應(yīng)用于高速數(shù)據(jù)的帶濾波連接器

　　集成的連接器模塊在LAN應(yīng)用中扮演著接口和電路保護(hù)的角色。

　　現(xiàn)今的高速系統(tǒng)中，傳統(tǒng)的連接器正在被ICM（集成的連接器模塊）所取代，這種器件包括了標(biāo)準(zhǔn)的RJ-45連接器和分立的變換器。除了為本地網(wǎng)絡(luò)提供電接口，這類濾波連接器還提供了網(wǎng)絡(luò)電纜與所在設(shè)備間獨(dú)立的屏障，以抑制傳導(dǎo)EMI和輻射EMI，這些功能是無濾波連接器不具備的。

　　雖然ICM看起來和RJ-45連接器一樣，但一些特性使得ICM與眾不同。為了確保ICM能達(dá)到所在設(shè)備的特定要求，設(shè)計(jì)工程師在設(shè)計(jì)階段應(yīng)和ICM供應(yīng)商共同研究。

　　集成分立變換器的連接器被用于當(dāng)今的高速系統(tǒng)

　　在選擇ICM時(shí)應(yīng)注意的問題包括被傳送的數(shù)據(jù)的速率和類型、連接方式，以及應(yīng)用的環(huán)境。同時(shí)要考慮的因素還有電的指標(biāo)、耐久性（durability rating）、RJ-45的材料和機(jī)械規(guī)格。

　　ICM的考慮因素

　　由于ICM也是數(shù)據(jù)傳遞的一部分，有幾個(gè)電參數(shù)需要說明。這些參數(shù)決定了ICM對(duì)信號(hào)質(zhì)量的影響，包括插入損耗、回波損耗、共膜抑制和串?dāng)_。

　　速率是選擇ICM時(shí)的首要考慮因素。當(dāng)數(shù)據(jù)的傳輸速率——10Base-T、100Base-Tx還是1000Base-T——確定了，工程師要決定ICM是否需要有PoE能力。如果部件的說明上沒有明確指出，就很可能不提供PoE。

　　連接器在什么溫度條件下應(yīng)用？是否需要ICM在更寬的溫度范圍工作呢？確認(rèn)核心材料能否承受低溫環(huán)境是非常重要的。當(dāng)溫度為-40～0℃，電感值就會(huì)下降，可能將不兼容IEEE。因此，需要魯棒性好的磁性材料。

　　RJ-45的耐久性由插入力、撥出力和插入保持（plug-in-jack retention）等決定，這需要檢查在屏蔽、連接處和外殼使用的材料。

　　插口的數(shù)量

　　一旦上述問題確定了，設(shè)計(jì)者就要計(jì)算出需要多少個(gè)插口。標(biāo)準(zhǔn)ICM的配置為單口到最多16個(gè)口。

　　多個(gè)口的應(yīng)用時(shí)，插口可以安排在單排，或是兩排疊放，還可以包含一個(gè)或兩個(gè)USB連接器。

　　插口的類型

　　當(dāng)插口的數(shù)量和配置的類型確定了，下一步要決定“tab up”還是“tab down”，以及端接是表面貼型還是通孔焊接型。

　　另一個(gè)需要明確的是選擇每個(gè)插口上信號(hào)器的個(gè)數(shù)，例如LED信號(hào)燈的個(gè)數(shù)。LED有單色、雙色和多色幾種，可以表示速率、電源通電和PoE使能等信息，每個(gè)插口最多可以有兩個(gè)LED。

　　機(jī)械規(guī)格

　　關(guān)于機(jī)械規(guī)格，工程師應(yīng)該考慮到需要什么尺寸、什么配置、多少引腳。引腳排列是往往被認(rèn)為是標(biāo)準(zhǔn)的，其實(shí)各個(gè)制造商之間有很大區(qū)別，如表1所示。

