连接器高频设计演示文稿
高频连接器技术讲义
同軸射頻連接器范例
二.高頻連接器,具備如下幾個特點:
三.高頻/射頻连接器的根本性 1-1特性阻能抗(impendence):水管例子講解
1-2插入损耗(insertion loss):对连接器的要求主 要是插入损耗小，反射损耗高,插入损失是指由于 连接器的引入而导致的链路功率损耗,定义为连接 器的输出功率与输入功率比的分贝数.如图2,设输 入功率为PI, 输出功率为PO,.那么此连接器的插入 损耗为:
111 ps
Differential Cross Talk @ 50ps (2080%)
0.04 %
0.37 %
Impedance @ 250ps (2080%)
82.1 Ohms 79.9 Ohms
Changes done on the solder tail of the cable contact (Rev 1) improve impedance matching. However, the increased cable contact thickness (rev 2) proves to be of no consequence to the results.
include the effects of vias, ground,
power planes and/or trace
routing on the module and
motherboard.Pin#1Pin #9Pin Designations: G G Tx+ Tx- G Rx+ Rx- G G
SAS Specification Limits*
Differential Impedance @ 50ps (2080%)
连接器高频设计
6.特性阻抗 模拟讯号线长度变化对自容和自感值的影响
电气参数 高度变化
4.5mm 6.5mm 12mm 14mm
自容值Cself（pF)
0.713475 0.811567 1.0744 1.16462
电子连接器主要的功能为完整且正确的传输讯号，所以在整 个电子系统中，电子连接器是一个典型的被动元件，它的发展与 演进完全跟着电脑的CPU，近年来由于CPU的速度不断提高，由 早期的33MHz、66MHz到Pentium III 500MHz至最近的Pentium 4 3.06GHz，连带地提升主机板与电脑周边的电子信号传输速度， 因此担任电子信号传输桥梁的电子连接器的高频电气特性，便成 为电子连接器厂商一个重要的议题。
1.增加两导体之间的距离。 2.减少导体的横截面。 3.导体长度愈短愈好。 4.改变胶芯的介电常数。
8.传递延迟 何谓传递延迟（Propagation Delay）
把人比喻成讯号 人跑步比喻成讯号传输 跑步经过的路比喻成讯号传输的路径 人从起跑沿着路最后到达目的地所花费的时间称为总共 的传递时间延迟
8.传递延迟 Point to remember
降低单位长度的电容或降低单位长度的电感，可降低传递 延迟（Propagation Delay）
增加介质的介电系数，可降低传递延迟（ Propagation Delay）
9.偏移 何谓偏移（Skew）
许多的人比喻成许多的讯号 许多人跑步比喻成许多的讯号传输 跑步经过的路比喻成讯号传输的路径 每个人从起跑沿着路最后到达目的地所花费的时间差 异称为Skew
连接器设计范文
连接器设计范文1.引言本文档旨在介绍一个连接器的设计。
连接器是一种电子设备，用于连接电路或设备之间的接口，并传输数据、信号和电力。
连接器在电子设备的设计中起着至关重要的作用，其性能和可靠性直接影响着设备的工作效果。
因此，设计一个高质量和可靠的连接器是至关重要的。
2.目标设计一个高质量和可靠的连接器，满足以下需求：-电气性能：连接器应具有低插入损耗、低反射损耗和稳定的电阻特性，以确保信号的传输质量。
-机械性能：连接器应具有良好的机械强度和耐久性，以满足长时间使用的要求。
-环境适应性：连接器应能够在不同的环境条件下工作，如高温、低温、湿度等。
