《電子技術(shù)應用》
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應用于高速數(shù)據(jù)的帶濾波連接器
摘要: 現(xiàn)今的高速系統(tǒng)中,,傳統(tǒng)的連接器正在被ICM(集成的連接器模塊)所取代,,這種器件包括了標準的RJ-45連接器和分立的變換器,。
關(guān)鍵詞: 高速 濾波 連接器
Abstract:
Key words :

  集成的連接器模塊在LAN應用中扮演著接口和電路保護的角色,。

  現(xiàn)今的高速系統(tǒng)中,傳統(tǒng)的連接器正在被ICM(集成的連接器模塊)所取代,,這種器件包括了標準的RJ-45連接器和分立的變換器,。除了為本地網(wǎng)絡(luò)提供電接口,,這類濾波連接器還提供了網(wǎng)絡(luò)電纜與所在設(shè)備間獨立的屏障,,以抑制傳導EMI和輻射EMI,,這些功能是無濾波連接器不具備的。

  雖然ICM看起來和RJ-45連接器一樣,,但一些特性使得ICM與眾不同,。為了確保ICM能達到所在設(shè)備的特定要求,設(shè)計工程師在設(shè)計階段應和ICM供應商共同研究,。

集成分立變換器的連接器被用于當今的高速系統(tǒng)

  集成分立變換器的連接器被用于當今的高速系統(tǒng)

  在選擇ICM時應注意的問題包括被傳送的數(shù)據(jù)的速率和類型,、連接方式,以及應用的環(huán)境,。同時要考慮的因素還有電的指標、耐久性(durability rating),、RJ-45的材料和機械規(guī)格,。

  ICM的考慮因素

  由于ICM也是數(shù)據(jù)傳遞的一部分,有幾個電參數(shù)需要說明,。這些參數(shù)決定了ICM對信號質(zhì)量的影響,,包括插入損耗、回波損耗,、共膜抑制和串擾,。

  速率是選擇ICM時的首要考慮因素。當數(shù)據(jù)的傳輸速率——10Base-T,、100B

 

ase-Tx還是1000Base-T——確定了,,工程師要決定ICM是否需要有PoE能力。如果部件的說明上沒有明確指出,,就很可能不提供PoE,。

 

  連接器在什么溫度條件下應用?是否需要ICM在更寬的溫度范圍工作呢,?確認核心材料能否承受低溫環(huán)境是非常重要的,。當溫度為-40~0℃,,電感值就會下降,可能將不兼容IEEE,。因此,,需要魯棒性好的磁性材料。

  RJ-45的耐久性由插入力,、撥出力和插入保持(plug-in-jack retention)等決定,,這需要檢查在屏蔽、連接處和外殼使用的材料,。

  插口的數(shù)量

  一旦上述問題確定了,,設(shè)計者就要計算出需要多少個插口。標準ICM的配置為單口到最多16個口,。

  多個口的應用時,,插口可以安排在單排,或是兩排疊放,,還可以包含一個或兩個USB連接器,。

  插口的類型

  當插口的數(shù)量和配置的類型確定了,下一步要決定“tab up”還是“tab down”,,以及端接是表面貼型還是通孔焊接型,。

  另一個需要明確的是選擇每個插口上信號器的個數(shù),例如LED信號燈的個數(shù),。LED有單色,、雙色和多色幾種,可以表示速率,、電源通電和PoE使能等信息,,每個插口最多可以有兩個LED。

  機械規(guī)格

  關(guān)于機械規(guī)格,,工程師應該考慮到需要什么尺寸,、什么配置、多少引腳,。引腳排列是往往被認為是標準的,,其實各個制造商之間有很大區(qū)別,如表1所示,。

  表1 連接器在LAN市場的應用

 連接器在LAN市場的應用

  臺式PC

  臺式PC使用1×1平臺和1個帶過濾的RJ-45連接器,,還可能帶有兩個USB,筆記本電腦則需要矮版(11.30mm)的部件,。無論是10/100Base-Tx還是1000Base-T,,速率決定了連接器平臺的類型。

  橋接設(shè)備

  交換機和路由器等橋接設(shè)備一般需要2×n的平臺,??梢圆捎?×4(8插口),、2×6(12插口)或2×8(16插口)任意組合,由最合適的插口數(shù)量確定,。

  SOHO應用

  在SOHO應用中,,1×2、1×4,、1×6或1×8等1×n平臺最為常用,。正如前面講的,由系統(tǒng)所需的插口數(shù)量來確定平臺的組合,。

  然而,,要考慮EMI和數(shù)據(jù)完整性時,不是所有濾波連接器都具有相同的魯棒性,。為了避免這個問題,,PCB的設(shè)計有時需要磁性材料提供商的參與以進行系統(tǒng)級的評估。

  另外,,若選擇非標準的2×n引腳排列,,可能會需要重新設(shè)計,拖延上市時間,??傊J識到主要的標準和系統(tǒng)的需要,。

  服務(wù)器

  服務(wù)器的機架式,、塔式和刀片式解決方案主要采用高速1U或2U平臺。試圖滿足EMI標準時,,為機架式服務(wù)器選擇G比特模塊是具有挑戰(zhàn)性的,。

  有文檔/打印數(shù)據(jù)共享等多種功能的高性能、節(jié)省空間的服務(wù)器需要1×n平臺,。如果系統(tǒng)在-40~0℃的環(huán)境中使用,則需要工作溫度范圍更寬的ICM,。

  寬帶

  對于電纜和xDSL等寬帶產(chǎn)品,,低成本、高容量的1×1,、1×2濾波連接器最適合,。大量的應用仍然需要10/100Base-Tx,通常使用1×1閉鎖平臺,。

  使用集成模塊的優(yōu)勢愈加明顯,,它與分立解決方案的價格差距在縮小,而且能夠間接的節(jié)約成本,,例如節(jié)省PCB的空間,、將單個元件的數(shù)量最小化,,以及提高產(chǎn)量。雖然有用戶定制的部件,,但定制的優(yōu)勢和標準件成本及時間優(yōu)勢無法相提并論,。

  游戲產(chǎn)業(yè)應用

  在游戲產(chǎn)業(yè)的應用中,往往使用和寬帶應用相同的低成本1×1 10/100 Base-Tx,。當然,,在某些應用中也需要較高的速率,這時可以使用的1000Base-T的ICM,。

  無線應用

  在基站和接入點等無線應用中,,需要帶有1個PoE標準兼容插口的1×n平臺。一些PoE兼容的磁性元件可以在極端溫度條件下工作,,適合工業(yè)以太網(wǎng)的應用,。

  現(xiàn)在有很多無線接入點有5個以太網(wǎng)插口。由于市場上5插口的標準平臺不多,,最佳的解決方案是使用一個1×4和一個1×1的ICM,。

  NIC

  網(wǎng)絡(luò)接口卡(NIC)需要的速率是10/100Base-Tx或1000Base-T。后來的一些解決方案使用了PCI Express卡代替?zhèn)鹘y(tǒng)的NIC,。

  更快的速率意味著很可能會有更大的噪聲,。在這種情況下,最佳方案是選用一個有很好的共模衰減的濾波連接器,。

 
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