、低功耗、短距离点对点无线连接器。必须强调的是,ST60旨在成为或替代连接器,是一种不需要协议的物理传输产品。
Danny 推出了ST60 作为Wi-Fi 技术的简化版本。该技术最初源自已有10 年历史的Wi-Fi direct 60GHz 标准。事实上,其他科技公司也发表了类似的研究结果,毫米波非接触式连接器在市场和客户的验证下日益成熟。
与Wi-Fi 不同,ST60 删除了Wi-Fi 协议。对此,Dany向记者解释,更多的Wi-Fi兼容性意味着更多的逻辑和代码,这会增加芯片面积、成本和功耗。去掉Wi-Fi协议后,只需继承60GHz部分,最大限度减少无效数据。经过这样的简化,ST60最终可以实现最大实际有效速率5Gbps,功耗也可以控制在几十毫瓦以内。
“选择60 GHz 频段是因为它是一个相对纯净的频段,其频谱特性使ST60 具有稳定的抗干扰能力,”Danny 说,我们强调这是可能的,因为60 GHz 的衰减非常高。适合短距离低能量传输。此外,60GHz频率上下都有广泛的免费频段资源,有力支持大数据传输。
“毫米波本身具有很强的方向性特性,因此可以更有效地降低相互干扰的可能性。事实上,采用毫米波技术的产品近年来已经出现;而且是一种有效的应用。”
另一方面,毫米波方向性和60GHz特性也有助于ST60的高可靠性和高抗干扰性。 Danny强调,说到干扰,60GHz频段本身就比较纯净,没有明显的干扰。此外,ST60的传输距离仅为几厘米。传输距离较短,几厘米外能量为零,更有效地降低了干扰的可能性。 ST的质量要求一向非常高,去年无线电委员会测试中心的60GHz交叉技术实验报告显示,在应用层面不存在相互干扰。
该技术的最大优点是高速传输和低功耗的结合。在无线技术方面,ST60的数据效率远高于其他无线技术,提供Wi-Fi或蓝牙所没有的短距离、高效率的数据和视频传输能力。在功耗方面,NFC也比大多数无线传输技术消耗更少的电量,但传输数据的效率也较低。 ST60 的6.25 GHz 传输速度与之类似。这比NFC 快数十万倍。
没有协议的纯物理连接是该技术被称为连接器的主要原因。 Danny告诉记者,ST60是纯硬件芯片,没有任何软件配置,整个过程纯粹是将物理信号转换成射频信号并发送出去,而ST60A2则负责接收和发送,解释说是一半。 -双工芯片同时具备这两种功能。向头发发送信号。 “当然,天线存在一些设计问题,但ST已经与我们的合作伙伴一起帮助客户思考这个问题,我们也与他们联合推出了相关模块。”Danny坦言。
ST60的产品型号和计划
型号方面,ST60A2目前已面向客户和行业量产,ST60A3已有工程样品,预计2021年Q4投入量产,ST60B3处于待定阶段。
ST60A2采用BGA 2.2x2.2 mm封装,多种版本具有-40至105C的工业温度耐受性,40mW Tx、25mW Rx的低功耗,以及高达100Mbps的单端CMOS IO,涵盖差分模拟SLVS TX。 /RX 端口高达6.25Gbps,并以ASK 调制的半双工模式运行。
ST60A3支持高达480Mbps的eUSB2和UART I2C通道,超低功耗110mW,预计2021年Q4量产。
ST60正在走向爆发的前夜
“虽然这款产品已经被热捧了好几年,但它实际上是ST相对较新的产品。从市场角度来看,这项技术正处于爆发前夜,”Danny告诉记者。在他看来,这项技术将在两到三年内爆发,并在三到四年内逐渐成长。
这是因为ST60的应用范围很广,“可以说,它是一项给人无限想象的技术。” Danny为记者列举了几个应用场景。首先,户外大显示屏无需插拔网线。 ST60还使连接大屏幕变得像块一样简单。无需连接或断开网线,机器人可以360度旋转,可以集成和替换手机、PC等家电中的接口。无线充电技术让这些产品拥有完全无孔的设计,真正做到防水防尘。第四,使用ST60可以轻松实现通信板、PLC高速连接等板对板连接。
记者认为,未来ST60广泛普及和使用后,USB、Type-C、HDMI等各种接口都会被这种非接触式连接器“集成”,并且会与无线充电技术、磁吸技术融为一体。相信未来可以结合,甚至成为可能。旅行你可以用单线程“旅行到天涯海角”。
据Danny介绍,ST将首先与国内外行业领导者合作,帮助企业设计新的创新产品。此外,我们将继续寻求与创新公司的合作来推进这项技术。
当然,技术兴起后,不可避免地会出现竞争的问题。在回答记者提问时,丹尼认为这项技术的竞争将来自两方面。一是与传统物理连接器的竞争,二是与其他无线连接的竞争。与传统连接器相比,ST60完全无孔,无需插拔,无损耗,并且与无线连接相比维护成本更低,从而可以将数十毫瓦的功耗与6.25 GHz超高速传输结合起来。市场上没有产品。
合作方面,ST60与Ipsen EPS、Radiall合作推出千兆以太网模块。 ST60A2芯片和天线集成在一个非常易于使用的模块中。值得注意的是,该模块拥有FCC CE认证。
慕尼黑展会期间,ST在其展位上展示了相关演示,展示了ST60与无线充电技术相结合实现板对板连接。
现在,随着毫米波技术和无线连接技术变得越来越强大,非接触式连接器是未来的趋势。通过ST60,设计者可以释放无限的想象力,通过ST60,他们还可以一睹近两年电子行业带来的新一轮创新。
Danny Shen,亚太区射频通信产品事业部微控制器和数字产品事业群产品营销经理
21ic电子网文/付斌
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