Estudo analítico da integridade do sinal dos conectores de alta velocidade da ciência e tecnologia

Com o rápido desenvolvimento da tecnologia de comunicação eletrónica, as embalagens e as interligações a bordo dos circuitos integrados exigem cada vez mais largura de banda para a transmissão de sinais. Ao mesmo tempo, a taxa de transmissão do canal de interligação está a tornar-se cada vez mais rápida e a janela de tempo de julgamento das portas lógicas está a tornar-se cada vez mais pequena. Consequentemente, o desenvolvimento das tecnologias da informação conduziu diretamente ao desenvolvimento de pacotes de CI, linhas de transmissão e ligações no canal de interconexão do "modelo de parâmetros agregados" para o "modelo de parâmetros distribuídos". Em comparação com os pacotes IC, as linhas de transmissão e os conectores nas placas de circuitos impressos (PCB), devido às suas dimensões geométricas relativamente grandes, são mais susceptíveis de entrar no "modelo de parâmetros distribuídos", ou seja, canais de interligação de sinais de alta velocidade. Os sinais são estendidos a outras placas através de interligações e conectores PCB, formando assim todo o sistema de backplane. O conetor, como parte fundamental do sistema de interligação, tornou-se um estrangulamento para melhorar a taxa de transmissão do sistema, pelo que o desenvolvimento do conetor para satisfazer o desempenho da transmissão de alta velocidade, é para melhorar o desempenho da interligação de alta velocidade do sistema é o principal meio de resolver o problema da interligação de alta velocidade dos sistemas de tecnologia da informação, mas também um fator-chave.

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Com o rápido desenvolvimento da tecnologia de comunicação eletrónica, as embalagens e as interligações a bordo dos circuitos integrados exigem cada vez mais largura de banda para a transmissão de sinais. Ao mesmo tempo, a taxa de transmissão do canal de interligação está a tornar-se cada vez mais rápida e a janela de tempo de julgamento das portas lógicas está a tornar-se cada vez mais pequena. Consequentemente, o desenvolvimento das tecnologias da informação conduziu diretamente ao desenvolvimento de pacotes de CI, linhas de transmissão e ligações no canal de interconexão do "modelo de parâmetros agregados" para o "modelo de parâmetros distribuídos". Em comparação com os pacotes IC, as linhas de transmissão e os conectores nas placas de circuitos impressos (PCB), devido às suas dimensões geométricas relativamente grandes, são mais susceptíveis de entrar no "modelo de parâmetros distribuídos", ou seja, canais de interligação de sinais de alta velocidade. Os sinais são estendidos a outras placas através de interligações e conectores PCB, formando assim todo o sistema de backplane. O conetor, como parte fundamental de todo o sistema de interconexão, tornou-se um estrangulamento para melhorar a taxa de transmissão do sistema, pelo que o desenvolvimento do conetor para satisfazer o desempenho da transmissão de alta velocidade é para melhorar o desempenho do sistema de interconexão de alta velocidade dos principais meios de resolver o problema da interconexão de alta velocidade do sistema de tecnologia da informação é também um fator-chave. Situação da investigação nacional e internacional Atualmente, os conectores tornaram-se o segundo pilar da indústria de componentes electrónicos, de acordo com as últimas estatísticas da autoridade em matéria de conectores Bishop & Associates, que mostram que, em 2013, as vendas de conectores no mercado chinês atingiram 13,6 mil milhões de dólares americanos, representando 24% da quota de mercado mundial. A China tornou-se o maior mercado de vendas de conectores pesquisa e desenvolvimento de conectores de alta velocidade, bem como a aplicação começou na Europa e nos Estados Unidos países desenvolvidos, para Molex, Tyco, FCI e outras empresas como líder das empresas internacionais de fabricação de conectores em grande escala em virtude de vantagens tecnológicas e de escala, sempre foi dominado pela tecnologia de ponta da indústria de fabricação de conectores, especialmente nos requisitos para resolver o problema de altas velocidades de transmissão, ambientalmente amigável, alta confiabilidade, baixa diafonia e baixo ruído, etc. comunicações e aplicações militares, as empresas internacionais têm vantagens óbvias, e o domínio dos produtos de conetor tem um nível de lucro relativamente elevado. Com os requisitos cada vez mais elevados dos clientes em matéria de velocidade de transmissão, os fornecedores estrangeiros de conectores nos seus produtos originais com base na utilização contínua de novas técnicas e processos de conceção para otimizar a afinação dos seus produtos, tais como a utilização de interferências suaves para ligar a tecnologia da placa de circuitos (os orifícios da placa