高频连接器设计必看
高频电路设计布线技巧,您需要知道这十项规则
高频电路设计布线技巧，您需要知道这十项规则如果数字逻辑电路的频率达到或者超过45MHZ~50MHZ，而且工作在这个频率之上的电路已经占到了整个电子系统一定的份量（比如说1/3），通常就称为高频电路。
高频电路设计是一个非常复杂的设计过程，其布线对整个设计至关重要！【第一招】多层板布线高频电路往往集成度较高，布线密度大，采用多层板既是布线所必须，也是降低干扰的有效手段。
在PCB Layout阶段，合理的选择一定层数的印制板尺寸，能充分利用中间层来设置屏蔽，更好地实现就近接地，并有效地降低寄生电感和缩短信号的传输长度，同时还能大幅度地降低信号的交叉干扰等，所有这些方法都对高频电路的可靠性有利。
有资料显示，同种材料时，四层板要比双面板的噪声低20dB。
但是，同时也存在一个问题，PCB 半层数越高，制造工艺越复杂，单位成本也就越高，这就要求我们在进行PCB Layout时，除了选择合适的层数的PCB板，还需要进行合理的元器件布局规划，并采用正确的布线规则来完成设计。
【第二招】高速电子器件管脚间的引线弯折越少越好高频电路布线的引线最好采用全直线，需要转折，可用45度折线或者圆弧转折，这种要求在低频电路中仅仅用于提高铜箔的固着强度，而在高频电路中，满足这一要求却可以减少高频信号对外的发射和相互间的耦合。
【第三招】高频电路器件管脚间的引线越短越好信号的辐射强度是和信号线的走线长度成正比的，高频的信号引线越长，它就越容易耦合到靠近它的元器件上去，所以对于诸如信号的时钟、晶振、DDR的数据、LVDS线、USB 线、HDMI线等高频信号线都是要求尽可能的走线越短越好。
【第四招】高频电路器件管脚间的引线层间交替越少越好所谓引线的层间交替越少越好是指元件连接过程中所用的过孔（Via）越少越好。
据侧，一个过孔可带来约0.5pF的分布电容，减少过孔数能显著提高速度和减少数据出错的可能性。
【第五招】注意信号线近距离平行走线引入的串扰高频电路布线要注意信号线近距离平行走线所引入的串扰，串扰是指没有直接连接的信号线之间的耦合现象。
连接器设计手册要点
连接器设计手册要点1.介绍连接器的基本知识：连接器的定义、组成部分、分类和主要功能。
具体包括连接器的定义、连接器的分类、连接器的主要组成部分、连接器的功能。
2.详细介绍连接器的材料和制造工艺：不同材料和制造工艺对连接器性能的影响。
重点讨论连接器材料的选择、制造工艺的选择和连接器的成型工艺。
3.连接器的功能和性能参数：介绍连接器的功能和主要性能参数，如电气参数、机械参数、环境参数等。
重点讨论不同类型的连接器的特点，如信号连接器、电源连接器、数据连接器和光纤连接器。
4.连接器的设计原则和方法：介绍连接器设计的基本原则和方法，以确保设计的可靠性和可靠性。
重点讨论连接器的结构设计、接触设计、固定设计和环境适应性设计。
5.连接器的可靠性和可靠性测试：介绍连接器的可靠性要求和可靠性测试方法，以确保连接器在不同环境下的可靠和稳定性能。
重点讨论连接器的可靠性要求、可靠性测试方法和连接器寿命预测。
6.连接器的应用概述：介绍不同领域中连接器的应用，如电子设备、航空航天、汽车、通信等领域。
重点讨论连接器在不同应用领域中的特点和要求。
7.连接器的选型指南：提供连接器选型的指南和建议，以帮助工程师和设计师选择合适的连接器。
重点讨论连接器的选型原则、选型流程和选型考虑因素。
8.连接器的故障分析和故障排除：介绍连接器的常见故障分析和故障排除方法，以解决连接器在使用过程中出现的问题。
重点讨论连接器的常见故障、故障分析方法和故障排除方法。
9.连接器的未来发展趋势和挑战：展望连接器的未来发展趋势和面临的挑战，如高速连接器、微型连接器和无线连接器等。
重点讨论连接器的发展趋势、面临的挑战和未来方向。
10.关键参考：提供连接器设计和应用方面的关键参考资料和文献，在连接器设计和应用过程中提供指导和支持。
连接器设计手册是连接器设计和应用领域的权威参考，对工程师和设计师来说是一本必备的工具书。
