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.
S-Parameters(S-Parameters─S參數(S11、 S21、S12、S22)
四.設計相關技術與流程
Receptacle Side
SAS Connector, Complete Mechanical Model
Area of interest
To characterize the electrical performance of the SAS connector, the model only included the portion highlighted above.
Pin #1
Pin #9
Pin Designations: G G Tx+ Tx- G Rx+ Rx- G G
SAS Specification Limits*
Differential Impedance @ 50ps (20-80%)
108 Ohms
91.8 Ohms
*SAS-1.1 Revision 0, 10 July 2003
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/射頻连接器的基本性能 1-1特性阻抗(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,.则此连接器的插入损耗为:
高频连接器设计必看
电缆的阻抗本文准备解释清楚传输线和电缆感应的一些细节，只是此课题的摘要介绍。
如果您希望很好地使用传输线，比如同轴电缆什么的，就是时候买一本相关课题的书籍。
什么是理想的书籍取决于您物理学或机电工程，当然还少不了数学方面的底蕴。
什么是电缆的阻抗，什么时候用到它？首先要知道的是某个导体在射频频率下的工作特性和低频下大相径庭。
当导体的长度接近承载信号的1/10波长的时候，good o1风格的电路分析法则就不能在使用了。
这时该轮到电缆阻抗和传输线理论粉墨登场了。
传输线理论中的一个重要的原则是源阻抗必须和负载阻抗相同，以使功率转移达到最大化，并使目的设备端的信号反射最小化。
在现实中这通常意味源阻抗和电缆阻抗相同，而且在电缆终端的接收设备的阻抗也相同。
电缆阻抗是如何定义的？电缆的特性阻抗是电缆中传送波的电场强度和磁场强度之比。
（伏特/米）/（安培/米）=欧姆 欧姆定律表明，如果在一对端子上施加电压（E），此电路中测量到电流（I），则可以用下列等式确定阻抗的大小，这个公式总是成立：Z = E / I无论是直流或者是交流的情况下，这个关系都保持成立。
特性阻抗一般写作Z0（Z零）。
如果电缆承载的是射频信号，并非正弦波，Z0还是等于电缆上的电压和导线中的电流比。
所以特性阻抗由下面的公式定义：Z0 = E / I电压和电流是有电缆中的感抗和容抗共同决定的。
所以特性阻抗公式可以被写成后面这个形式：其中R=该导体材质（在直流情况下）一个单位长度的电阻率，欧姆G=单位长度的旁路电导系数（绝缘层的导电系数），欧姆j=只是个符号，指明本项有一个+90'的相位角（虚数）π=3.1416L=单位长度电缆的电感量c=单位长度电缆的电容量注：线圈的感抗等于XL=2πfL，电容的容抗等于XC=1/2πfL。
从公式看出，特性阻抗正比于电缆的感抗和容抗的平方根。
对于电缆一般所使用的绝缘材料来说，和2πfc相比，G微不足道可以忽略。
在低频情况，和R 相比2πfL微不足道可以忽略，所以在低频时，可以使用下面的等式：注：原文这里是Zo = sqrt ( R / (j * 2 * pi * f * L))应该是有个笔误。
电连接器高频分析实战演示
测试方法
使用微波测试系统，如矢量网络分析仪和 信号发生器等设备，对微波连接器的复数 阻抗、电压驻波比等进行测试和分析。
05
电连接器高频分析未来发展与挑 战
新材料与新工艺的应用
新材料
采用具有高导电性、低电阻、低热膨胀系数的铜合金、银合金等新材料，以提高电连接器的传输性能和可靠性。
新工艺
采用激光焊接、超声波焊接等新工艺，以提高电连接器的制造精度和可靠性，同时降低制造成本。
测试方法
使用网络分析仪和频谱分析仪等设备，对射频连接器的S参数、阻 抗、带宽等进行测试和分析。
关键参数
S参数、阻抗、带宽、机械稳定性等。
微波连接器分析
微波连接器分析
关键参数
微波连接器在雷达、卫星通信等领域具 有重要应用。通过高频分析，可以评估 微波连接器的电气性能和传输效率。
复数阻抗、电压驻波比、传输效率等。
结果解读
根据性能参数的变化趋势，评估电连 接器在高频下的性能表现，并对其在 实际应用中的可靠性进行评估。
04
电连接器高频分析高速数据传输电连接器分析
在高速数据传输领域，电连接器的性能至关重要。通过高 频分析，可以评估连接器的信号完整性和传输速率，确保 其在高频环境下能够稳定传输数据。
测试步骤与测试方法
01
02
03
04
3. 连接测试设备，确保所有 设备连接正确无误。
4. 设置测试参数，包括频率 范围、功率等。
5. 开始测试，记录测试数据 。
测试方法：采用矢量网络分析 仪对电连接器进行频率扫描， 观察其在不同频率下的性能表
现。
测试结果分析与解读
结果分析
根据测试数据，分析电连接器在不同 频率下的插入损耗、反射系数和电压 驻波比等性能参数。
高频连接器技术讲义
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.
