1 連接器的基本概念
連接器的基本性能可分為三大部分,，即機(jī)械系能,、電氣性能和環(huán)境適應(yīng)能力。機(jī)械性能有兩方面的要求：
一是關(guān)于連接器的兩個(gè)接觸件之間的插拔力,，我們希望它插入的力量比較小,，分離的力量要適當(dāng)；二是關(guān)于連接器的機(jī)械壽命，也就是連接器使用的耐久性,。
電氣性能包含四個(gè)部分,，一是連接器的接觸電阻，接觸電阻要小,，能夠到幾十毫歐為好,；二是絕緣電阻，我們希望它很大,，能夠到幾百兆歐甚至幾千兆歐,；三是抗電強(qiáng)度，指的是連接器之間,、接觸件之間,，或者是接觸件與外殼之間能承受的額定的試驗(yàn)電壓的能力；四是一般的電磁性能,，包括對電磁干擾引起的衰減,，以及對電磁干擾屏蔽的能力等。
環(huán)境能力包括四方面：一是耐溫,，根據(jù)連接器所使用的環(huán)境不同,，實(shí)際上耐溫的要求范圍是不同的；二是耐潮濕,，需要達(dá)到90％ 甚至更高,；三是耐鹽霧，鹽霧可以使連接器產(chǎn)生退化,，或者表面被腐蝕,；四是連接器要耐沖擊、耐振動,，因?yàn)樵谝恍┨厥獾沫h(huán)境中,，比如航空航天、鐵路運(yùn)輸,、公路運(yùn)輸?shù)?，對電器的沖擊和振動是很強(qiáng)的。
連接器的發(fā)展具有以下特點(diǎn)：
1,、朝著小型化,、高密度、高速度傳輸?shù)姆较虬l(fā)展,；
2,、朝著高性能、高頻化技術(shù)方向發(fā)展,；
3,、高電壓,、大電流的連接器需求市場也很大；
4,、連接器還朝著抗干擾技術(shù),、模塊化技術(shù)和無鉛化技術(shù)方向發(fā)展。
表1中列出的是典型的高速連接器的型號,。在傳統(tǒng)并行同步數(shù)字信號的速率將要達(dá)到極限的情況下,，高速串行方式是一個(gè)很好的解決思路。這使得低壓差分信號（LVDS）成為主要的下一代高速信號的電平標(biāo)準(zhǔn),。而高速連接器的選擇也成為高速率信號互聯(lián)要解決的主要問題,。
高速連接器在發(fā)展中所采用的幾個(gè)關(guān)鍵技術(shù)包括：
1、為了減少串?dāng)_所采用的差分信號,、無噪聲信號和接地層技術(shù),；
2、為了調(diào)整連接器的引線,，可以改變由于連接器輸入和輸出物理距離不等而導(dǎo)致的延時(shí)差異；
3,、為了獲得最大的傳輸效率,，連接器的特l生阻抗值應(yīng)與傳輸電路的特性阻抗相匹配。
2 連接器在有限系統(tǒng)中的應(yīng)用
圖1所示為一個(gè)PSTN網(wǎng)的交換機(jī),，該交換機(jī)由7個(gè)部分組成,。除了機(jī)箱尺寸的區(qū)別，機(jī)箱底部是一個(gè)機(jī)架的管理模塊,，它包括管理模塊,、傳輸背板和傳輸模塊。最前面有子板,、載板,、電源板，以及風(fēng)冷系統(tǒng),、電扇托板,。在交換機(jī)中，它的主要載板就是電話信息的傳輸以及輸入／輸出的連接,，輸入,，輸出系統(tǒng)所組成的只有很少的電腦板以及信令控制板。
任何網(wǎng)絡(luò)都需要連通性,，以便把單個(gè)設(shè)備組合成一個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)?，F(xiàn)今網(wǎng)絡(luò)中，互聯(lián)器件（“連接器”）扮演重要角色：首先,，它能把單個(gè)設(shè)備進(jìn)行電連接,，形成更大的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),；另一方面，如今都采用標(biāo)準(zhǔn)化的互聯(lián),，使不同公司制造的設(shè)備能相互連接在一起工作,，從而在某個(gè)街區(qū)構(gòu)建成一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，以滿足商業(yè)或社區(qū)的需求,。
因此,，在有線通信系統(tǒng)中，連接器的作用主要有三個(gè)方面：首先,，能在單個(gè)設(shè)備內(nèi)的電路板和單個(gè)電元件問實(shí)現(xiàn)電連接,；第二，如果采用標(biāo)準(zhǔn)化的互聯(lián),，就能使不同公司制造的設(shè)備相互連接在一起工作,，從而在某個(gè)街區(qū)構(gòu)建成一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，以滿足商業(yè)或社區(qū)的需求,；第三,，通過設(shè)計(jì)達(dá)到可靠的功能，以承受已知的工作環(huán)境和設(shè)備眼務(wù)期內(nèi)的工作強(qiáng)度,。
針對有線通信系統(tǒng)對連接器的要求,，在設(shè)計(jì)時(shí)要考慮如下幾個(gè)方面：
