Greitas spartos signalo programinės įrangos ir aparatinės įrangos plėtra visose pramonės šakose sukūrė aukštesnį dažnio ir pralaidumo lygį. Atitinkamai, bendri jungčių komponentų veikimo reikalavimai taip pat yra griežtesni. Tuo pačiu metu prietaisų ir pakuotės formų, sujungimų ir kitų sistemos prietaisų miniatiūrizavimas pateikia papildomus projektavimo iššūkius. Visi šie faktai daro didelę įtaką signalo perdavimo vientisumui.
Pagrindinė greitųjų jungčių signalo vientisumo teorija
Kadangi bendra daugumos prietaisų ir įrangos struktūra tampa žymiai mažesnė ir veikia aukštesniais dažniais, kyla signalo vientisumo problemos ir jiems reikia ypatingo dėmesio. Būdinga varža, įterpimo nuostoliai, grąžinimo nuostoliai ir skerspjūvis - tarp kurių varža ir skersmuo daro didžiausią įtaką jungties signalo vientisumui - turi būti stebimi bandymo lygyje, kad būtų užtikrintas optimalus įrenginio veikimas.
Išsklaidymo parametrai (S-parametrai) dažnai naudojami signalo vientisumui kaip standartinis formatas, apibūdinantis plačiajuosčio ryšio aukšto dažnio tarpusavio elgseną. S-parametrai yra formatas, apibūdinantis, kaip standartinė sujungimo ar komponento bangos forma išsibarsčioja DUT (bandomo įrenginio) proceso metu.
Pagrindiniai veiksniai, darantys įtaką greitųjų jungčių signalo vientisumui
Paprastai pagrindiniai veiksniai, darantys įtaką greitųjų jungčių signalo vientisumui, yra dizaino erdvė, perdavimo greitis ir signalo praradimas. Skirtingi PCB išdėstymo projektai yra glaudžiai susiję su šiais veiksniais, kurie daro kritinę įtaką bendram signalo vientisumui. Esant skirtingiems PCB išdėstymo projektams, turės įtakos jungties aukšto dažnio charakteristikos.
Šiuo metu standartinė greitaeigė jungtis turi visą struktūrą ir specifikaciją, kurią reikia laikytis. Inžinieriams reikia tik sureguliuoti dizainą pagal šią struktūrą, kad atitiktų aukšto dažnio sąlygas, kurių reikalauja tam tikra specifikacija. Įprastomis aplinkybėmis klientai gali suteikti tik dizaino erdvę ir reikiamą perdavimo normą. Daugeliu atvejų net signalo praradimo reikalavimai yra neaiškūs, todėl reikia skirtingų PCB išdėstymų ir tolesnių dizaino pakeitimų. Čia gali reikėti pritaikyti produktai. Tinkinimas kuriant greitųjų jungčių kūrimą užtikrina aukštą signalo vientisumo lygį. Inžinieriai dažnai remiasi FEA (baigtinių elementų analize) modeliavimu, kad padėtų projektuoti greitųjų jungtis.
Kaip FEA modeliavimas padeda greitaeigių jungčių dizainui
Individualizuotame greitųjų jungčių kūrime „XhSconn“ dažnai koreguoja mechanizmo projektą, kad patenkintų klientų poreikius per stresą ir aukšto dažnio FEA modeliavimą, ir pagaliau palygina aukšto dažnio produkto charakteristikas po proceso, kad patvirtintų modeliavimo pagrįstumą. Atliekami keli palyginimai, siekiant kaupti patirtį ir nuolat pagerinti modeliavimo tikslumą. Procesas yra padalintas į šiuos veiksmus:
1.Pas FEA įterpimo ir ištraukimo modeliavimas, gali būti gauta jungties įterpimo ir ekstrahavimo jėgos duomenis, kad būtų galima įvertinti, ar mechanizmo projektas atitinka reikalavimus. Be to, terminalo deformacijos būseną galima gauti iš FEA modeliavimo rezultatų įdėjus jungtį. Po kelių patikrinimo modeliavimo, jei teisingai nustatytos medžiagos parametrai ir FEA modeliavimo sąlygos, įterpimo jėga ir gnybtų deformacijos būsena tiksliai suteikia rezultatus, labai artimą faktinėms vertėms.
2.Pasduokite terminalo deformacijos būseną, nustatytą FEA modeliavimu, ir perdarykite 3D PCB modelį. Importuokite nupieštą modelį į aukšto dažnio FEA programinę įrangą ir nustatykite modelio parametrus aukšto dažnio modeliavimui atlikti.
3.Pas nuolatinis ir pakartotinis dizaino ir modeliavimo koregavimas, galima gauti S parametrus, tenkinančius klientų poreikius. Keturios aukšto dažnio sąlygos yra būdinga varža, įterpimo nuostoliai, grąžinimo nuostoliai ir artimojo ir tolimojo ir tolimojo skersinio („Next“ ir „Fext“).
Signalo vientisumo problemos, atsirandančios dėl didesnių perdavimo dažnių, ir jungties projektavimo iššūkiai tampa dar sunkesni. Teoriškai, kalbant apie aukšto dažnio perdavimą, tuo labiau atitiko būdingą varžą, tuo mažiau signalo vientisumo problemų atsirado. Tačiau pagal erdvės mechanizmo apribojimą jungties kontaktinio gnybto forma bus netaisyklinga, todėl jungtis bus suderinta su aukšto dažnio perdavimu. Būdinga varža yra sunki, ypač todėl, kad PCB išdėstymo dizainas daro didelę įtaką signalo vientisumui. Todėl kuriant pritaikytas greitas jungtis, tikslesnę nuorodą galima gauti naudojant FEA modeliavimą, kad būtų užtikrintas signalo vientisumas, atitiktų greitųjų perdavimo reikalavimus, kurių reikalauja įranga, ir veiksmingai venkite išteklių švaistymo, dėl kurio sutaupoma išlaidų.