Estudio analítico de la integridad de la señal de los conectores de alta velocidad de ciencia y tecnología

Con el rápido desarrollo de la tecnología de comunicaciones electrónicas, el embalaje y las interconexiones a bordo de los circuitos integrados exigen cada vez más ancho de banda para la transmisión de señales. Al mismo tiempo, la velocidad de transmisión de los canales de interconexión es cada vez más rápida, y la ventana de tiempo de juicio de las puertas lógicas es cada vez más pequeña. Como resultado, el desarrollo de la tecnología de la información ha llevado directamente al desarrollo de paquetes de CI, líneas de transmisión y conexiones en el canal de interconexión desde el "modelo de parámetro agregado" al "modelo de parámetro distribuido". En comparación con los paquetes de CI, las líneas de transmisión y los conectores de las placas de circuitos impresos (PCB), debido a sus dimensiones geométricas relativamente grandes, tienen más probabilidades de entrar en el "modelo de parámetros distribuidos", es decir, en los canales de interconexión de señales de alta velocidad. Las señales se extienden a otras placas a través de interconexiones y conectores de PCB, formando así todo el sistema backplane. Conector como una parte clave del sistema de interconexión, se ha convertido en un cuello de botella para mejorar la velocidad de transmisión del sistema, por lo tanto, el desarrollo del conector para cumplir con el rendimiento de transmisión de alta velocidad de velocidad, es mejorar el rendimiento de la interconexión de alta velocidad del sistema es el principal medio para resolver el problema de la interconexión de alta velocidad de los sistemas de tecnología de la información, sino también un factor clave.

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Con el rápido desarrollo de la tecnología de comunicaciones electrónicas, el envasado y las interconexiones a bordo de los circuitos integrados exigen cada vez más ancho de banda para la transmisión de señales. Al mismo tiempo, la velocidad de transmisión de los canales de interconexión es cada vez más rápida, y la ventana de tiempo de juicio de las puertas lógicas es cada vez más pequeña. Como resultado, el desarrollo de la tecnología de la información ha llevado directamente al desarrollo de paquetes de CI, líneas de transmisión y conexiones en el canal de interconexión desde el "modelo de parámetro agregado" al "modelo de parámetro distribuido". En comparación con los paquetes de CI, las líneas de transmisión y los conectores de las placas de circuitos impresos (PCB), debido a sus dimensiones geométricas relativamente grandes, tienen más probabilidades de entrar en el "modelo de parámetros distribuidos", es decir, en los canales de interconexión de señales de alta velocidad. Las señales se extienden a otras placas a través de interconexiones y conectores de PCB, formando así todo el sistema backplane. Conector como una parte clave de todo el sistema de interconexión, se ha convertido en un cuello de botella para mejorar la velocidad de transmisión del sistema, por lo tanto, el desarrollo del conector para cumplir con el rendimiento de transmisión de alta velocidad es mejorar el rendimiento del sistema de interconexión de alta velocidad de los principales medios de resolver el problema de la interconexión de alta velocidad del sistema de tecnología de la información es también un factor clave. Estado de la investigación nacional e internacional En la actualidad, los conectores se han convertido en la segunda industria pilar de componentes electrónicos, de acuerdo con la última autoridad conector Bishop & Associates estadísticas muestran que en 2013, las ventas de conectores del mercado chino han llegado a 13,6 mil millones de dólares estadounidenses, lo que representa el 24% de la cuota de mercado mundial. China se ha convertido en el mayor mercado de ventas de conectores de alta velocidad de investigación y desarrollo de conectores, así como la aplicación comenzó en Europa y los Estados Unidos los países desarrollados, a Molex, Tyco, FCI y otras empresas como el líder de las empresas internacionales de fabricación de conectores a gran escala en virtud de las ventajas tecnológicas y de escala, siempre ha sido dominado por la tecnología de vanguardia de la industria de fabricación de conectores, especialmente en los requisitos para resolver el problema de las altas velocidades de transmisión, el medio ambiente, de alta fiabilidad, baja diafonía y bajo ruido, etc comunicaciones y. aplicaciones militares, las empresas internacionales tienen ventajas obvias, y el campo de los productos de conectores son relativamente alto nivel de beneficios. Con los requisitos cada vez más altos de los clientes para la velocidad de transmisión, los proveedores de conectores extranjeros en sus productos originales sobre la base del uso continuo de nuevas técnicas de diseño y procesos para optimizar la puesta a punto de sus productos, tales como