通过掌握手册中的要点，工程师和设计师可以更好地理解连接器的性能和特点，选择适合的连接器，并进行有效的设计和应用。
连接器产品设计细节重点
e、其他类型：
单面接触有外框
单面接触
双面接触
环型接触
B 、挂钩基本形状有以下几种：
a：背部刺破式：
A尺寸控制端子脱落； B尺寸控制端子在 Housing内的窜动。 （一般窜动为0.15 ~ 0.25mm左右较合适）
此处尽量避免尖角，防止刮破胶体保持力变小；
尽量做水 平，保持 力可增大；
此处做成异型或增加加强筋，增强保持力。
e尺寸要设计合适
PIN太长 顶到端子
PIN太短 接构挂钩拉力较小，一般不采用。
c：挂钩为产品成型框口部份：
注：此种挂钩拉力大小，一般与塑胶相关较大。
d：挂钩为翅膀式：
挡片---防止 弹片不反弹。
二、Housing的设计： 1 、相关匹配尺寸：
A、端子与Housing匹配；
B、 Housing与Wafer匹配。
A、端子与Housing匹配；
弹片增加加 强筋
改变其拔出力的通常做法：
弹片内测压一凹槽形成利 角，增加与PIN针的抓力。 不利点：PIN针容易刮损
以上2种可以通过调整弹片外 的挡片来改变插拔力大小。
控制C尺寸，使其与Housing 壁接触或不接触来改变插拔 力大小。
注：改变材料硬度，也可以改变插拔力大小。
b：弹片外无框口：
•端子在Housing内腔窜动
尺寸D设为0.15~0.25mm 较合适。
•窜动太小会导致胶体弹
片不回位，端子可能脱 落。
•窜动太大端子向上移动
的距离较多。
•端子与Wafer的PIN接触
区域减少，易导致产品 瞬断或接触不良现象。
B、 Housing与Wafer匹配：
•A尺寸一般设计为：0.075左右（单边间隙） ；
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
高频连接器介绍及设计重点(超详细_超经典)
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8.传递延迟 传递速度（Propagation Velocity）
电子信号的传递速度是依据其周遭的环境所决定，在传输 线中的传递速度为：
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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）
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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，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。
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7.串音杂讯 模拟串音杂讯和信号线间距的关系
由上图可以发现当两信号线间的距离愈靠近时，串音杂讯 的峰值会愈大，也就是产生的串音杂讯愈严重。
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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增加而增加。
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）
50欧高频同轴电缆的射频连接器和接头设计
50欧高频同轴电缆的射频连接器和接头设计射频连接器和接头是50欧高频同轴电缆中至关重要的组成部分。
它们的设计直接影响到电缆的信号传输质量和性能。
在设计过程中，我们需要考虑连接器和接头的特性阻抗、频率范围、材料选择以及机械结构等方面。
本文将从这几个方面详细介绍设计高频同轴电缆的射频连接器和接头的要点。
首先，特性阻抗是射频连接器和接头设计的重要参数。