1-3电压驻波比（VSWR）（Voltage Standing Wave
Ratio):电压驻波比（VSWR）是射频技术中最常用的参数，用来衡
量部件之间的匹配是否良好。 电压驻波比用来表述端口的匹配性能 的。同一性能还可用回波损耗来表述。这两个指标定义如下， 电压驻波比： VSWR=(1+|r|)/(1-|r|) r ：为发射系数 =ZL-Z0/ZL+Z0 ZL为输入阻 抗，Z0为理想阻抗 回波损耗： RL=10log(入射功率/反射功率)
S21、S12、S22)
1-6时滞（skew）:时滞即时间延迟
1-7 衰减:信号在通道中传输时，会随着传输距离的增加而逐渐变小,衰
减 (Attenuation) 衰减是指信号幅度沿链路传输的减弱，是由于电缆的电阻所造成的电能损耗 以及电缆绝缘材料所造成的电能泄漏，衰减以分 贝（db）表示，低的衰减 值表示链路的性能好，而链路越长，频率越高，衰减就越大。试想一下，一 个过分衰减的的信号，接收端 又怎能识别呢！
四.設計相關技術與流程
SAS Connector, Complete Mechanical Model
高频电路原理与分析PPT课件
第1章 绪论
1.3 本课程的特点
高频电子线路是在科学技术和生产实践中发展起 来的, 也只有通过实践才能得到深入的了解。 因此, 在 学习本课程时必须要高度重视实验环节, 坚持理论联系 实际, 在实践中积累丰富的经验。 随着计算机技术和电 子设计自动化（EDA技术）的发展, 越来越多的高频电 子线路可以采用EDA软件进行设计、 仿真分析和电路 板制作, 甚至可以做电磁兼容的分析和实际环境下的仿 真。因此, 掌握先进的高频电路EDA技术, 也是学习高 频电子线路的一个重要内容。
由上面的例子可以总结出无线通信系统的基本组成, 从中也可看出高频电路的基本内容应该包括:
（1）高频振荡器 （2）放大器 （3）混频或变频 （4）调制与解调
•3
第1章 绪论
1.1.2 无线通信系统的类型 按照无线通信系统中关键部分的不同特性, 有以下 一些类型: （1） 按照工作频段或传输手段分类, 有中波通信、 短波通信、 超短波通信、 微波通信和卫星通信等。 所 谓工作频率, 主要指发射与接收的射频（RF）频率。 射频实际上就是“高频”的广义语, 它是指适合无线电 发射和传播的频率。 无线通信的一个发展方向就是开 辟更高的频段。
•13
第1章 绪论
射线
(a) 电离层
(b) 对流层
(c)
(d)
图1— 5
（a） 直射传播; （b） 地波传播; （c） 天波传播; （d） 散射传播
•14
第1章 绪论
5. 调制特性 无线电传播一般都要采用高频（射频）的另一个原 因就是高频适于天线辐射和无线传播。 只有当天线的尺 寸到可以与信号波长相比拟时, 天线的辐射效率才会较高, 从而以较小的信号功率传播较远的距离, 接收天线也才能 有效地接收信号。
连接器相关知识培训 ppt课件
BTB450-02-04-1 或者JTB450-04-1-02-3-M10 或者PTB750S-15-2-08-1
RTB406-00-01-9
STB453-00-1-02-3
CVILUX
一般是C开头的，分有CF,CI,CP,CH,CA,CM等系列。
例如：CI3202S0010
ppt课件
38
六、连接器市场发展概况
测到 2011 年，医疗领域的连接器市场将达到 16.3 亿美元。
手机连接器市场
连接器是手机中最重要的器件之一，平均来看，每部手机需要的连接器数量达到 8
个。根据 Coda Research 报告显示，2010 至 2015 年期间，全球智能型手机出货量将达
7
线对板连接器
英文表示： wire to board。是指将导线与电路板连接
起来的连接器。广泛应用于PCB产品。如下图：
ppt课件
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板对板连接器
英文名称：Board-to-board Connectors 板对板连接器是目前所有连接器产品类型中传输能力最强的连接器产品，主
要应用于电力系统、通信网络、金融制造、电梯、工业自动化、医疗设备， 办公设备、家电、军工制造等行业。
ppt课件
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图示
防爆连接器
ppt课件
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指示灯
装于电子产品的仪表板上，数量多少根据设计而定。用于指示有关照 明，灯光信号，工作系统的技术状况，并对异常情况发出警报灯光信 号。
ppt课件
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三、连接器基本参数
间距 pitch 指连接器两个频位之间中心的距 离。
常用间距2.0mm pitch, 2.54mm pitch, 3.96mm pitch, 1.00mm pitch, 1.25mm pitch.