el uso de interferencia suave para conectar la tecnología de placa de circuito (agujeros de la placa de circuito se puede hacer más pequeño); con plástico a medida para compensar la inclinación de la señal recomendada en el escariado de la placa de circuito y así sucesivamente. Para cumplir los requisitos de rendimiento y fiabilidad del sistema, los diseñadores de sistemas equilibran cuidadosamente la relación entre velocidad de transmisión, potencia y densidad del encapsulado. Con el crecimiento del procesamiento y la transmisión de grandes volúmenes de datos en los sistemas interconectados, la exigencia de velocidad de transmisión es cada vez mayor. La velocidad de transferencia de datos de los sistemas de comunicación de alta velocidad extranjeros ha saltado de los 6,25 Gbps originales a los 12,5 Gbps, y a la popularidad de los 25 Gbps, la velocidad de transferencia de datos futura se mejorará hasta los 40 Gbps, 100 Gbps o incluso 1 Tbps, con su conector de alta velocidad correspondiente también se desarrollará más rápidamente. El desarrollo de la tecnología de semiconductores ha impulsado a los fabricantes de conectores a diseñar y desarrollar productos de mayor velocidad. El mercado de los conectores backplane ha vivido una nueva era de auge, estos conectores deben responder a la nueva generación de aplicaciones para prepararse para la competencia. En este campo hay un importante fabricante: Amphenol TCS, FCI, Molex, Tyco, pueden suministrar conectores 25Gbps actualmente casi no hay producción en masa en el campo de los requisitos para tales velocidades de transmisión de alta, pero este conectores de alto rendimiento, pero para el futuro del sistema para actualizar el espacio para los diseñadores de sistemas son muy atractivos. Los conectores backplane de alta velocidad son partes críticas del nuevo hardware del sistema, y una vez seleccionados en las primeras etapas del diseño del sistema, es probable que no puedan ser sustituidos por otro conector. Dado que la frecuencia de funcionamiento es de 10 Gbps o más, si la estructura interna del conector es diferente, el rendimiento de transmisión será muy distinto. En vista de esto, los fabricantes de equipos extranjeros y sus principales proveedores de conectores para llegar a un acuerdo, exigiendo a los proveedores de conectores para compartir el diseño y la producción de los derechos de propiedad intelectual en el diseño y la producción de la coherencia suficiente con el fin de garantizar la intercambiabilidad de la interfaz y la compatibilidad de transmisión de alta velocidad. Este requisito para los proveedores de conectores para apreciar la tecnología de conectores es raro en la historia, un precedente histórico, es probable que sea la tendencia de desarrollo futuro de la industria de conectores. El desarrollo de materiales y tecnología de estructura de producto para ampliar el ancho de banda del conjunto de cables y aumentar la velocidad de transmisión del conjunto de cables. El uso de tecnología de acondicionamiento de señal pasiva y activa, los cables de cobre pueden proporcionar velocidades superiores a 10Gbps distancia de hasta 24m solución rentable. A través de casi dos décadas de desarrollo de productos, la formación de Tyco, Amphenol, Molex, FCI, ENRI y otros importantes fabricantes de conectores de alta velocidad, a través de la teoría básica, la investigación y el desarrollo de materiales y otras innovaciones tecnológicas, tales como HM 2mm, ZD, ExaMax, LRM y otros conectores de alta velocidad de gama alta popularidad y aplicación, el siguiente gráfico muestra la velocidad de transmisión de la señal del conector de 2,5 Gbps gradualmente a En términos de diseño de integridad de la señal, tiene una base teórica y analítica completa, como "campo electromagnético y tecnología de microondas", "transmisión de señales de alta velocidad", "integridad de la señal del sistema digital de alta velocidad y jurisdicción de la emisión" y otras obras clásicas; con una variedad de software de simulación y análisis de señales de alta velocidad, como Ansoft HFSS, Ansoft Designer, ADS, Altium Designer, Cadence, etc.; y una completa plataforma de pruebas de integridad de la señal, como generadores de señales, analizadores de espectro, analizadores vectoriales de redes, osciloscopios, comprobadores de impedancia en el dominio del tiempo, analizadores de BER, así como otros programas de análisis de apoyo. Los fabricantes nacionales profesionales de conectores de alta velocidad son principalmente aparatos eléctricos aeroespaciales, AVIC photoelectric, Sichuan Huafeng, los institutos de investigación pertinentes son la Universidad de Aeronáutica y Astronáutica de Pekín, la Universidad de Correos y Telecomunicaciones de Pekín, la Universidad Jiaotong de Shanghai, etc. Con las necesidades de los modelos de armas militares en los últimos años, los principales fabricantes nacionales de conectores copiando o mejorando los productos de conectores de