当信号从一个媒介传输到另一个媒介时，特性阻抗的匹配至关重要，以确保信号的完美传输。
对于50欧高频同轴电缆，我们需要选择特性阻抗为50欧的连接器和接头。
这样才能保证信号在传输过程中不会发生反射和衰减，从而保证信号传输的稳定性和可靠性。
其次，频率范围是另一个需要考虑的因素。
不同的射频连接器和接头有不同的频率范围。
对于50欧高频同轴电缆，我们需要选择能够在高频范围内工作的连接器和接头。
这样才能满足电缆传输信号的需求。
一般来说，常见的高频同轴电缆连接器和接头可以覆盖从DC到18 GHz的频率范围，但也有一些可以扩展到更高的频率范围。
材料选择也是设计射频连接器和接头时需要考虑的重要因素之一。
连接器和接头的材料对信号传输的影响非常大。
常见的材料包括不锈钢、黄铜、铜合金和塑料等。
不同的材料有不同的特性，如导电性、机械强度和耐腐蚀性等。
在选择材料时，我们需要根据具体的应用场景来综合考虑各个方面的影响，并选择最适合的材料。
另外，机械结构也是射频连接器和接头设计的重要方面。
连接器和接头的机械结构不仅需要满足信号传输的要求，还需要方便安装和拆卸。
一般来说，高频同轴电缆的连接器和接头采用螺纹结构，这样可以确保连接的稳固性和可靠性。
此外，还需要考虑连接器和接头的尺寸和重量。
连接器和接头应尽可能小巧轻盈，以适应不同的应用场景。
除了上述要点，还有一些其他的设计考虑因素，如防水性能、温度范围和可靠性等。
在设计射频连接器和接头时，我们需要综合考虑这些因素，以确保连接器和接头能够满足具体的应用需求。
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.
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
适用于高频电路的连接装置设计与优化
适用于高频电路的连接装置设计与优化随着无线通信技术的快速发展，高频电路已经成为现代通信领域中不可或缺的一部分。
连接装置设计与优化在高频电路中起着至关重要的作用。
本文将探讨适用于高频电路的连接装置设计与优化的相关要点，并提出一些实用的设计方案。
一、连接装置的重要性连接装置是高频电路中用于传输信号与电力的关键组件。
它承担着信号传递和能量传输的双重功能。
连接装置的设计与优化对于高频电路的整体性能和稳定性至关重要。
二、连接装置设计原则1. 信号传输质量：连接装置应能够保持信号的纯净度和稳定性，减小信号损耗和失真。
因此，选择合适的连接器与电缆对于高频信号的传输非常重要。
2. 阻抗匹配：连接装置与高频电路之间的阻抗匹配是确保信号传输的关键。
理想情况下，连接装置应具有与高频电路相匹配的阻抗。
3. 抗干扰性：高频电路通常存在干扰源，如电磁辐射、射频干扰等。
连接装置在设计过程中应考虑减小对干扰的敏感性，保证高频电路的稳定性和可靠性。
三、连接装置设计方案1. 选择合适的连接器：对于高频电路的连接装置，选择合适的连接器是至关重要的。
一般来说，应选择带宽较大，频响特性好且易于焊接的连接器。
同时，连接器的设计应尽量减小插损和反射损耗，以确保信号传输的质量。
2. 优化电缆设计：电缆是连接装置中另一个重要组成部分。
优化电缆的设计可以降低传输损耗和信号失真。
合理选择电缆材料和结构，并对电缆的长度进行合理的控制，可有效提高信号的传输质量。
3. 阻抗匹配技术：由于连接装置与高频电路之间的阻抗不匹配会导致信号反射和功率损耗，因此阻抗匹配技术非常关键。
使用匹配元件，如衰减器、铁氧体环、折线等可以有效实现阻抗匹配，以提高信号传输效率。
4. 确保连接稳定性：高频电路对连接装置的稳定性有很高的要求。
设计中应考虑使用固定连接器、减少接合点、加强连接的牢固性等措施，以确保连接的稳定性和可靠性。
四、连接装置优化方法1. 使用仿真工具：利用电磁场仿真工具，如Ansys HFSS、CST Studio等，可以对连接装置进行全面的模拟和优化。
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。