de circuitos podem ser mais pequenos); com plástico feito por medida para compensar a inclinação do sinal recomendada na fresagem da placa de circuitos, etc. Para satisfazer os requisitos de desempenho e fiabilidade do sistema, os projectistas de sistemas equilibram cuidadosamente a relação entre velocidade de transmissão, potência e densidade do pacote. Com o crescimento do processamento e da transmissão de grandes volumes de dados em sistemas interligados, a exigência de velocidade de transmissão está constantemente a ser impulsionada. A taxa de transferência de dados dos sistemas de comunicação de alta velocidade estrangeiros passou dos 6,25 Gbps originais para 12,5 Gbps, e para a promoção da popularidade dos 25 Gbps, a futura taxa de transferência de dados será aumentada para 40 Gbps, 100 Gbps ou mesmo 1 Tbps, com o conetor de alta velocidade correspondente a um desenvolvimento mais rápido. O desenvolvimento da tecnologia de semicondutores levou os fabricantes de conectores a conceber e desenvolver produtos de maior velocidade. O mercado dos conectores de placa-mãe conheceu um novo século, estes conectores devem satisfazer a nova geração de aplicações para se prepararem para a concorrência. Neste domínio, existe um grande fabricante: Amphenol TCS, FCI, Molex, Tyco, que podem fornecer conectores de 25 Gbps, atualmente quase sem produção em massa no domínio dos requisitos para velocidades de transmissão tão elevadas, mas estes conectores de alto desempenho, mas para o futuro do sistema para atualizar o espaço para os designers de sistemas são muito atraentes. Os conectores de backplane de alta velocidade são partes essenciais do novo hardware do sistema e, uma vez selecionados nas fases iniciais da conceção do sistema, é provável que não possam ser substituídos por outro conetor. Dado que a frequência de funcionamento é de 10 Gbps ou mais, se a estrutura interna do conetor for diferente, o desempenho da transmissão será muito diferente. Tendo em conta este facto, os fabricantes estrangeiros de equipamentos e os seus principais fornecedores de conectores devem chegar a um acordo, exigindo que os fornecedores de conectores partilhem a conceção e a produção de direitos de propriedade intelectual na conceção e produção de consistência suficiente, a fim de garantir a permutabilidade da interface e a compatibilidade da transmissão a alta velocidade. Este requisito para que os fornecedores de conectores apreciem a tecnologia dos conectores é raro na história, um precedente histórico, é suscetível de ser a tendência de desenvolvimento futuro da indústria de conectores. O desenvolvimento de materiais e de tecnologia de estrutura de produtos para alargar a largura de banda do conjunto de cabos e aumentar a velocidade de transmissão do conjunto de cabos. A utilização da tecnologia de condicionamento de sinais passivos e activos, os cabos de cobre podem proporcionar velocidades superiores a 10 Gbps a uma distância de até 24 m, solução rentável. Ao longo de quase duas décadas de desenvolvimento de produtos, a formação da Tyco, da Amphenol, da Molex, da FCI, da ENRI e de outros grandes fabricantes de conectores de alta velocidade, através da teoria de base, da investigação e desenvolvimento de materiais e de outras inovações tecnológicas, tais como HM 2mm, ZD, ExaMax, LRM e outros conectores de alta velocidade de topo de gama, popularidade e aplicação, o gráfico seguinte mostra a taxa de transmissão do sinal do conetor de 2,5 Gbps gradualmente para Em termos de conceção da integridade do sinal, possui uma base teórica e analítica completa, como "campo eletromagnético e tecnologia de micro-ondas", "transmissão de sinal de alta velocidade", "integridade do sinal do sistema digital de alta velocidade e jurisdição da emissão" e outras obras clássicas; com uma variedade de software de simulação e análise de sinais de alta velocidade, como o Ansoft HFSS, Ansoft Designer, ADS, Altium Designer, Cadence, etc.; e uma plataforma completa de teste da integridade do sinal, como geradores de sinal, analisadores de espetro, analisadores de rede vetorial, osciloscópios, testadores de impedância no domínio do tempo, analisadores BER, bem como outro software de análise de apoio. Os fabricantes nacionais profissionais de conectores de alta velocidade são principalmente aparelhos eléctricos aeroespaciais, AVIC fotoeléctrica, Sichuan Huafeng, os institutos de investigação relevantes são a Universidade de Aeronáutica e Astronáutica de Pequim, a Universidade de Correios e Telecomunicações de Pequim, a Universidade Jiaotong de Xangai, etc. Tendo em conta as necessidades dos modelos de armamento militar dos últimos anos, os principais fabricantes nacionais de conectores, copiando ou melhorando os produtos estrangeiros relevantes de conectores de transmissão de alta velocidade, desenvolveram conectores VITA46, LRM, JVPX, J599, 1394 