引言:本文主要闡述了D型連接器的發(fā)展趨勢(shì),為整機(jī)系統(tǒng)工程師把握器件路標(biāo)和器件選型提供參考。
1952年問世的D型連接器被稱之為D-sub,是D-subminiature的簡(jiǎn)稱,是一種接口形狀、結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)。其接口形狀類似一個(gè)大寫的字母D,由于在當(dāng)時(shí)來說,這種接口已經(jīng)算很小的了,所以才以D-subminiature(超小型)冠名,被廣泛應(yīng)用于設(shè)備儀器上的輸入輸出接口。隨著通訊技術(shù)的迅猛發(fā)展,為了得到更寬的信道空間、實(shí)現(xiàn)更高的數(shù)據(jù)傳輸速率,D型連接器正向著以下幾個(gè)方向發(fā)展。
1、高可靠的器件安裝方式
隨著通訊產(chǎn)品所使用的PCB板的層數(shù)越來越多,厚度越來越厚,現(xiàn)在通訊設(shè)備的單板厚度已經(jīng)達(dá)到了6mm,如果用傳統(tǒng)的焊接方式加工D型連接器極其容易產(chǎn)品透錫不良,可焊性不好等諸多問題,影響D型連接器的加工可靠性。壓接式的D型連接器以其壓接引腳和PCB開孔的過盈配合來實(shí)現(xiàn)器件和單板的接觸,故可靠性高,加工不受單板厚度的限制,加工效率高,加工設(shè)備簡(jiǎn)單,PCB板的大小不受加工設(shè)備的限制,因此壓接式的D型連接器將逐步取代焊接式D型連接器而被廣泛應(yīng)用。
2、高可靠的器件接觸方式
CDb系列的微矩型連接器因具有體積小、重量輕、密度大、可靠性高等特點(diǎn),已廣泛應(yīng)用于軍用電子設(shè)備及儀器上。該系列產(chǎn)品的最大特點(diǎn)在于它的插針是采用多股鈹青銅線經(jīng)特殊工藝鉸合而成的彈性插針,其插合后可實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)接觸,因此電接觸可靠性大大提高;另一個(gè)顯著特點(diǎn)是體積微小。該系列產(chǎn)品是按照MIL-C-83513進(jìn)行研制的,能與國外同類產(chǎn)品相互換。有接電纜的和PCB插裝兩種形式。接電纜的CDb系列連接器按電纜的裝接形式可分為壓接式和焊接式;PCB插裝的CDb系列連接器可分為壓接式和焊接式;外殼有金屬屏蔽外殼和全塑料外殼。目前一種新型的全金屬屏蔽外殼、并帶有自鎖機(jī)構(gòu)的CDb電纜連接器因屏蔽效果佳,自鎖與解鎖迅速方便,已在雷達(dá)整機(jī)系統(tǒng)中大量使用,該系列產(chǎn)品已形成了9 15 21 25 31 37 51 100PIN等多種規(guī)格。
3、小間距、高密度
隨著通訊電子設(shè)備向小型化,高密度方向的發(fā)展,傳統(tǒng)2.54mm間距的D型連接器已經(jīng)不能滿足要求,出現(xiàn)了1.27間距的小型D型連接器,連接器的長度和寬度均為原標(biāo)準(zhǔn)的D型連接器的一半左右,大大提高了出線密度。由于考慮的連接器的PIN對(duì)PIN之間的匹配阻抗,大大提高的連接器的傳輸速度,最大傳輸信號(hào)的速度可達(dá)800M。
4、表面貼裝
表面貼裝的D型連接器的引腳間距不受插件連錫的影響,間距可以更小,出線密度可以更高,1mm和0.8mm間距的高密小型D型連接器,最大傳輸?shù)乃俣冗_(dá)到1.25G以上。
5、混裝型