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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
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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。
电子设计中的高频电路设计
电子设计中的高频电路设计在电子设计中，高频电路设计是一项非常重要的任务。
高频电路设计涉及到信号的传输和处理，因此需要特别关注信号的稳定性、准确性和抗干扰能力。
在进行高频电路设计时，需要考虑一系列因素，包括电路的频率响应、功率损耗、噪声性能、匹配阻抗等。
首先，在高频电路设计中，频率响应是一个关键因素。
频率响应指的是电路在不同频率下的表现，包括增益、相位延迟等。
在设计高频电路时，需要确保电路在设计频率范围内有较为平坦的频率响应，以保证信号传输的准确性和稳定性。
其次，功率损耗是高频电路设计中需重点关注的问题之一。
在传输高频信号时，电路会产生一定的功率损耗，如果功率损耗过大会影响信号的传输效果。
因此，在设计高频电路时需要选择合适的元件和材料，以降低功率损耗，提高电路的效率。
另外，噪声性能也是高频电路设计中需要考虑的重要因素。
在高频电路中，会存在各种形式的噪声，如热噪声、亚瓦噪声等。
为了减小噪声的影响，需要设计合适的滤波器、放大器等电路来降低噪声水平，提高信号的清晰度。
此外，在高频电路设计中，匹配阻抗也是一个关键问题。
匹配阻抗的不匹配会导致信号反射和功率损耗，影响整个电路的性能。
因此，在设计高频电路时，需要确保各个组件之间的匹配阻抗，以保证信号的稳定传输和最大功率传输。
总的来说，高频电路设计需要综合考虑频率响应、功率损耗、噪声性能和匹配阻抗等因素，以确保电路的性能和稳定性。
通过合理的设计和参数选择，可以有效地提高高频电路的工作效率和可靠性，实现更好的信号传输和处理效果。
因此，在进行高频电路设计时，需要谨慎选择元件和设计电路，以满足设计要求和提高电路性能。
高频连接器介绍及设计重点超详细超经典
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7.串音杂讯 模拟不同高度对串音杂讯的影响
由上图得知，当连接器高度愈高时（即端子长度愈长）， 其近端和远端串音杂讯会愈大。
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7.串音杂讯 Point to remember
串音杂讯的产生是由于驱动导体的周围电磁场耦合到邻近的导体。 串音杂讯的强度主要是由两导体分开的距离和入侵与被害端的横截 面几何来决定。 减少串音杂讯的方法： 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。
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9.偏移 何谓偏移（Skew）
偏移（skew）也就是信号传递的时间差，时间偏移又有分 成两种，分别是intra-pair skew和inter-pair skew。 intra-pair skew是信号在相同信号对（same data pair）中传 递的时间差。 inter-pair skew是信号在不同信号对（differential data pair） 中传递的时间差。
控制串音杂讯的原因，首先是串音杂讯会使得信号线上 的信号衰减，极度的衰减会使得无法触发想驱动的元件。 再者若被害端作为信号线时，则串音杂讯会使得被害端 的信号失真，进而使得被害端无法称为触发元件。 串音杂讯会产生假信号。
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7.串音杂讯 模拟串音杂讯和频率的关系
