“板對(duì)板”同軸連接器三代容差的設(shè)計(jì)方案
出處:chimey 發(fā)布于:2012-09-12 17:14:37
近年來(lái),連接器市場(chǎng)異常,其技術(shù)也在不斷的進(jìn)步。例如雙槽板對(duì)板連接器間距已經(jīng)從到0.8MM縮小到0.4MM,“板對(duì)板”同軸連接器也已經(jīng)從代發(fā)展到現(xiàn)在的第三代,從有容差到大容差的演進(jìn)。
傳統(tǒng)的小型射頻“板對(duì)板”同軸連接器,如MCX,不允許任何容差,特別是板對(duì)板軸向距離容差。之后開(kāi)發(fā)的標(biāo)準(zhǔn)SMP, MMBX 以及IMP 等“板對(duì)板”同軸連接器只能允許有限容差,允許容差范圍很小,仍然需要精密的定位配合。“板對(duì)板”SMP 連接器系列,包括SMP, SMP-Spring以及SMP-MAX。這三種“板對(duì)板”連接方案都包括三個(gè)組成部分:兩個(gè)分別安裝于兩塊PCB 或模塊上的插座,一個(gè)連接兩個(gè)插座的轉(zhuǎn)接器。一般轉(zhuǎn)接器一端以推入卡緊式(Snap-on)與一個(gè)插座形成固定的“半連接”,有較大配合保持力。轉(zhuǎn)接器的另一端以劃入式(Slide-on)與另一個(gè)插座形成配合,配合保持力較小。根據(jù)不同的板間距應(yīng)用需要,現(xiàn)已開(kāi)發(fā)了長(zhǎng)度從5.7mm 到37mm 的各種型號(hào)轉(zhuǎn)接器。在實(shí)際應(yīng)用中,徑向和軸向容差是使用和裝配必須考慮的問(wèn)題。徑向容差主要是為了補(bǔ)償連接器以及PCB 設(shè)計(jì)和裝配的機(jī)械公差。而角度和軸向容差則主要關(guān)系到傳輸信號(hào)的完整性水平,配合間隙將使阻抗變化,造成反射和駐波(VSWR)變大,可靠性降低。
為了獲得比傳統(tǒng)SMP“板對(duì)板”連接器更大的容差范圍,第二代“板對(duì)板”同軸連接器產(chǎn)品SMP-Spring 采用了加裝彈簧的轉(zhuǎn)接器。彈簧設(shè)計(jì)在獲得更大的容差范圍的同時(shí),由于兩端始終處于完全配合狀態(tài),使其在軸向有容差時(shí)的表現(xiàn)更加優(yōu)異,擁有更低和更穩(wěn)定的駐波(VSWR)性能。SMP-Spring彈簧設(shè)計(jì)的缺點(diǎn)在于彈簧系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)復(fù)雜,成本較高。SMP-MAX,是近期市場(chǎng)推出的第三代,擁有更大容差范圍的經(jīng)濟(jì)型“板對(duì)板”同軸連接器。 如圖1 所示,SMP-MAX 在其一端插座上采用了“碗狀”口的設(shè)計(jì),以獲得盲插效果。設(shè)計(jì)的絕緣體支持軸向容差達(dá)到2.4mm,同時(shí)保持穩(wěn)定較低的駐波(VSWR)水平。插座上特殊設(shè)計(jì)的錐形中心針使其在偏斜時(shí)產(chǎn)生應(yīng)力較小,增加了穩(wěn)定性。
![]() 圖1 第三代 SMP-MAX 連接器支持大容差 |
相對(duì)第二代加裝彈簧的設(shè)計(jì)方案,第三代產(chǎn)品SMP-MAX 器件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)大大簡(jiǎn)化,在得到更大容差的同時(shí)獲得了更低的成本。圖2 顯示了典型的設(shè)計(jì)師對(duì)“板對(duì)板”連接器容差要求以及SMP-MAX 所能達(dá)到的容差范圍。其中中心橢圓代表典型的對(duì)“板對(duì)板”連接器容差要求,外橢圓代表SMP-MAX 的容差范圍,兩橢圓之間的距離則代表了SMP-MAX 對(duì)于典型設(shè)計(jì)要求可提供的余量。大的余量意味著更好的魯棒性,“板對(duì)板”連接系統(tǒng)更簡(jiǎn)單、連接更快速、更可靠、更不易損壞。
![]() 圖2 SMP-MAX對(duì)于典型容差要求提供大余量
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SMP-MAX連接器在獲得很好機(jī)械性能的同時(shí),也保證了優(yōu)異的電氣性能:在承諾的容差范圍內(nèi)保證一套“板對(duì)板”連接的典型駐波(VSWR)在3GHz 范圍以內(nèi)小于1.2,滿足目前幾乎所有的無(wú)線通訊系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)要求。
同樣是“板對(duì)板連接器”,但是彼此之間有很大的不同,不信的話,可以點(diǎn)擊此處看看雙槽板對(duì)板連接器的樣式,看看其中的不同。
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