· 鍍金接觸界面，用于保證更高的耐磨性和良好的電特性,；
· 冗余的接觸界面,，保汪高可靠性；
· 可選擇氣密出 接或PCB焊接,；
· 殼體外部特征要便于插入時(shí)導(dǎo)正和導(dǎo)向,；
· 用不同的插針高度保證信號和接地的先后連接順序；
· 大功率電源要用特殊的端子,，和信號的接觸端子要有所區(qū)別,；
· 要保證EMI特性和機(jī)箱接地。
圖2是典型的連接系統(tǒng)中背板連接器的設(shè)計(jì),。它可以提供三種端子長度,，即接地端子、信號1端子,、信號2端子三個(gè)端子的長度是不同的,。這是為了保證插座和插針在互相連接的時(shí)候，如果接反了,，就無法插入,。第二個(gè)是中問部分，它是用于安裝維修用的,，整個(gè)插針板在插入的過程中,，可以用來導(dǎo)向,，甚至可以保證編碼和極性的正確。外壁用來保護(hù)端子和連接器的導(dǎo)向,，這個(gè)端子就是插針部分,，采用柔性插針。從右半部分圖中可以看到,，外殼被拆除后,，更清楚地顯示出了接觸面。它采用了雙柱冗余的接觸面設(shè)計(jì),，這樣可以大大提高接觸的可靠性,。
3 連接器在無線通信系統(tǒng)中的應(yīng)用
圖3表示的是典型的無線通信系統(tǒng)的基站內(nèi)部互聯(lián)，以及它所需要的各種各樣的電子連接器,。從圖中可以看出,，左邊基站所要求的都是射頻連接器，右邊表示的是電源連接器,、背板連接器,、輸入／輸出連接器和印制電路板連接器。
圖4表示的是基站控制器,、移動交換網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)關(guān)支持節(jié)點(diǎn)之間的典型互聯(lián),。這些互聯(lián)也用到了多種連接器。
移動手機(jī)用的開關(guān)式同軸連接器主要用于提供手機(jī)內(nèi)的天線和汽車外部天線之間的信號的切換,。這種開關(guān)式的連接器，它的表面安裝有三種高度,，分別是3.5mm,、4.5mm和6.0 mm。表面安裝開關(guān)式連接器直接和手機(jī)天線連接,。由于功率元件和天線或開關(guān)間距離短,，因此內(nèi)部沒有電纜，信號傳輸非常好,。它的性能指標(biāo)如下：
無線通信系統(tǒng)中所采用的電源連接器（圖5）的種類包括一體化背板電源系統(tǒng),、子板／堆疊用連接器、信號母線到板之間的連接器,、板到板的電源連接器,、電源到電纜／電纜Nrn； 刷板連接器,、微處理器所用電源連接器以及電源輸入所用連接器,。
4 連接器的信號完整性設(shè)計(jì)
連接器在進(jìn)行信號完整性設(shè)計(jì)時(shí)，需要考慮：
1,、與整個(gè)互聯(lián)傳輸線阻抗的連續(xù)性,；
2,、連接器各插針問的串?dāng)_；
3,、有時(shí)序要求,，要考慮連接器上的延時(shí)。
連接器的分析方法與一般的信號分析方法基本一樣,，部是利用仿真軟件進(jìn)行仿真,，并對結(jié)果進(jìn)行分析，得出結(jié)論,。
連接器的模型分析和電路的模型分析是一樣的,，只是要注意連接器和過孔效應(yīng)的精確建模、仿真對于預(yù)測信號質(zhì)量非常重要,。
模型分析有五種情況：
· 多線模型（MLM）：適用于多插針連接器,，包括接觸元件、接觸與接觸間耦合,、接觸和屏蔽間耦合,、焊盤問耦合等。除了SLM模擬的參數(shù)外,，還能用來模擬串?dāng)_和地彈等,。
· 單線模型（SLM）：適用于連接器中的單線，如高速信號傳輸線,，可以用來模擬反射,、時(shí)延和偏移、衰減以及信號傳輸質(zhì)量,。
· S參數(shù)模型：主要應(yīng)用于頻域,，可模擬吞吐量和串?dāng)_，通過時(shí)域變換,，可產(chǎn)生阻抗,、串?dāng)_、傳輸時(shí)延和眼圖等,。
· IBIS模型：是一種基于V／I曲線的對I／0 BUFFER快速準(zhǔn)確建模的方法,，支持所有類型的連接器和多種不同連接器建模，如差分和不平衡信令,、SLM（無耦合）,、MLM（耦合）、模型級聯(lián),、板到板以及板到電纜等：
· SPICE模型：是最為普遍的電路級模擬程序,，被分析的電路中的元件可包括電阻、電容,、電感,、互感,、獨(dú)立電壓源、獨(dú)立電流源,、各種線性受控源,、傳輸線以及有源半導(dǎo)體器件信號完整性是貫穿于高速數(shù)字電路設(shè)計(jì)中的最重要的問題之一，在此列出幾點(diǎn)建議：
A 對靈敏元件實(shí)施對噪聲器件的物理隔離,；
B 阻抗控制,、反射和信號終端匹配；
C用連續(xù)的電源和地平面層,；
D布線中盡量避免采用直角,；E差分對布線長度要相等，以保證在接收端良好的抑制比,；
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