　　表1 連接器在LAN市場(chǎng)的應(yīng)用

　　臺(tái)式PC

　　臺(tái)式PC使用1×1平臺(tái)和1個(gè)帶過濾的RJ-45連接器，還可能帶有兩個(gè)USB，筆記本電腦則需要矮版（11.30mm）的部件。無論是10/100Base-Tx還是1000Base-T，速率決定了連接器平臺(tái)的類型。

　　橋接設(shè)備

　　交換機(jī)和路由器等橋接設(shè)備一般需要2×n的平臺(tái)。可以采用2×4（8插口）、2×6（12插口）或2×8（16插口）任意組合，由最合適的插口數(shù)量確定。

　　SOHO應(yīng)用

　　在SOHO應(yīng)用中，1×2、1×4、1×6或1×8等1×n平臺(tái)最為常用。正如前面講的，由系統(tǒng)所需的插口數(shù)量來確定平臺(tái)的組合。

　　然而，要考慮EMI和數(shù)據(jù)完整性時(shí)，不是所有濾波連接器都具有相同的魯棒性。為了避免這個(gè)問題，PCB的設(shè)計(jì)有時(shí)需要磁性材料提供商的參與以進(jìn)行系統(tǒng)級(jí)的評(píng)估。

　　另外，若選擇非標(biāo)準(zhǔn)的2×n引腳排列，可能會(huì)需要重新設(shè)計(jì)，拖延上市時(shí)間?？傊J(rèn)識(shí)到主要的標(biāo)準(zhǔn)和系統(tǒng)的需要。

　　服務(wù)器

　　服務(wù)器的機(jī)架式、塔式和刀片式解決方案主要采用高速1U或2U平臺(tái)。試圖滿足EMI標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，為機(jī)架式服務(wù)器選擇G比特模塊是具有挑戰(zhàn)性的。

　　有文檔/打印數(shù)據(jù)共享等多種功能的高性能、節(jié)省空間的服務(wù)器需要1×n平臺(tái)。如果系統(tǒng)在-40～0℃的環(huán)境中使用，則需要工作溫度范圍更寬的ICM。

　　寬帶

　　對(duì)于電纜和xDSL等寬帶產(chǎn)品，低成本、高容量的1×1、1×2濾波連接器最適合。大量的應(yīng)用仍然需要10/100Base-Tx，通常使用1×1閉鎖平臺(tái)。

　　使用集成模塊的優(yōu)勢(shì)愈加明顯，它與分立解決方案的價(jià)格差距在縮小，而且能夠間接的節(jié)約成本，例如節(jié)省PCB的空間、將單個(gè)元件的數(shù)量最小化，以及提高產(chǎn)量。雖然有用戶定制的部件，但定制的優(yōu)勢(shì)和標(biāo)準(zhǔn)件成本及時(shí)間優(yōu)勢(shì)無法相提并論。

　　游戲產(chǎn)業(yè)應(yīng)用

　　在游戲產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用中，往往使用和寬帶應(yīng)用相同的低成本1×1 10/100 Base-Tx。當(dāng)然，在某些應(yīng)用中也需要較高的速率，這時(shí)可以使用的1000Base-T的ICM。

　　無線應(yīng)用

　　在基站和接入點(diǎn)等無線應(yīng)用中，需要帶有1個(gè)PoE標(biāo)準(zhǔn)兼容插口的1×n平臺(tái)。一些PoE兼容的磁性元件可以在極端溫度條件下工作，適合工業(yè)以太網(wǎng)的應(yīng)用。

　　現(xiàn)在有很多無線接入點(diǎn)有5個(gè)以太網(wǎng)插口。由于市場(chǎng)上5插口的標(biāo)準(zhǔn)平臺(tái)不多，最佳的解決方案是使用一個(gè)1×4和一個(gè)1×1的ICM。

　　NIC

　　網(wǎng)絡(luò)接口卡（NIC）需要的速率是10/100Base-Tx或1000Base-T。后來的一些解決方案使用了PCI Express卡代替?zhèn)鹘y(tǒng)的NIC。

　　更快的速率意味著很可能會(huì)有更大的噪聲。在這種情況下，最佳方案是選用一個(gè)有很好的共模衰減的濾波連接器。