通信系統(tǒng)中連接器的應(yīng)用分析
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(dòng)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(dòng)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(hào)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(hào)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(hào)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(hào)完整性設(shè)計(jì)
連接器在進(jìn)行信號(hào)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(hào)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(hào)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(hào)傳輸線,可以用來模擬反射、時(shí)延和偏移、衰減以及信號(hào)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(hào)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(hào)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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