高速通信的定義:高速通信工作在較高的MHz及GHz頻率上,高速通信方式:1,傳統(tǒng)的模擬信號:模擬信號在時間軸上是連續(xù)線性的。2.數(shù)字信號:數(shù)字信號在時間軸上是以0和1的形式躍變的,T是信號周期,1/T就是我們通常理解的多少G的速率了。當(dāng)前的常用高速通信協(xié)議:PCIe
Gen 3, 4... 5, USB3.1 Gen2, HDMI, 10G網(wǎng)絡(luò)等。高速通信的需求主要來源于4K 視頻, IoT/ IIoT,
自動駕駛等。對于高速通信通道來說,連接器是限制通信速率的瓶頸,所以連接器的高速性能對整個通信系統(tǒng)來說顯得尤為重要。
1、高速通信的定義:
高速通信工作在較高的MHz及GHz頻率上,我們生活中常見的頻率及波長如下:
高速通信方式:
1,傳統(tǒng)的模擬信號:
模擬信號在時間軸上是連續(xù)線性的。
2,數(shù)字信號:
數(shù)字信號在時間軸上是以0和1的形式躍變的,T是信號周期,1/T就是我們通常理解的多少G的速率了。以上只是數(shù)字型號的模型,實際上的數(shù)字信號是這樣的:
是從0到1和從1到0的躍變時間,也是限制通信速率的瓶頸。
高速通信協(xié)議的發(fā)展:
當(dāng)前的常用高速通信協(xié)議:PCIe Gen 3, 4... 5, USB3.1 Gen2, HDMI, 10G網(wǎng)絡(luò)等。
高速通信的需求主要來源于4K 視頻, IoT/ IIoT, 自動駕駛等。
對于高速通信通道來說,連接器是限制通信速率的瓶頸,所以連接器的高速性能對整個通信系統(tǒng)來說顯得尤為重要。
影響連接器高速性能的主要是針的形狀的設(shè)計,高導(dǎo)金屬材料的選擇以及殼體的絕緣電阻等,當(dāng)然還有背板連接器的特殊設(shè)計。
在連接器等高速通信元器件選型時,主要考慮以下因素:
整個Application的設(shè)計遵循的是什么標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范;
I/O的數(shù)量;
電源I/O和信號I/O的設(shè)計;
傳輸速率/頻率;
是否需要帶屏蔽;
系統(tǒng)電路的阻抗;
數(shù)字信號的躍變時間;
輸入損耗;
PCB的連接技術(shù);
有沒有S-parameter.
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2、高速通信各行業(yè)的關(guān)注點 :
行業(yè) | 關(guān)注點 |
計算機 | 速度,模塊化,發(fā)熱管理 |
電信 | 復(fù)雜性,功耗 |
消費電子 | 功能性,價格 |
工業(yè)/醫(yī)藥 | 電氣安全,可編程性,靈活性,可維護(hù)性 |
軍用/航空 | 可靠性,復(fù)雜性,速度,重量,功能 |
汽車 | 可靠性,穩(wěn)定性,發(fā)熱管理 |
各關(guān)注點對高速連接器的要求:
技術(shù)要求 | 對高速連接器的要求 |
速度 | 低阻抗,降低功耗 |
模塊化 | 互配性,插拔次數(shù) |
復(fù)雜性 | 高pin數(shù),小pitch |
可靠性 | 插拔次數(shù),接觸電阻,耐腐蝕 |
穩(wěn)定性 | 可焊性,塑殼的機械強度 |
發(fā)熱管理 | 阻抗,降額,溫升 |
電氣安全 | 絕緣強度,漏電及擊穿距離 |
價格 | 減少貴金屬的使用,表面鍍層多選擇性 |
關(guān)于EMC:如何可以確保高速信號傳輸?shù)姆€(wěn)定性呢?我們叫它EMC(Electromagnetic Compatibility)電磁兼容。
在信號傳輸鏈路中,連接器既是信號接收池(sink),也是信號發(fā)送池(source)。
以下是簡單的EMC模型:
我們通過特殊的設(shè)計以及屏蔽功能的添加,大大減低了傳輸過程中的干涉和干擾,提升傳輸穩(wěn)定性的同時減低了元器件間的距離要求,提升整個設(shè)計的緊湊性(左邊是無屏蔽連接器,右邊是有屏蔽連接器):
ept的EMC高速連接器產(chǎn)品有:
以上連接器在提供穩(wěn)定的信號傳輸之外,分別能達(dá)到28Gbps, 8Gbps/16Gbps, 16Gbps的更高傳輸速度。
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