e outros conectores de transmissão de alta velocidade, mas a transmissão desses conectores não ultrapassa geralmente os 6,25 Gbps. Além disso, alguns fabricantes começaram a cooperar com a procura de conectores por parte dos utilizadores Começaram a desenvolver produtos de conectores com taxas de transmissão mais elevadas e obtiveram alguns resultados. De um modo geral, o desenvolvimento nacional de conectores começou tarde, na teoria de base, nas matérias-primas, na maquinagem, nos ensaios de produtos e noutros aspectos do grave atraso em relação aos países desenvolvidos da Europa e dos Estados Unidos. Além disso, devido à incoerência da procura de conectores de alta velocidade por parte da eletrónica nacional, da aviação, do transporte marítimo, da indústria aeroespacial e de outros sistemas na utilização de conectores de alta velocidade, juntamente com a negligência dos fabricantes de conectores de alta velocidade no intercâmbio de cooperação, o que faz com que os produtos nacionais de alta velocidade não sejam compatíveis entre si, o nível de investigação e desenvolvimento de produtos é desigual, o que dificultou seriamente o desenvolvimento de produtos de alta velocidade, e o nível de desenvolvimento de conectores de alta velocidade em comparação com o desenvolvimento de conectores de alta velocidade estrangeiros, o desenvolvimento de conectores de alta velocidade nacionais apresenta principalmente os seguintes aspectos Insuficiente: (1) na investigação teórica sobre a integridade do sinal, os institutos de investigação nacionais (como a Universidade de Ciência e Tecnologia Eletrónica de Xi'an, a Universidade de Xangai Jiaotong, a Universidade do Sudeste, a Universidade Nacional de Tecnologia da Defesa, a Universidade de Ciência e Tecnologia da China, a Universidade de Aeronáutica e Astronáutica de Nanjing, a Universidade de Jiaotong do Sudoeste, a Escola de Pós-Graduação da Academia Chinesa de Ciências, etc.) do malfeitor são mais aprofundados, mas ficam principalmente na investigação teórica e na simulação e análise computacional do acima exposto, a engenharia real e pragmática Menos. A Huawei, a ZTE e outros fornecedores de equipamento de comunicações nacionais também criaram anteriormente o seu próprio departamento independente de investigação da integridade do sinal, com uma plataforma de teste da integridade do sinal mais completa, mas basicamente não há qualquer relatório sobre as questões de integridade do sinal acima referidas. Principais unidades nacionais de desenvolvimento e apoio de modelos de armamento (tais como ciência e tecnologia aeroespaciais, ciência e tecnologia aeroespaciais, Grupo CLP, China Shipbuilding Industry Corporation, Weapon Group, etc.) Embora a teoria e a aplicação da prática de engenharia tenham conseguido obter uma coleção orgânica, mas devido a uma série de factores, o grau de aplicação teórica da profundidade da aplicação ainda não foi atingido. (2) no desenvolvimento de matérias-primas, os fabricantes nacionais de matérias-primas de materiais de conetor de alta velocidade (como PPS, LCP, TPX, Rogers, etc.) basicamente não atendem aos requisitos de uso real, baixa estabilidade de desempenho e alguns materiais não podem nem mesmo produzir. Os materiais nacionais para conectores de alta velocidade dependem basicamente das importações, causando assim sérios problemas potenciais para a localização e popularização dos conectores de alta velocidade. (3) no processamento e fabrico de peças, devido às caraterísticas estruturais dos conectores de alta velocidade, muitas partes dos requisitos de precisão dimensional são extremamente elevadas, o equipamento de processamento nacional, os moldes e os métodos e métodos tecnológicos não podem satisfazer os requisitos, limitando assim o conetor de alta velocidade, em certa medida, a melhoria do desempenho da transmissão. (4) Na montagem de precisão dos produtos, em comparação com a montagem integrada automatizada estrangeira, a montagem manual básica doméstica ou manual e semi-automática, a consistência da montagem é fraca, baixa eficiência e a consistência do conetor pelo fator humano é maior. (5) no ensaio e verificação do produto, não existem especificações uniformes para os conectores de alta velocidade nacionais. As especificações de ensaio dos conectores, os métodos e os indicadores das diferenças de cada fabricante, o nível tecnológico da plataforma de ensaio da integridade do sinal de alta velocidade é desigual, ficando seriamente aquém do desenvolvimento do produto. Nos últimos anos, os principais fabricantes nacionais de conectores e as universidades e institutos de investigação começaram a reconhecer estas deficiências, começaram a prestar atenção à investigação sobre a integridade do sinal dos conectores de alta velocidade e obtiveram alguns resultados.

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