-安全性：连接器设计应符合相关的安全标准和规定，以确保用户的安全。
-成本效益：连接器的设计应具有成本效益，以确保在预算范围内完成。
3.设计过程3.1需求分析在设计连接器之前，我们需要对其功能需求进行详细的分析。
这包括连接器的电气性能要求、机械性能要求、环境适应性要求和安全性要求等。
3.2初步设计在需求分析的基础上，我们可以开始进行初步设计。
这包括选择适当的材料、确定连接器的形状和尺寸，以及设计连接器的内部电路。
3.3仿真分析在进行实际制造之前，我们可以使用仿真软件对连接器进行仿真分析。
这可以帮助我们评估连接器的性能，并对设计进行改进。
3.4制造和测试在完成仿真分析后，我们可以开始制造连接器的原型，并进行相应的测试。
这包括测试连接器的电气性能、机械性能和环境适应性等。
3.5优化改进在测试的基础上，我们可以根据测试结果对连接器进行优化改进。
这可能涉及材料的更换、设计的调整或制造过程的改进。
4.设计规范在设计连接器之前，我们需要考虑一些设计规范。
这些规范可能包括：-电气性能规范：连接器的插入损耗、反射损耗和电阻特性应满足一定的标准要求。
-机械性能规范：连接器的插拔次数、机械强度和耐久性应满足一定的标准要求。
-环境适应性规范：连接器应能够在一定的环境条件下工作，如高温、低温、湿度等。
连接器高频设计演示文稿
7.串音杂讯 模拟串音杂讯和介电常数的关系
在远端时互容造成的电容性电流和互感造成的电感性电流 的极性相反，当互容值随着介电参数的增加而增加，加上 互感值不变，可以发现当介电常数增加时，对应的远端串 音杂讯将会变小。 在近端时，因为电容性电流和电感性电流的极性是相同的 ，所以具有相加性，所以近端串音杂讯将随着介电常数的
，如此一来此高频参数（特性阻抗）将扮演信号传输时衰减量的来源之一 。
第10页，共61页。
6.特性阻抗
模拟讯号线长度变化对自容和自感值的影响
电气参 数 高度变化
4.5mm 6.5mm 12mm 14mm
自容值Cself（pF)
0.713475 0.811567
1.0744 1.16462
自感值Lself（nH)
波速（wave velocity） 阻抗（impedance） 反射（reflection）与穿射（transmission）
第9页，共61页。
6.特性阻抗 为什么谈特性阻抗
连接器的自容和自感会影响其特性阻抗(impedance) 电磁波在传输线中传递时，会因为传输线中特性阻抗的不连续 或不匹配，而造成电磁波的反射，因此连接器的特性阻抗必须与前 后的传输线相近。 若是连接器和系统发生阻抗不匹配(impedance mismatch)的现象
电子连接器主要的功能为完整且正确的传输讯号，所以在整个 电子系统中，电子连接器是一个典型的被动元件，它的发展与演进 完全跟着电脑的CPU，近年来由于CPU的速度不断提高，由早期的 33MHz、66MHz到Pentium III 500MHz至最近的Pentium 4 3.06GHz，连带 地提升主机板与电脑周边的电子信号传输速度，因此担任电子信号 传输桥梁的电子连接器的高频电气特性，便成为电子连接器厂商一 个重要的议题。
高频传输RJ45 连接器设计问题思考
摘要:本文针对在高速数位传输连接器设计中遇到的高频问题做了基本介绍。
同时结合现有RJ45母产品，针对电磁兼容性和端子传输设计在实际运用中做一说明，希望起到抛砖引玉之效果，以便更好掌握其设计方法和实际应用。
关键词:高速数位传输连接器电磁兼容性设计端子传输性设计1概述我们知道当信号传输由集总模型进入分布模型时，我们称之为进入了高频传输。
电路是否进入离散模型取决于以下三点：①通路长度。
②信号上升时间Tr。
③传输速度。
对于印刷板电路，当Tr<10nS时，进入分布模型。
依据公式：频宽=0.35/上升时间Tr，则0.35/10-8=35MHz 即当传播频宽超过35MHz时，进入高频传输。
