連接器是信號傳輸鏈中的重要環(huán)節(jié)，在設(shè)計高速系統(tǒng)時不應(yīng)忽視。事實上，連接器的設(shè)計和制造應(yīng)該作為整個系統(tǒng)級設(shè)計過程的一部分。

 

對增加帶寬要求的不斷需求使得連接器能夠處理所有類型應(yīng)用的更高數(shù)據(jù)速率。現(xiàn)在，不僅僅是關(guān)鍵任務(wù)的軍事和航空設(shè)計，還需要尖端技術(shù)。

 

現(xiàn)在可以在從汽車到消費者物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的所有產(chǎn)品中找到它。

 

當(dāng)今快速增長的帶寬需求挑戰(zhàn)了利用現(xiàn)有技術(shù)組件的傳統(tǒng)設(shè)計方法的能力。

 

雖然連接器通常被認(rèn)為是許多產(chǎn)品實現(xiàn)的“后端”，但它們需要與任何高速/高帶寬產(chǎn)品中的所有其他元件保持相同的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。

 

由于電感或電容耦合，串?dāng)_是兩個或更多個傳輸介質(zhì)之間的不期望的電信號傳輸。串?dāng)_也可以通過傳輸介質(zhì)的不均勻性和信號傳輸對中的偏斜效應(yīng)來產(chǎn)生。

 

在高速時，電路會產(chǎn)生電噪聲，影響信號之間的串?dāng)_，并可能產(chǎn)生電磁干擾噪聲，從而破壞其他電路。這些現(xiàn)實意味著信號完整性和可靠性成為巨大因素。

 

從歷史上看，串?dāng)_歸因于電纜，但隨著LAN速度的提高和電纜質(zhì)量的提高，其他通道組件開始有助于提高串?dāng)_性能。

 

除非在連接器的設(shè)計中允許，否則連接器串?dāng)_可能是一個很大的問題。

 

歪斜或傳播延遲—對內(nèi)和對間偏斜分別描述信號線對內(nèi)的電信號之間以及一根電纜中的兩個或更多個信號線對之間的傳播延遲的差異。兩者都影響可用帶寬。

 

對內(nèi)偏斜導(dǎo)致信號失真，并且傳輸帶寬的減小產(chǎn)生更高的電磁發(fā)射和更低的噪聲抗擾度。由于與大多數(shù)多通道數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)一樣，所有數(shù)據(jù)必須同時有效，因此對間偏斜導(dǎo)致帶寬減小。

 

這兩個問題都可能受到信號對內(nèi)導(dǎo)體的機械長度差異或不同介電常數(shù)的影響，并且主要出現(xiàn)在連接器的90°變體中。

 

HSD 90°接頭具有2mm的基本網(wǎng)格，這導(dǎo)致一對導(dǎo)體之間的長度差為4mm，并且暗示了大約20ps的時間延遲差異。

 

環(huán)境影響—我們中的許多中等和控制的條件下在室內(nèi)工作，所以我們周圍的設(shè)備和器具導(dǎo)致舒服只有適度的緊張生活。

 

然而，使我們的生活順利進行的大多數(shù)電氣和電子系統(tǒng)和機械必須在暴露于自然元素的惡劣條件下運行。

 

如果連接器需要在惡劣的操作環(huán)境中使用，設(shè)計工程師應(yīng)注意連接器的選擇，并檢查制造商的IP（入口保護）等級，以便在各種角度，深度和操作時間范圍內(nèi)密封固體物體和水。

 

他們還應(yīng)該考慮連接器的最終使用環(huán)境，并將該場景與連接器的IP等級背后的詳細信息進行比較。大多數(shù)IP名稱都有特定條件，但每個制造商可能會對IP68等級進行不同的定義，因此在尋找具有IP68密封等級的連接器時，設(shè)計工程師應(yīng)確保確切地詢問制造商的IP68等級是如何測量的。

 

例如，浸入2米24小時的系統(tǒng)對連接器的影響與120小時24小時不同，但兩種情況都可以定義為IP68等級。

 

就為高速性能印刷電路板（PCB）選擇的連接器而言，必須在其在真實環(huán)境中使用的連接器中評估連接器。

 

僅連接器數(shù)據(jù)可用于比較兩個類似連接器之間的相對性能，但它可能與實際應(yīng)用程序中獲得的性能相差甚遠。

 

層壓板選擇是電纜和連接器設(shè)計中另一個越來越重要的因素。

 

雖然FR-4不是高速/高帶寬設(shè)計的最佳層壓板選擇，但由于其低成本和廣泛的可用性，它仍然是許多產(chǎn)品開發(fā)人員的首選。

 

所有連接器都需要既可路由又可用。例如，如果連接器的路由需要16層，則設(shè)計工程師必須確保所使用的連接器將自行設(shè)計出許多系統(tǒng)。這就是為什么必須徹底了解連接器所連接的PCB，同時還要考慮設(shè)計優(yōu)化，可制造性和最終產(chǎn)品實施等因素。