A nagysebességű jelszoftverek és hardverek gyors fejlesztése minden iparágban magasabb szintű frekvenciát és sávszélességet teremtett. Ennek megfelelően a csatlakozó alkatrészeire vonatkozó általános teljesítményigények szintén szigorúbbak. Ugyanakkor az eszköz- és csomagolási formák, összekapcsolások és egyéb eszközök miniatürizálása egy rendszerben további tervezési kihívásokat jelent. Mindezek a tények jelentősen befolyásolják a jelátvitel integritását.
A nagysebességű csatlakozók jel integritásának alapelmélete
Mivel a legtöbb eszköz és berendezés általános felépítése lényegesen kisebb és magasabb frekvenciákon működik, a jel integritási problémái merülnek fel, és különös figyelmet igényelnek. Jellemző impedancia, beillesztési veszteség, visszatérési veszteség és áthallás - köztük az impedancia és az áthallás a legnagyobb hatással van a csatlakozó jel integritására - mindegyiket a tesztelési szinten kell ellenőrizni, hogy biztosítsák az eszköz optimális teljesítményét.
A szórási paramétereket (S-paraméterek) gyakran használják a jel integritásában standard formátumként az összekapcsolások szélessávú nagyfrekvenciás viselkedésének leírására. Az S-Parameters egy olyan formátum, amely leírja, hogy az összekapcsolás vagy alkatrész standard hullámformája eloszlik a DUT (vizsgálati eszköz) folyamat során.
A nagysebességű csatlakozók jel integritását befolyásoló kulcsfontosságú tényezők
Általában a nagysebességű csatlakozók jel integritását befolyásoló fő tényezők a tervezési tér, az átviteli sebesség és a jelvesztés. A különböző PCB -elrendezési tervek szorosan kapcsolódnak ezekhez a tényezőkhöz, amelyek kritikus hatással vannak az általános jel integritására. Különböző NYÁK-elrendezési tervek alatt a csatlakozó által bemutatott nagyfrekvenciás jellemzők befolyásolják.
Jelenleg a szokásos nagysebességű csatlakozónak teljes szerkezete és specifikációja van. A mérnököknek csak az e szerkezet alatti tervezést kell módosítaniuk, hogy megfeleljenek egy bizonyos specifikáció által megkövetelt magas frekvenciájú feltételeknek. Normál körülmények között az ügyfelek csak tervezési teret és a szükséges átviteli sebességet tudnak biztosítani. Sok esetben még a jelveszteségre vonatkozó követelmények is bizonytalanok, ami eltérő PCB -elrendezéseket és további kiigazításokat igényel a tervben. Itt lehet szükség testreszabott termékekre. A testreszabás a nagysebességű csatlakozók fejlesztésében biztosítja a magas szintű integritást. A mérnökök gyakran a FEA (véges elem-elemzés) szimulációjára támaszkodnak, hogy elősegítsék a nagysebességű csatlakozók megtervezését.
Hogyan segíti a FEA szimuláció a nagysebességű csatlakozó kialakítását
A nagysebességű csatlakozók testreszabott fejlesztése során az XhSconn gyakran beállítja a mechanizmus kialakítását, hogy az ügyfelek igényeinek kielégítse a stressz és a nagyfrekvenciás FEA szimuláció révén, és végül összehasonlítja a termék nagyfrekvenciás tulajdonságait a folyamat után a szimuláció érvényességének megerősítésére. Többszörös összehasonlításokat végeznek a tapasztalatok felhalmozására és a szimuláció pontosságának folyamatos javítására. A folyamat a következő lépésekre oszlik:
1.A FEA beillesztési és extrakciós szimuláció után a csatlakozó beillesztési és extrakciós erő adatait meg lehet szerezni, hogy megítéljék, hogy a mechanizmus kialakítása megfelel -e a követelményeknek. Ezenkívül a terminál deformációs állapota a FEA szimulációs eredményeiből származtatható a csatlakozó beillesztése után. A többszörös ellenőrzési szimulációk után, mindaddig, amíg az anyagparamétereket és a FEA szimulációs feltételeket helyesen állítják be, a terminálok beillesztési ereje és deformációs állapota pontosan megadja az eredményeket a tényleges értékekhez.
2.A FEA szimuláció által talált terminális deformációs állapotot adjunk hozzá, és újrarajzolja a PCB 3D modelljét. Importálja a rajzolt modellt a magas frekvenciájú FEA szoftverbe, és állítsa be a modell paramétereit a nagyfrekvenciás szimuláció elvégzéséhez.
3.A tervezés és szimuláció folyamatos és ismételt beállítását követően az ügyfelek igényeinek kielégítő S-paraméterek megszerezhetők. A négy nagyfrekvenciás körülmény a jellegzetes impedancia, a beillesztési veszteség, a visszatérési veszteség, valamint a közel-vég- és távoli áthallás (következő és a FEXT).
A magasabb átviteli frekvenciákkal felmerülő jel integritási problémái, és a csatlakozó tervezési kihívásai még súlyosabbá válnak. Elméletileg a magas frekvenciájú átvitel vonatkozásában minél jobban illeszkedik a jellegzetes impedanciához, annál kevésbé fordul elő a jel integritási problémái. Az űrmechanizmus korlátozása alatt azonban a csatlakozó érintkezési termináljának alakja szabálytalanabb lesz, ami abból fakad, hogy a csatlakozót a nagyfrekvenciás sebességváltóhoz illesztik. A jellegzetes impedancia nehéz, különösen mivel a PCB elrendezésének kialakítása nagy hatással van a jel integritására. Ezért a testreszabott nagysebességű csatlakozók fejlesztése során pontosabb referenciát lehet elérni a FEA szimulációval, hogy biztosítsák a jel integritását, megfeleljenek a berendezés által megkövetelt nagysebességű átviteli követelményeknek, és hatékonyan kerüljék el az erőforrások pazarlását, ami tehát költségmegtakarítást eredményez.