隨著通訊技術(shù)的不斷發(fā)展,系統(tǒng)的先進(jìn)性和復(fù)雜性也隨之增加,要求一種新的設(shè)計(jì)觀念,特別在系統(tǒng)一體化方面更甚,這種新的設(shè)計(jì)觀念表現(xiàn)在:1)增加使用模塊式子系統(tǒng);2)減少整個(gè)系統(tǒng)的尺寸;3)縮短修理或更換系統(tǒng)零部件所需的停機(jī)時(shí)間;4)隨著新技術(shù)的開發(fā)和實(shí)施,便于系統(tǒng)升級(jí)換代。基于這種新的設(shè)計(jì)觀念,高低頻混裝射頻盲插D型連接器應(yīng)運(yùn)而生,即以D型連接器接口為原型衍生出了信號(hào)與電源、信號(hào)與射頻等多種型譜的混裝型D型連接器,在浮動(dòng)機(jī)構(gòu)附件的配合下,應(yīng)用于單板與背板、射頻模塊與背板之間的盲插連接。這種混裝型D型連接器互連方案,有利于整機(jī)系統(tǒng)的模塊化;有利于簡(jiǎn)化整機(jī)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),減小整個(gè)系統(tǒng)的尺寸和重量;有利于整個(gè)系統(tǒng)可靠性的提高;有利于縮短修理或更換系統(tǒng)零部件所需的停機(jī)時(shí)間;有利于系統(tǒng)的升級(jí)換代。
6、濾波型
現(xiàn)在通訊設(shè)備工作的電磁干擾環(huán)境越來越復(fù)雜,產(chǎn)品設(shè)計(jì)要求能在復(fù)雜的電磁干擾環(huán)境下能正常工作,同時(shí)使產(chǎn)品本身產(chǎn)生的電磁干擾不影響其他設(shè)備。因此對(duì)產(chǎn)品的EMC性能要求越來越高。這就迫切要求電子元器件必須具有很強(qiáng)的抗干擾能力,濾波型的D型連接器因其具有良好的抗電磁干擾能力,一直用于軍事領(lǐng)域。隨著民用通訊技術(shù)的不斷發(fā)展,對(duì)濾波型D型連接器的需求將會(huì)越來越多。
濾波D型連接器主要優(yōu)勢(shì)如下:
(1)、優(yōu)良的電磁干擾控制。由于內(nèi)置的濾波電路,可以大大縮短濾波路徑,減少外部干擾的可能,其濾波以后的輸出波形優(yōu)于在外部PCB上的濾波方式;
(2)、節(jié)約PCB占用空間。由于內(nèi)置濾波電路,可以節(jié)約寶貴的PCB空間,使設(shè)備小型化;
(3)、節(jié)約成本。減少了濾波電路的元器件采購量,并免除了相關(guān)的組裝、測(cè)試工序;
(4)、便利的EMI/RFI升級(jí)。帶濾波的D型連接器引腳及相關(guān)定位機(jī)構(gòu)都與標(biāo)準(zhǔn)D型連接器兼容,使設(shè)計(jì)升級(jí)簡(jiǎn)潔便利;
(5)、抗外部干擾。內(nèi)置的濾波電路也將有效濾除來自于設(shè)備外部的EMI/RFI干擾,例如來自于閃電、靜電放電及來自于無線發(fā)射裝置的干擾。
通過以上對(duì)D型連接器發(fā)展趨勢(shì)的總結(jié),旨在為整機(jī)系統(tǒng)工程師把握器件路標(biāo)和器件選型提供參考,在整機(jī)系統(tǒng)產(chǎn)品研發(fā)階段構(gòu)建產(chǎn)品質(zhì)量、可靠性以及成本,提升產(chǎn)品的核心競(jìng)爭(zhēng)力。
作者簡(jiǎn)介
田鋒偉,男,籍貫陜西商洛,1968年11月,陜西華達(dá)科技股份有限公司,工程師,研究方向設(shè)計(jì)工藝技術(shù)管理。
王瑰玲,女,籍貫河南洛陽,1968年10月,陜西華達(dá)科技股份有限公司,工程師,研究方向產(chǎn)品研發(fā)。