符合VITA74標準的國內外連接器對比分析

尚興榮 程成 曹永泉

摘要：針對符合VITA 74標準的連接器，結合目前國內外連接器的應用經驗，對國內外產品進行了產品結構、接觸方式、性能指標、使用方法等方面的對比分析研究。

關鍵詞：VITA 74標準;連接器;對比

0 引言

ANSI/VITA 74.0—2017標準介紹了一種專門為惡劣環境所設計的小型嵌入式計算平臺架構，定義了機械和電氣標準來實現小型化模塊系統，提供快速的串行結構互連。該標準相對于3U及6U模塊能夠在設備尺寸、重量、功耗和成本方面實現較大的節省。該標準提供了在模塊級（電氣、機械和熱）定義和固定的所有接口，使熱和機械接口簡單而統一。該標準定義了兩種結構的子卡類型，分別為19 mm和12.5 mm標準，并規定了連接器的位置、裝配孔的位置和組件的外形。

1 研究主要內容

本文針對符合VITA 74標準的國內外連接器產品進行了產品結構、接觸方式、性能指標、使用方法等方面的對比分析研究。

2 國外產品與國內產品對比分析

2.1 ? ?外形尺寸及基本結構對比

國外連接器產品外形尺寸如表1所示。

國內連接器產品外形尺寸較國外產品相當，均滿足國外產品外形尺寸要求，滿足VITA 74標準接口要求。

國外連接器產品由注塑成型的基座、沖壓成型的接觸件、定位附件及導向附件組成，如圖1所示。

國內連接器產品由金屬外殼、注塑成型的基座、沖壓成型的接觸件、定位附件及導向附件組成，如圖2所示。國內產品相對于國外產品，采用整體金屬外殼、導向件外殼一體化設計等加固方式，提升產品耐環境性能、機械性能，使其滿足軍用產品使用要求。而且金屬外殼具有較強的堅固性，同時對于外界干擾信號的屏蔽具有明顯優勢。

2.2 ? ?接觸形式對比

國外連接器的接觸件為一端剛性針、一端彈片式結構，均采用金屬模具沖壓加工成型，如圖3所示。當插頭、插座對接插合時，插針接觸件與插孔接觸件之間理論上為線接觸（當插孔接觸件或插針接觸件有偏斜時為點接觸），主要是靠插孔接觸件的懸臂梁結構產生的正壓力來實現接觸。該種接觸方式為單邊接觸形式，雖可滿足民用產品低量級振動、沖擊環境的使用要求，但是在軍用強振動、沖擊環境下，存在接觸不可靠的風險。

國內系列產品存在雙面接觸的接觸件形式、三觸點的接觸件形式以及單面雙觸點形式，如圖4所示，國內3種接觸形式均在產品的對接和抗振動、抗沖擊等方面具有較好的效果，在強振動和沖擊條件下接觸壓力穩定，不會發生瞬斷。

2.3 ? ?植球對比

國外連接器產品采用單側鉚接錫塊結構，錫塊與接觸件采用機械沖壓鉚接方式實現固定，如圖5所示。國內連接器產品目前也有采用國外相似結構——單側鉚接錫塊結構，如圖6所示;國內連接器產品的另一種鉚接形式采用了雙側鉚接錫塊結構，焊錫量高于國外產品，且錫塊與針體保持力更大，不易掉落，其與印制板焊盤所形成的焊點也更大，連接可靠性更高，如圖6所示。

2.4 ? ?主要性能指標對比

國內產品及國外產品主要性能指標對比如表2所示。

根據表2所示，國內產品能夠滿足國外產品對傳輸速率、特性阻抗、機械壽命方面的要求;國內連接器較國外產品在介質耐壓、絕緣耐壓、隨機振動及鹽霧項目指標方面均有提高，能夠適用于嚴苛的軍用環境。

2.5 ? ?焊接對比

國外連接器產品采用單側鉚接錫塊結構，焊接時鋼網設計開孔較國內產品推薦略有增加，以確保產品焊接時的錫量，保證產品與印制板的可靠接觸。國內系列產品1針腳兩側均有錫料，即使推薦鋼網開孔較國外較小，也可保證焊接足量的錫料，保證產品焊接可靠性。表3和圖7為國外產品及國內產品焊接對比情況。

國外產品可靠自重在產品焊接過程中自由下落，最終與印制板貼平;國內產品需在焊接前貼裝產品時將產品與印制板預鎖緊，保證針腳錫塊與錫膏充分接觸。

2.6 ? ?對比小結

2.6.1 ? ?產品主要相同點

對國外產品、國內產品進行對照，二者相同點如表4所示。

2.6.2 ? ?產品主要不同點

國外產品、國內產品的主要不同點如表5所示。

3 結語

通過以上分析可知，國內連接器采用了金屬殼體加固、多點接觸的接觸件形式及錫塊鉚接結構，提高了產品耐環境性能和抗振動、抗沖擊能力以及錫塊在針腳處的保持力，同時產品外形尺寸和印制板開孔尺寸兼容國外產品，可以原位替換。

[參考文獻]

[1] ABOUT VITA[EB/OL].（1996-12）[2021-04-19].http：//www.vita.com.

[2] 曾銳，平麗浩.VITA新標準及其在雷達系統中的應用[J].現代雷達，2008，30（8）：20-25.

[3] 蘇曉東，蘇峰，宋蔚陽，等.基于VNX總線的航天飛行器綜合控制系統設計[J].計算機測量與控制，2019，27（3）：117-120.

收稿日期：2021-04-25

作者簡介：尚興榮（1992—），女，上海人，助理工程師，研究方向：高速連接器。