解析高频电子连接器技术
電氣訊號分析流程及結果
除了上述幾個重點外，還有一個值得探討的問題，那就是 EMC的問題，在所有電器和電子設備工作時都會有間歇或連 續性電壓電流變化，有時變化速率還相當快，這樣會導致在不 同頻率內或一個頻帶間產生電磁能量，而相應的電路則會將這 種能量發射到周圍的環境中。EMI有兩條途徑離開或進入一個 電路：輻射和傳導。信號輻射是藉由外殼的縫、槽、開孔或其 他缺口泄漏出去；而信號傳導則藉由耦合到電源、信號和控制 線上離開外殼，在開放的空間中自由輻射，從而產生干擾。很 多EMI抑制都採用外殼屏蔽和縫隙屏蔽結合的方式來實現，大 多數時侯下面這些簡單原則可以有助於實現EMI屏蔽：從源頭 處降低干擾；藉由屏蔽過濾或接地將干擾產生電路隔離以及增 強敏感電路的抗干擾能力等。
偏移（skew）
偏移是為了確保一對差動信號經過連接器一對端子 後，可以保持能接受的差動不平衡，因為在設計連 接器時，同一對差動信號的端子其長度要設計成等 長，以避免偏移（skew）的產生，確保差動的平 衡。
單端信號 :是在驅動器和接收器中，一個信號的傳輸僅需要一個導體（端子 Pin）。 差動信號 :是在驅動器和接收器中，需要兩個完全相同並且匹配的導體，在這 兩個導體上所傳輸的信號為兩互補的信號，也就是大小相同（振幅相同）並且 極性相反（相位差180度）的兩個信號。
Vertical Molding Machine
Reel to Reel Insert-molding Process
Insertmolding
Feeding
Packing
Parts After Insert-molding
9 Pin Piece
10 Pin Piece
Auto-Soldering Process
连接器基础讲义.ppt
Ft-lb/in 10-5
d256 D-696
Heat deflection
In/in0F
D-648
PEI
PES
PC
24.5
18.0
9.5
0.03
0.9
110
1.2
1.1
0.34
2.0
2.0
12~16
1.1
1.3
3.7
410
420
270
PBT
PCT
PPS
PA
LCP
19.5
17.5
20.5
19.4 23.0~30.0
• Pin-and-Socket contact • Twist pin contact • Hyperboloid contact • Box-and-post contact • Hermaphroditic contact • Tuning fork contact • Gas-tight high-performance contact
2.0
3.0
0.9
5.0
1.3~2.4
1.5
1.1
1.9
1.0
1.9~2.9
1.3
1.1
1.5
1.9
1.7~2.8
0.8
1.4
1.2
1.1
0.5
400
480
500
450
446~469
UL therm. Index w/impact Flammability Dielectric stength,1/8in Dielectric conatant,1MHz Dissipation factor,1MHz Arc resistance Specific gravity Mold shrinkage,MD
TYPE C系列连接器高频知识培训
PIN脚定义
DP1/DP7 DP3/DP9 DP2/DP8
DP4/DP10 DP6/DP12 DP5/DP11
DP1
DP4 右边一一对应DP7-DP12
DP2
DP6
DP3
DP5
同列的两对高速信号构成一个 完整回路（1SMT+1DIP）
高频规范解读
在此列举出三个容易混淆的规范： USB3.0----5G----GEN 1 USB3.1----10G----GEN 2----TYPE C 1.2 TBT3.0----20G TBT3.0是在TYPE C1.2的基础上再增加 一些项目要求
GND pin端子必须要接地 （接外铁壳或中铁片均可）
端子设计上采用耦合方式 会有利于高频性能
此谐振点与接地有关若不 搭接，则谐振点会超过规 范线导致Fail
示例1
TYPE C常见FAIL的地方： 1.阻抗 2.插入损耗和回波损耗 3.串音
将锡角以上部份端子裁短 改善阻抗
示例2
IL和RL通常都是通过调整阻抗来改善，若阻抗匹配较 好但IL仍然不过，在保证串音PASS的情况下减小中铁 片面积来改善（中铁片会使IL一定程度变差但为改善 串音必备）
