連接器在通信係統中的應用
發布時間:2011-07-19
中心議題:
- 連接器在有線係統中的應用
- 連接器在無線通信係統中的應用
- 連接器的信號完整性設計
- 有線通信連接係統中背板連接器的設計
- 無線通信係統基站內部互連和電源連接器設計
連接器在有線係統中的應用
圖1所示為一個PSTN網的交換機,該交換機由7個部分組成。除了機箱尺寸的區別,機箱底部是一個機架的管理模塊,它包括管理模塊、傳輸背板和傳輸模塊。最前麵有子板、載板、電源板,以及風冷係統、電扇托板。在交換機中,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,輸出係統所組成的隻有很少的電腦板以及信令控製板。

任何網絡都需要連通性,以便把單個設備組合成一個網絡係統。現今網絡中,互聯器件(“連接器”)扮演重要角色:首先,它能把單個設備進行電連接,形成更大的網絡係統;另ling一yi方fang麵mian,如ru今jin都dou采cai用yong標biao準zhun化hua的de互hu聯lian,使shi不bu同tong公gong司si製zhi造zao的de設she備bei能neng相xiang互hu連lian接jie在zai一yi起qi工gong作zuo,從cong而er在zai某mou個ge街jie區qu構gou建jian成cheng一yi個ge網wang絡luo,以yi滿man足zu商shang業ye或huo社she區qu的de需xu求qiu。
因此,在有線通信係統中,連接器的作用主要有三個方麵:首先,能在單個設備內的電路板和單個電元件問實現電連接;dier,ruguocaiyongbiaozhunhuadehulian,jiunengshibutonggongsizhizaodeshebeixianghulianjiezaiyiqigongzuo,congerzaimougejiequgoujianchengyigewangluo,yimanzushangyehuoshequdexuqiu;第三,通過設計達到可靠的功能,以承受已知的工作環境和設備眼務期內的工作強度。
針對有線通信係統對連接器的要求,在設計時要考慮如下幾個方麵:
- 鍍金接觸界麵,用於保證更高的耐磨性和良好的電特性;
- 冗餘的接觸界麵,保汪高可靠性;
- 可選擇氣密出 接或PCB焊接;
- 殼體外部特征要便於插入時導正和導向;
- 用不同的插針高度保證信號和接地的先後連接順序;
- 大功率電源要用特殊的端子,和信號的接觸端子要有所區別;
- 要保證EMI特性和機箱接地。
圖2是典型的連接係統中背板連接器的設計。它可以提供三種端子長度,即接地端子、信號1端子、信號2duanzisangeduanzidechangdushibutongde。zheshiweilebaozhengchazuohechazhenzaihuxianglianjiedeshihou,ruguojiefanle,jiuwufacharu。diergeshizhongwenbufen,tashiyongyuanzhuangweixiuyongde,zhenggechazhenbanzaicharudeguochengzhong,keyiyonglaidaoxiang,shenzhikeyibaozhengbianmahejixingdezhengque。waibiyonglaibaohuduanzihelianjieqidedaoxiang,zhegeduanzijiushichazhenbufen,caiyongrouxingchazhen。congyoubanbufentuzhongkeyikandao,waikebeichaichuhou,gengqingchudixianshichulejiechumian。tacaiyongleshuangzhurongyudejiechumiansheji,zheyangkeyidadatigaojiechudekekaoxing。

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連接器在無線通信係統中的應用
圖3表biao示shi的de是shi典dian型xing的de無wu線xian通tong信xin係xi統tong的de基ji站zhan內nei部bu互hu聯lian,以yi及ji它ta所suo需xu要yao的de各ge種zhong各ge樣yang的de電dian子zi連lian接jie器qi。從cong圖tu中zhong可ke以yi看kan出chu,左zuo邊bian基ji站zhan所suo要yao求qiu的de都dou是shi射she頻pin連lian接jie器qi,右you邊bian表biao示shi的de是shi電dian源yuan連lian接jie器qi、背板連接器、輸入/輸出連接器和印製電路板連接器。

圖4表示的是基站控製器、移動交換網絡和網關支持節點之間的典型互聯。這些互聯也用到了多種連接器。

移yi動dong手shou機ji用yong的de開kai關guan式shi同tong軸zhou連lian接jie器qi主zhu要yao用yong於yu提ti供gong手shou機ji內nei的de天tian線xian和he汽qi車che外wai部bu天tian線xian之zhi間jian的de信xin號hao的de切qie換huan。這zhe種zhong開kai關guan式shi的de連lian接jie器qi,它ta的de表biao麵mian安an裝zhuang有you三san種zhong高gao度du,分fen別bie是shi3.5mm、4.5mm和6.0 mm。biaomiananzhuangkaiguanshilianjieqizhijieheshoujitianxianlianjie。youyugonglvyuanjianhetianxianhuokaiguanjianjuliduan,yincineibumeiyoudianlan,xinhaochuanshufeichanghao。tadexingnengzhibiaoruxia:

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無線通信係統中所采用的電源連接器(圖5)的種類包括一體化背板電源係統、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。

連接器的信號完整性設計
連接器在進行信號完整性設計時,需要考慮:
1、與整個互聯傳輸線阻抗的連續性;
2、連接器各插針問的串擾;
3、有時序要求,要考慮連接器上的延時。
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行仿真,並對結果進行分析,得出結論。
連接器的模型分析和電路的模型分析是一樣的,隻是要注意連接器和過孔效應的精確建模、仿真對於預測信號質量非常重要。
模型分析有五種情況:
· 多線模型(MLM):適用於多插針連接器,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模擬的參數外,還能用來模擬串擾和地彈等。
· 單線模型(SLM):適用於連接器中的單線,如高速信號傳輸線,可以用來模擬反射、時延和偏移、衰減以及信號傳輸質量。
· S參數模型:主要應用於頻域,可模擬吞吐量和串擾,通過時域變換,可產生阻抗、串擾、傳輸時延和眼圖等。
· IBIS模型:是一種基於V/I曲線的對I/0 BUFFER快速準確建模的方法,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、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、獨立電壓源、獨立電流源、各種線性受控源、傳輸線以及有源半導體器件信號完整性是貫穿於高速數字電路設計中的最重要的問題之一,在此列出幾點建議:
A 對靈敏元件實施對噪聲器件的物理隔離;
B 阻抗控製、反射和信號終端匹配;
C用連續的電源和地平麵層;
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製比;
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