上升时间愈短表示愈高频，由上图得知当上升时间愈短。 时其近端和远端串音杂讯会愈大。
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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。
正确选择高速高频常用的连接器
正确选择高速高频常用的连接器在RF和微波领域会用到许多同轴连接器，每种连接器的设计都有着特殊的目的和应用。
其中关键的一点就是能够保证最佳的性能和最大的重复连接次数。
咱们就来一起盘点下高速高频领域常用到的RF接头。
本文将主要介绍以下三个部分：一. 常用的微波连接头及简介二. SMA尺寸定义及延伸系列互通规范三. 连接头使用注意事项一. 常用连接头图表及简介1. 关于SMA及延伸系列接头的尺寸说明：外导体的内径（此参数与中心导体的直径和绝缘层的介电常数决定了此接头的最大截止工作频率；许多接头的名字就是从这个直径的指标得来的，如3.5mm, 2.92mm，1.85mm等）中心导体外径（结合外导体内径，可以决定接头的阻抗）中心导体的间隙：确认中心导体的这个间隙在指标范围内非常重要，否则可能会导致设备或器件的连接器的机械损坏。
2. SMA系列连接头互通规范不同类型连接头的互连跟连接头尺寸有关，具体每款的尺寸不在这里详细介绍，以下给出不同类型连接器的最高工作频率及其互通性：3. 不同连接头互通的转接头介绍如果要实现不能互通的连接头之间的互通，可以采用转接头来进行转接并互通；比如2.9mm的母头跟2.4mm公头没法匹配，那么可以由一端是2.9mm 的公，另一端是2.4mm的母头的连接器进行转接。
即使在同一类型连接头之间，也可以进行公头-公头，母头转母头等转接；比如2.9mm母头要跟2.9mm母头进行连接，则可以由两端都是2.9mm的公头的一个连接头进行转接。
三. 连接头使用注意事项由于连接头也属于精密仪器，定期对连接器进行检查和清洁也是非常重要。
检查和清洁步骤如下：1.使用20X倍的显微镜检查微波连接器；2.如果需要清洁，请保证所有设备和操作人员接地；3.请避免使用有机械损伤的连接器（连接表面有划伤、中心导体异常或弯曲）；4.请使用棉签和无水酒精进行清洁，清洁中心导体时力量过大或有酒精注入绝缘体内都会导致损坏；5.所有的酒精和灰尘颗粒必须用压缩空气吹干净，且垂直方向喷射，以防止残留物留在接头上。
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。
汽车用高频连接器标准
汽车用高频连接器标准：
汽车用高频连接器的标准包括以下几个方面：
1.尺寸标准：连接器的物理尺寸应符合国际和国内的相关标准，以确保连接器在插入
和拔出时不会受到阻碍。
2.电气性能标准：连接器的电气性能，如接触电阻、绝缘电阻、耐压等应符合相关标
准，以确保连接器在正常工作条件下能够可靠地传输信号和电流。
3.环境适应性标准：汽车用连接器应能够在恶劣的环境条件下工作，如高温、低温、
潮湿、振动等。
因此，其应符合相关环境适应性标准，如IP等级和耐久性等。
4.可靠性标准：连接器应具有一定的使用寿命，并且在规定的使用寿命内应保持良好
的性能。
因此，其应符合相关可靠性标准，如机械寿命和电气寿命等。
5.安全性标准：连接器应具有一定的安全性能，如防电击、防过载等。
因此，其应符
合相关安全性标准，如CE认证和UL认证等。
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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。
阻抗不应该是反比于感抗.实际上低频时应该是电阻和容抗占主导地位。
如果电容不跟随频率变化，则Z0和频率的平方根成反比关系，在接近直流的状态下有一个-45'的相位角，当频率增加相位角逐渐减少到0'。
当频率上升时，聚氯乙烯和橡胶材料会稍微降低电容，但聚乙烯，聚丙烯，特氟纶（聚四氟乙烯）的变化不大。