示例3 串音FAIL通常为中铁片开孔过大或者上下端子某一部 份没有被隔离到造成的，一般对策为改小开孔或移位 ，保证上下高速信号间串音足够好
对此处开孔进行优化
USB3.0
TYPE C 1.2这里判 别项目只有9项
TBT3.0这里判别项 目有14项
因为USB3.0很容易过，所以主要对 TBT3.0的软件进行说明：
规范要求
回损
插损
仿真结果
结果判定 Meet为Pass，其余则为Fail
RF_connector(高频电子连接器简介)讲解
RIMM connector Spec
IEEE-1394b 規格
❖ Cable Attenuation：
400 MHz ≦ 2.9 dB 800 MHz ≦ 4.6 dB 1000 MHz ≦ 5.5 dB 1600 MHz ≦ 7.9 dB
❖ Crosstalk：
Mated Connector ≦ 3﹪
r
共模輻射之漸進線
共模輻射的控制方法
數位符號的共模輻射主要發生在頻率1/tr以下， 當頻率超過時，就會以20 db/decade 的速率衰減。 因此共模輻射在低頻的數位訊號中較為嚴重。
共模輻射的控制方法主要在於電流量的控制，其 方法如下：
1. 降低天線的驅動電壓，也就是 groud potential。 2. 增加 common-mode choke 3. 將天線電流分流到地 4. Shielding the cable
SCSI Roadmap
Traditional design requirements of connectors
1. Patent Analysis 2. Normal force design 2. Maximum stresses analysis 3. Stress relaxation design 4. Material selection 5. Electroplating 6. Low Level Contact Resistance(LLCR) design 7. Retension force design 8. warpage analysis of housing 9. co-planarity design for SMT type connectors
高频连接器
在影音通讯产业蓬勃发展下，各式电子产品持续追求更佳的传输质量与实时性，并提供多元化应用，这些需求迫使讯号传递速度持续朝高速发展。
为提升讯号传递的速度及缩短用户的等待时间，除改变讯号编码方式外，降低讯号位准或提供全双功的传输模式都成为改良的手段；为达此目标，各组件或装置间对于讯号衰减与失真以及噪声干扰的容许度也伴随下降。
因此，作为沟通架桥的连接器，其对于传输讯号质量与速度的影响也日趋受到重视。
以数据传输为例，早期USB 1.0的最大传输速度为12Mbps ，到了USB 2.0时最大传输速度为480Mbps ，最近相当热门的USB 3.0 (SuperSpeed USB)更从480Mbps提升到4.8Gbps 以上，通讯模式也从半双功提升至全双功，这些改良皆使连接器不再是讯号传递链上的瓶颈。
除了速度的提升之外，3C 产品的小型化发展，使得连接器的外观尺寸也越来越迷你，以USB 的发展来看，由应用广泛的标准型A 、B Type 到Mini 系列，其外观尺寸已缩小有6 倍之多，2007 年更因行动通讯的轻薄需求而发展出Micro 系列产品。
另外，多媒体图像处理器（如显示器、电视）的数字化也带给连接器产业相当大的变化；由仅提供影像的连接器（如AV端子LVDS)，发展到能同时提供高画质与高音质的连接器（如HDMI（图二）、DisplayPort（图三）等，也是朝高速、多任务且微型化发展。
由此可知，连接器产业未来势必朝向轻薄短小，同时具有快速传输讯号的方向发展。
图二、HDMI 连接器种类图三、DisplayPort 连接器高频连接器测试发展早期低速连接器并不需要提供大量的讯号传递，对于连接器的电气性能多只要求直流电性导通与否，在测试上则相对较重视机械性能，例如插拔力、插拔寿命、端子保持力及接触电阻测试等，因为这些试验都会对机械与导通性能造成影响。
进入2000年之后，USB 及IEEE1394(注4)相继问世，宣告连接器进入另一个时代，连接器从原本只要求电流是否导通到大量讯号的传递，在量测上也顺势加入了特性阻抗(Impedance)、传输延迟(Propagation Delay)、传输时滞(Propagation Skew)、衰减(Attenuation)等测试项目。