transmisión de alta velocidad extranjeros pertinentes, han desarrollado un VITA46, LRM, JVPX, J599, 1394 y otros conectores de transmisión de alta velocidad, pero la transmisión de tales conectores es generalmente no más de 6,25 Gbps. Además, algunos fabricantes han comenzado a cooperar con la demanda de los usuarios para el uso de conectores Comenzaron a desarrollar productos de conectores de mayor velocidad de transmisión, y lograron algunos resultados. En general, el desarrollo nacional de conectores comenzó tarde, en la teoría básica, materias primas, mecanizado, pruebas de productos y otros aspectos de la grave retraso con respecto a los países desarrollados de Europa y Estados Unidos. Además, debido a la electrónica doméstica, la aviación, la navegación, la industria aeroespacial y otros sistemas en el uso de la demanda de conectores de alta velocidad inconsistencia, junto con los fabricantes de conectores de alta velocidad son negligentes en el intercambio de cooperación, lo que resulta en los productos nacionales de alta velocidad no son compatibles entre sí, el nivel de investigación y desarrollo de productos es desigual, lo que dificultó seriamente el desarrollo de productos de alta velocidad, y el nivel de desarrollo de conectores de alta velocidad en comparación con el desarrollo de conectores de alta velocidad extranjera, el desarrollo de conectores de alta velocidad nacional tiene principalmente los siguientes aspectos Insuficiente: (1) en la investigación de la teoría de la integridad de la señal, los institutos de investigación nacionales (como la Universidad de Xi'an de Ciencia y Tecnología Electrónica, la Universidad Jiaotong de Shanghai, la Universidad del Sudeste, la Universidad Nacional de Tecnología de Defensa, la Universidad de Ciencia y Tecnología de China, la Universidad de Nanjing de Aeronáutica y Astronáutica, la Universidad Jiaotong del Sudoeste, la Escuela de Graduados de la Academia China de Ciencias, etc.) del malhechor es más profundo, pero se queda principalmente en la investigación teórica y la simulación por ordenador y el análisis de lo anterior, la ingeniería real y pragmática. Menos. Huawei doméstica, ZTE y otros proveedores de equipos de comunicaciones también antes de establecer su propio departamento de investigación de integridad de la señal independiente, con una plataforma de prueba de integridad de la señal más completa, pero básicamente no hay ningún informe sobre las cuestiones de integridad de la señal anterior. Las principales unidades nacionales de desarrollo de modelos de armas y de apoyo (como la ciencia y la tecnología aeroespacial, la ciencia y la tecnología aeroespacial, CLP Group, China Shipbuilding Industry Corporation, Weapon Group, etc.) Aunque la teoría y la aplicación de la práctica de la ingeniería para lograr una colección orgánica, pero por una variedad de factores, el grado de aplicación teórica de la profundidad de la aplicación aún no ha sido. (2) en el desarrollo de materias primas, los fabricantes nacionales de materias primas de materiales de conectores de alta velocidad (tales como PPS, LCP, TPX, Rogers, etc.), básicamente, no cumplen con los requisitos de uso real, la estabilidad de rendimiento pobre, y algunos materiales ni siquiera pueden producir. Los materiales de los conectores de alta velocidad nacionales dependen básicamente de las importaciones, lo que causa graves problemas potenciales para la localización y popularización de los conectores de alta velocidad. (3) en el procesamiento y fabricación de piezas, debido a las características estructurales de los conectores de alta velocidad, muchas partes de los requisitos de precisión dimensional son extremadamente altos, el equipo de procesamiento nacional, moldes y métodos de tecnología y métodos no pueden cumplir con los requisitos, lo que limita el conector de alta velocidad en cierta medida, la mejora del rendimiento de transmisión. (4) En el montaje de precisión de los productos, en comparación con el montaje integrado automatizado extranjero, el montaje básico nacional manual o manual y semiautomático, la consistencia del montaje es pobre, baja eficiencia, y la consistencia del conector por el factor humano es mayor. (5) en la prueba y verificación del producto, no hay especificaciones nacionales uniformes de conectores de alta velocidad. Las especificaciones, métodos e indicadores de prueba de los conectores difieren de un fabricante a otro, y el nivel tecnológico de la plataforma de prueba de integridad de la señal de alta velocidad es desigual, lo que supone un grave retraso en el desarrollo del producto. En los últimos años, los principales fabricantes nacionales de conectores y las universidades e institutos de investigación comenzaron a reconocer estas deficiencias, comenzaron a prestar atención a la investigación de la integridad de la señal del conector de alta velocidad, y ha logrado algunos resultados.

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