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对高速连接的需求

2022/03/05

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对高速连接的需求

无论是在国内市场还是太空边缘,现代电子设备的通信速率都是前所未有的。物联网 (IoT) 允许设备之间共享数据,提供实时监控和远程控制设备的能力。高速连接器与相关的电缆相当于神经系统,为大量信号提供通道。

高速的演变

早期高速传输的实验使用的是同轴电缆。首项专利是在 19 世纪 80 年代;到了 20 世纪 20 年代,同轴电缆已成为电信网络的支柱。它能够满足语音和文本通信所需的信号速度,因此,随着计算机网络的发展,同轴电缆成为显而易见的选择。


数据速率的持续增长和对更多连接的需求引发了从同轴电缆向双绞线的转变。以太网转向结构化布线解决方案。双绞线成为标准;BNC 连接器被多引脚模块连接器所取代。达到 100 Mbps 的数据传输速率仍被视为较高。

突破 10Gbps 大关

在现代通信中,100Mbps 是低速的。在高速互联网、无线通信和视频流时代,6Gbps 的数据传输速率司空见惯。5G 蜂窝网络使手持设备的通信速度超过 10Gbps。


无线网络能够达到与传统有线网络相同的通信速度。网络中的连接器必须在设备本身以及对现代通信网络至关重要的数据中心与基站方面提供高速性能。


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高速的挑战——信号完整性

随着更高的数据速率的普及,数据传输的质量与准确性是至关重要的。连接器设计者努力维护信号完整性 (SI)。由于电信号通过电缆和连接器传输,比较从信号源到目标的信号损耗可以得到 SI 的测量值。许多因素(内部和外部)可以影响 SI。例如,工程师需要了解电磁干扰 (EMI) 对通过连接器系统传输的信号质量的影响。


随着数据速率的增加,需要更细微的连接和更高的引脚数,因此需要更细的间距。印刷电路板上的信号布线长度和电缆的设计成为一个关键问题。增加的引脚数和减少的间距增加了串扰的风险——一个导体内的信号受其相邻信号的干扰。设计人员需要制造出能够保持高速信号的信号完整性的连接器。


支持高速计算和通信的连接器

现代技术的方方面面都得益于高速革命。在 5G 技术引入的帮助下,智能手机在电信和个人计算方面都在消费领域占据主导地位。


更重要的是,工业市场已经接受了创建智能工厂的高速通信和组织制造环境的新方法。


在确保工厂车间的安全之外,高速通信系统正在进行实地部署。汽车、航空航天和国防都利用这种技术进行导航、通信和数据共享。所需的连接器将经受冲击、振动和恶劣环境的考验。


技术和解决方案

许多用于固定设备(如数据中心和移动基站)的高速连接器的设计并不具备实地使用所需的可靠性。为这些苛刻的应用创建连接器需要深入了解恶劣的环境条件。

新一代高速连接器将使用已有功能来保持信号完整性——如差分走线、屏蔽和接地平面——但将采用先进的制造技术。机加工触点在用于高振动应用的连接器中很常见,具有优良的导电性和机械稳定性。连接器外壳采用高性能聚合物,具有超强的强度。


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Harwin 与高速连接

Harwin 为全球许多不同应用提供高质量的多极连接器。Harwin 已深谙可靠产品的要求,正将其知识应用于一系列面对苛刻应用的高速连接解决方案。通过利用高性能产品的专业知识,Harwin 为下一代设备创建了一个小型与轻量级的高速连接器系列。已规划连接这一领域的进一步扩展,所以请继续关注更多进展。

总结

高速通信的最新进展为许多行业提供了机会。传统的连接解决方案可能无法满足这些应用中苛刻的数据速率要求,因此,需要在提供这些高速通信时,提供卓越性能的解决方案。Harwin 会继续开发新产品,帮助所有行业的设计工程师建立信心。

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