2高速数位传输设计中遇到的问题对于低频传输的电路而言，通过的电容和电感值不是频率的函数，即不会随频率的变化而变化；但对于高频传输的电路而言，必需处理传输线效应以外，考量信号反射/串音/接地反弹/时脉不对称等等。
3电磁兼容性设计3.1芯片等有源器件的选用和印制电路板设计是关键首先器件有两种电磁干扰源：传输和辐射干扰源。
瞬态电流是传导和辐射干扰的初始源，减少瞬态电流必须减小印制电路板接地阻抗和使用去耦电容；其次，在设计印制电路板时，应优选多层板，将数字电路和模拟电路安排在不通的层内。
印制电路板设计应遵循以下的基本原则：①20-H原则：H是两层面的距离，即元、器件平面应比接地层平面小20倍H，才能减少辐射。
②2-W原则：W是导线宽度，即导线间距离不小于两倍导线宽度；导线应短、宽、均匀、直。
导线宽度和拐角不要突变，转弯处应使用圆角。
③信号线，电源线应尽可能靠近地线或回线，以减少差模辐射的环面积。
④各信号线中间用地线隔开，有助于减少干扰。
3.2地线设计是最重要的设计所谓“地”一般定义为电路或系统零电位参考点，它可以是产品金属外壳或接地平面。
接地类型有悬浮式、单点式、多点式、以及混合式。
接地方式最好采用一点接地。
减小接地电流首先可将信号地线与机壳地线绝缘，使地环路阻抗大大增加，将地电压的大部分降在该绝缘电阻上，减小加到导线上。
高频连接器技术讲义
Plug Side
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
Electrical Analysis Model
This figure shows the 9-pin model for the electrical simulation. Though the solder pads were included, this model does not include the effects of vias, ground, power planes and/or trace routing on the module and motherboard.
Differential Propagation Delay @ 50ps
111 ps
Differential Cross Talk @ 50ps (20-80%)
0.04 %
0.37 %
Impedance @ 250ps (20-80%)
82.1 Ohms
79.9 Ohms
Changes done on the solder tail of the cable contact (Rev 1) improve impedance matching. However, the increased cable contact thickness (rev 2) proves to be of no consequence to the results.
VSWR @ 1.25 GHz
1.18 1.12
Similar to the impedance results, this plots shows that electrically, Rev 1 and 2 are not distinct from each other.
连接器端子超高速级进模设计
*高速冲压时冲压速度越快料带在模具 当中的流动速度也越快加之料带本身只有 "#&X?? 厚因此要设 计 合 理 的 导 料 板 与 浮 料 块才能保证料带快速顺利流出对于导料板的 设计首先提高其定位精度每块导料板都采用 高精度定位销来定位对于导料槽在加工时提 高表面粗糙度标准且在装配之前要对导料板 进行倒角抛光等处理使其表面粗糙度达到 .> "#"X左右减少料带与导料的摩擦力以利于料 带在模具内的流动对于浮料块的设计在不影 响凹模板强度的前提下尽可能多地设计浮料 块这样可使模具中的料带保持高度一致有利 于料带在模具中的流动
图G模具结构
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模 具 技 术!"!!#$%#!