当频率提高到一定程度（f足够大），公式中包含f的两项变的很大，这时候R和G可能可以被忽略。
等式成为简化成高频下的电缆性质在高频下您不能把电缆视作一条简单的电缆。
在此时它是波导。
特性阻抗是为电磁波而设立的电阻系数。
故此阻抗负责描述高频下电缆的状态。
高频通常用100kHz以上的频率传输（当然能否高频传输取决于电缆）。
如果您在电缆一端输入合适频率的正弦交流信号，信号以电波的形式传播过电缆。
如果电缆的长度和该交流信号频率的波长相比是个很大的数字的话（注:即电缆长度是波长的很多倍），在传送过程中可以测量AC的电压和电流比，这个比值叫做这条电缆的特性阻抗。
实际上电缆的特性阻抗由电缆的几何形状和绝缘部分决定的。
电缆的长度不影响电缆的特性阻抗。
注：就是说使用多数绝缘材料电容不会起变化。
而电感量L的定义公式为L = μ(N^2/I)Sμ = 介质磁导率N = 线圈匝数I = 线圈长度S = 线圈横截面积可以看出，电感量只和材质及几何形状有关，和频率无关。
所以在f足够高的情况下，特性阻抗和频率没有关系了。
频率再高，特性阻抗都等于电感量除以电容量的平方根。
（实际上特性阻抗等于感抗容抗乘积的平方根，由于在乘积中约除了有关频率部分，所以有些资料中说特性阻抗和频率无关，实际上应该是在足够高频的情况下，特性阻抗和频率无关）同轴电缆的模型是怎么样的？同轴电缆可以表示为分布的串联电感和分布的并联电容，一种不对称的过滤装置排列起来，特定的电缆有唯一的值。
如果给定某个频率，而且这个频率合适，这套过滤装置可以最大化地传递信号；如果频率再提高的话，这套装置会削弱信号。
注：这段信息很有意思，考虑一下，特性阻抗没有变化，而信号却减弱了！为什么会这样？唯一的合理解释，就是在电缆的接收端电压和电流都减弱了，而且是按照相同的比例减弱的。
下面画出一张传输线分布参数的草图，这个理论是无线电工业的工程工具之一，在这个理论中线长可以变动，可以使用复数源，和复数的终端阻抗。
实际上阻抗这个词代表有实部和虚部如何用同轴电缆本身的性质计算特性阻抗？电缆的长度和它的特性阻抗无关。
特性阻抗是由导体的大小和间隔，还有就是导体之间的绝缘体的种类决定的。
通常的同轴电缆在常规的频率下使用，特性阻抗由内导体和外（屏蔽）导体的尺寸决定的，当然内导体和外导体之间的绝缘体也起着决定作用。
下列方程可以用来计算同轴电缆的特性阻抗：（摘自Reference Data for Radio Engineers book published by Howard W. Sams & Co. 1975, page 24-21）其中：lg = 以10为底的对数d = 中心导体的直径D = 电缆屏蔽层的内径e = 介电常数 (空气为 1 )简单地说，同轴电缆的特性阻抗就是一个商的平方根（这个商是单位长度的电感除以单位长度的电容）同轴电缆的特性阻抗典型值在20-150欧姆之间。
电缆的长度无论如何都无法影响特性阻抗。
如果同轴电缆使用的传输频率过高，则波会以我们不期望的方式传播，（就是说会产生非预期的电场和磁场图）电缆这时不能正常工作是由多方面原因造成的。
如何计算平衡传输线（对称传输线）的特性阻抗？特性阻抗是由导体的大小和导体间的间隔，以及导体之间使用的绝缘体决定的。
平衡传输线或双绞线的阻抗Z0，由线距和线径比决定，前面提到的绝缘体种类一样起决定作用。
现实中的Z0在高频下相当接近纯电阻，但并不完全相等。
下列公式可以用来计算接近地面的平衡传输线的特性阻抗（摘自Reference Data for Radio Engineers book published by Howard W. Sams & Co. 1975, page 24-22）其中lg = 以10为底的对数d = 传输线线径D = 线对之间的距离e = 介电常数（空气为1）h = 线对和地面之间的距离这个公式不只是适用于非屏蔽平衡传输线，当D比d大,而h比d更大的时候（带屏蔽的平行传输线也适用）。