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BCA提高冲压速度的模具设计要点
刃口间的摩擦力以避免跳屑现象
&产品材料为 b4X黄铜这种材料比较耐
磨但是在冲裁过程中容易掉粉粉屑残留在模
具中会在产品上产生压痕高速度冲压会加速
上的导正孔导正料带#卸料板与浮料块接触压 料&上模部分继续向下#当卸料板与凹模板完全 压紧料带时#冲裁凸模'成型凸模开始工作#然后 上模部分继续下行至闭合状态#完成冲裁'成型 过程&开模时#动作刚好与合模时相反#各个零部 件回复到原始状态#料带在自动送料机的作用下# 自动向前推送一个步距#准备下一个工作循环(()&
!工位*与(为侧切与冲导正销孔把粗 定位与精细定位的侧切与导正销孔放在一个工
连接器设计基础ppt课件
3.2 保持力設計參數
保持力設計參數包括：塑膠選用，端子卡 榫設計，干涉量設計。
smt type connectors 必須使用耐高溫的塑 膠材料，常用的包括：LCP，Nylon，PCT， PPS等。
端子卡榫設計大致分為單邊及雙邊兩類， 每一邊又可以單層及雙層或三層。
干涉量通常設計在40 mm-130 mm 之間
的關係，增加正向力可改善瞬斷問題。 正向力會嚴重影響電鍍層之耐磨耗性。
1.2 正向力與接觸電阻關係
50.0 40.0 30.0
T:0.15 R:0.30 Au: 1 Sample 1 Sample 2 Sample 3 Sample 4 Sample 5
LLCR ( mOhm )
20.0
10.0
會大於 nominal stress ，因此應排除應力集中效應。 高應力設計的趨勢：Connector 小型化的趨勢，使
端子最大應力已大於材料強度，如何在臨界應力下 設計端子是重要課題。 臨界應力的設計應以理論應力值為基礎來設計，所 考慮的因素包括：位移量，理論應力，永久變形量， 反覆差拔次數。
3.3 保持力實驗設計
3.4 卡榫的設計變數
卡榫的設計變數包括：
單邊與雙邊 單凸點與雙凸點 凸點平面寬度(4,8 mm) 凸點插入角度(30, 60) 前後凸點高度差(0.02, 0.04 mm)
3.5 保持力設計準則
1. 塑膠材料的保持力差異性很大，同一種卡榫及 干涉量的設計，不同的塑料，保持力會有500 gf 以上的差別。
2. 一般而言：nylon的保持力大於LCP，PCT則介 於兩者之間，但同樣是LCP，不同廠牌間的差 異性非常大，有將近400 gf的差異。
3. 干涉量的設計最好介於40 mm-100 mm 之間，因 為干涉量小於40 mm ，保持力不穩定，大於100 mm，保持力不會增加，干涉量介於兩者之間， 保持力呈現性的方式增加，增加的量隨材料及 卡榫設計的差異約在30-120 (gf/10mm)。
高频电子连接器设计基础
Ｖ ＳＷ Ｒ ＋ １
１ ＝－ ２ ０ ｌ ｏ ｇ
一’
电 压 驻 波 比 ＶＳ ＷＲ （ Ｖ ｏ ｌ ｔ ａ ｇ ｅ Ｓ ｔ ａ ｎ ｄ ｉ ｎ ｇ Ｗａ ｖ ｅ Ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ） 公式 如 下 ：
Ｖ Ｓ ＷＲ ＝
时域和频域 。时域用来 观察信号随着时间轴变化 的情形 。频域用来 显示信号在不 同频率点上 的能量分布状况 。时域表 达横轴 是时间 ， 纵轴 是 电流 ，电压 ，阻抗等组件特性 ；频域表达横轴是频率 ， 纵轴是损耗 ， 串扰等组件特性 ；时域频域之 间可通过傅里 叶变换完成转换 。 差分信号 。差分信号传输构成 ：两互补信号＋ 两导体＋ 负载＋ 返 回路 径 。差分信号传输特点 ： 互补信号 ； 信号， 导体对称， 平衡传输 。 介 电常数 。 介 电常数 （ ￡ ，Ｄ ｉ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｉ ｒ ｃ Ｃ ｏ ｎ ｓ ｔ ａ ｎ ｔ ） 定义为电力线密度与 电场强 度的 比值 （ ｅ ＝ Ｄ ／ Ｅ ） ，介 电常数越小 ，电容 效应越小 ，电磁波通过 的速率越快 ， 在 空气 中 ￡ 为 １ ， 一般 塑料 为 ３ ～ ４ 。
Ｗ ：— ０ ． ３ ５
—
插入损耗包含 ： 反射损耗 ： 阻抗不 匹配引起 的能量 损耗 。 耦合损耗 ： 由于 ｅ ｒ ｏ ｓ ｓ ｔ ａ ｌ ｋ而产生的损耗 。 介质损耗 ： 在介质材料中产生的能量损耗 。 导体损耗 ： 在传输导体 中产生的损耗 。 辐射损耗 ：由于信号辐射所产生 的损耗 。 减少插人损耗 的方法有 ： 控制好阻抗的匹配情况 ， 减少反射造 成的损耗 ；尽量缩短信号 的传输路径 ，以减少信号衰减 。 ３ ． ４回 波损 耗 （ Ｒ ｅ ｔ ｕ ｒ ｎ １ Ｏ Ｓ Ｓ ） 回波损耗是表示信号反射性 能的参数 ， 是传输介质 由于 阻抗不 匹配 所产生 的反射 。 不 匹配主要发 生在 连接器 的地方 ， 但也有可能发生 于电 缆 中特性阻抗发生变化 的地方 。 Ｒ ｅ ｔ ｕ ｎ ｒ ｌ ｏ ｓ ｓ ＝－ ２ ０ ｌ ｏ ｇ ［
连接器产品设计范文
连接器产品设计范文标题：连接器产品设计摘要：连接器是电子设备中常见的组件，其作用是在不同电子设备之间传输电力、信号和数据。
本文将详细介绍连接器产品的设计过程，包括需求分析、概念设计、详细设计和验证测试。
通过合理的设计过程，可以创造性地解决连接器使用中的各种问题，提高产品的可靠性和性能。
1.引言连接器是电子设备中不可或缺的重要组件，其质量和可靠性对整个电子产品的性能和稳定性有着重要的影响。
连接器的设计必须结合实际应用需求以及相关标准，满足电力、信号和数据的传输需求，并具备良好的通信性能和插拔耐久性。
2.需求分析在连接器产品设计的初步阶段，需要对应用环境、使用要求以及相关标准进行详细的需求分析。
根据输入输出接口的类型、数量和特性，确定连接器的引脚数量、连接方式和尺寸等参数。
此外，还需考虑电流、电压、信号速率和阻抗等电性能指标要求。
3.概念设计基于需求分析的结果，进行概念设计阶段。
在这个阶段，可以进行创新性的思考，提出解决问题的方案。
通过考虑连接器的结构、材料、连接方式和加工工艺等因素，设计出满足需求的初步连接器设计。
4.详细设计在概念设计阶段确定满足需求的初步设计后，进入详细设计阶段。
在详细设计中，需要考虑连接器的每个具体细节，包括引脚分布、插拔力、接触电阻、屏蔽性能、温度耐受能力等。
同时，还需要对连接器进行3D 建模和结构分析，确保设计的可制造性和可靠性。
5.验证测试完成详细设计后，需要进行验证测试以确保连接器的性能和质量。
验证测试包括连接器的机械性能测试（插拔力、扭转力等）、电气性能测试（电阻、绝缘电阻、屏蔽效果等）和信号完整性测试等。
通过测试结果的分析，修正设计中的不足，以提高产品的稳定性和可靠性。
6.结论连接器产品设计是一个复杂而关键的过程，通过合理的需求分析、概念设计、详细设计和验证测试，可以得到满足实际需求的连接器产品。
在设计过程中，应充分考虑产品的可制造性和可靠性，并符合相关的应用标准。
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Tr×f=0.5中可得出f=0.5/Tr=1GHz 再由λ=c/f中可求出λ=3×108/1×109M=0.3M=300mm L/6=λ/12=300/12(mm)=25(mm)<33(mm)
若是连接器和系统发生阻抗不匹配(impedance mismatch)的现 象，如此一来此高频参数（特性阻抗）将扮演信号传输时衰减量 的来源之一。
6.特性阻抗 模拟讯号线长度变化对自容和自感值的影响
电气参数 高度变化
4.5mm 6.5mm 12mm 14mm
自容值Cself（pF)
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1. 前言
电子连接器（Electrical connector）是泛指所有用在电子讯号 与电源上的连接元件及附属配件，广义的连接器还包含插座、插 头及Cable组立等。从电子封装的观点上来看，连接器是互相连接 （interconnection）部份可离合或是替换的元件，换言之是所有讯 号间的桥梁，因此连接器的性质将会牵动整个电子系统的运作品 质。
电子连接器主要的功能为完整且正确的传输讯号，所以在整 个电子系统中，电子连接器是一个典型的被动元件，它的发展与 演进完全跟着电脑的CPU，近年来由于CPU的速度不断提高，由 早期的33MHz、66MHz到Pentium III 500MHz至最近的Pentium 4 3.06GHz，连带地提升主机板与电脑周边的电子信号传输速度， 因此担任电子信号传输桥梁的电子连接器的高频电气特性，便成 为电子连接器厂商一个重要的议题。