如果双绞线离地面非常远（h接近无穷大）则地面的影响可以忽略不计，线缆的阻抗可以由一个简化的公式近似：（原文作者本人推演上面的公式得出的）注：将对数中真数部分少做改动对结果影响不大，因为结果是真数的指数，可以这个简化接受。
但原来的公式有个开方，这个相当于结果1/2！对双绞线来说，典型的特性阻抗在75欧姆到1000欧姆之间，可以满足各种应用的需要。
典型旧式电话线对，架在电线杆间的空中，其特性阻抗大约是600欧姆左右。
现在使用的电话和电讯电缆典型的特性阻抗为100或120欧姆。
我可以使用哪种电路模型来描述长线的同轴电缆？如果您知道一定长度的电缆的电感量和电容量的话，可以使用下面的电路模型描述长线同轴电缆：这个模型对理解描述阻抗，电容，电感之间关系的阻抗等式非常有帮助：我能否使用万用表来测量电缆的阻抗？电缆的特性阻抗只描述了电缆在高频信号下的的工作性质。
万用表是用直流电流来测量电阻值的，所以不能用万用表或其他简单的测量设备来测量电缆的阻抗。
通常最好的方法是检查电缆的类型（一般印刷在电缆外面）查阅相关的信息手册，而不要试图实际测量.我如何测量电缆的阻抗呢？使用一个关系式来确定Z0比使用设备测量要简单很多。
在给定的频率，可以这样来推算电缆的阻抗：测量一段电缆在远端开路情况下的阻抗Zoc，再测量该段电缆在远端短路的情况下的阻抗Zsc，用下面的等式来确定ZO:其中Zoc = 某一电缆在远端开路的情况下测量出的阻抗Zsc = 该电缆在远端短路的情况下测量出的阻抗注意：对Zoc和Zsc的测量包含了幅值和相位，所以Z0也会有幅值和相位。
阻抗高频测量法是先确定电缆的传播速度和电容，或者使用反射计。
什么情况下电缆的阻抗会影响到信号？为了使电缆的特性阻抗能够对传输的信号产生不同的影响，电缆的长度必须至少是实际载频波 长的数分之一。
（注：表达的意思应该是电缆长度和波长必须是可比的，使信号可以在传输线上传送出波形的一部分，如1/4或更多）大多数的金属丝可以用光速60~70%来传递交流电，换个说法就是每秒传递19.5万公里。
一个频率为20000Hz的音频信号的波长为9750米(195/0.02MHz=9750m)，所以电缆起码要有4~5公里长才开始影响音频信号。
所以音频连接电缆的特性阻抗和其他困扰我们的问题相比，算不上什么。
标准的视频信号很少有超过10MHz的，其大概波长大概是20米。
这样高的频率足以使特性阻抗开始对信号产生影响。
高分辨率的电脑显示信号和高速的数据信号经常超过100MHz，所以即便是很短的电缆传输，也要考虑到正确的阻抗匹配问题。
如何进行阻抗匹配？首先驱动电缆电源的输出阻抗，必须和电缆的特性阻抗相等，这样才能使所有输出的功率进入传输电缆，避免从电缆的输入端反射回入源。
其次，应该使电缆输出端负荷设备的输入阻抗和电缆的特性阻抗相同，这样所有功率进入了负载设备，而不会被负载反射回电缆。
这个正常的驱动方法有很多的例外，但一般是用来做其他用途的。
可以选一个特性阻抗匹配使低频带宽的传输功率最大化，或者使阻抗失配改善更宽广频宽下的响应。
这是工程师的抉择，视其需求而决定。
为什么需要阻抗匹配？如果您的源输出阻抗，电缆特性阻抗，和负载输入阻抗之间存在失配的话，将存在反射，并完全由电缆长度决定（反射的状态）。
此外如果电缆被非正常使用，如挤压，打结，或者连接器的安装不正确，会产生反射，造成功率损失。
更有甚者，如果是大功率向电缆输出（比如无线广播台），反射功率可能会损坏功率源设备。
所以您必须小心防范阻抗失配问题。
并非所有的教科书中都说明了这个不寻常的情况：当天线把功率送回（没有正确终止），功率可以从同轴电缆的内芯直接穿透到电缆的外芯屏蔽网，这时天线的功率是最低下的。
这意味着射频可以传送到同轴电缆的外部，关于同轴电缆最难理解的概念是当电缆被终结时，（对源来说，）感抗和容抗则不存在了。
注：这句话的意思不太明白。
是否在说加一个合适的终端电阻之后，由于源的平稳的输出电压和电流，电缆上电压电流不会产生变化，一个正确终止的电缆在源看来是无限长的。
列出电缆阻抗的最大理由是其可靠的电学特征，或者说只是要表明其阻抗。