2. 信号传输的方式
信号的传输方式，可分为两种： 1.单端信号（single-ended） 2.差动信号（differential mode signal）
所谓的单端信号，既是在驱动器和接收器中，一个信号的传 输仅需要一个导体（端子pin）。 差动信号的传输则是在驱动器和接收器中，需要两个完全相 同并且匹配的导体，在这两个导体上所传输的信号为两个互 补的信号，也就是大小相同（振幅相同）并且极性相反（相 位差180度）的两个信号。
5.波动和波导 波动和波导
波动的几个重要物理概念： 波速（wave velocity） 阻抗（impedance） 反射（reflection）与穿射（transmission）
6.特性阻抗 为什么谈特性阻抗
连接器的自容和自感会影响其特性阻抗(impedance)
电磁波在传输线中传递时，会因为传输线中特性阻抗的不连 续或不匹配，而造成电磁波的反射，因此连接器的特性阻抗必须 与前后的传输线相近。
所以在USB 2.0中就必须考虑高频的效应。 （以上推论是在€=1的条件下）
4.高频连接器的重点要求项目
特性阻抗（Characteristic Impedance) 串音杂讯（Crosstalk） 传递延迟（Propagation Delay） 偏移（Skew） 介入损失（Insertion Loss）or 衰减（Attenuation）
2. 信号传输的方式
由于电子连接器为一被动元件，它的主要功能为将信号完整 的由IC传至DEVICE及传回IC，而所谓信号完整的定义为信号在 电路中能以要求的时序和电压做出响应的能力，也就是判断数位 讯号是0或是1。当电路中信号能以要求的时序、持续时间和电压 幅度到达IC，该电路就有很好的信号完整性：反之，就出现了信 号完整性的问题，IC就可能误判或丢失部分数据。
在基本的电路学理论，只是电磁理论马克斯威尔方程式的近 似，也就是在特殊的状况下才合理，主要是因为在电路学中，元 件大小远小于信号的波长，由于波长远大于元件尺寸时，信号通 过元件后的电压电流的相位差可以忽略不计，则此时的元件视为 集总元件（Lumped element），换句话说，当工作频率在微波频 段中时，元件的尺寸与波长大小差不多，则信号通过元件后的电 压电流位差异很可能有大的差异，则此时的元件为散布元件 （distributed element）。
3.高频连接器的条件
何种电子连接器必须考虑高频的影响，以下为一般的推论：
由上可得若电子连接器长度大于λ/12mm，则必须视为散布元件 （distributed element），在此状况下就要考虑高频效应的影响。
3.高频连接器的条件
ห้องสมุดไป่ตู้例：USB连接器长度约为33mm USB 1.1中其最快传输速度为12Mbps，上升时间（rise time）为20ns 所以由Tr×f =0.5中可得出f=0.5/Tr=25MHz 再由λ=c/f中可求出λ=3×108/25×106M=12M=12000mm L/6= λ/12=12000/12(mm)=1000(mm)>>33(mm)
连接器高频设计演示文稿
目录
1 前言-----------------------------------------------2 信号传输的方式--------------------------------3 高频连接器的条件-----------------------------4 高频连接器的重点要求项目-----------------5 波动和波导--------------------------------------6 特性阻抗-----------------------------------------7 串音杂讯-----------------------------------------8 传递延迟-----------------------------------------9 偏移-----------------------------------------------10 衰减-----------------------------------------------11 实际分析部分-------------------------------------