PCB科技 - 無焊安裝印刷電路板連接器

一個顯著的趨勢是頻寬需求不斷增加 高頻電子產品 和現代數據 傳輸電路, 以及大力推動集成模塊以降低成本和提高效能. 這意味著傳統的同軸電纜連接器無法在高頻大型組件中發揮重要作用. 然而, 測試應用和量測應用的連接解決方案要求頻率高達110 GHz, 在設計階段需要更高的頻率. 為了解决這些問題, 開發了一種安裝Rosenberger精密連接器的無焊印刷電路板.

表面安裝連接器通常採用直角安裝或邊緣安裝。 這兩種類型適用於所有需要阻抗控制和良好遮罩效能的通信行業。 他們的結果可靠、優秀且可重複。 然而，當其移動到非常高的頻率時，也就是說，傳輸訊號的波長與連接器的大小相當，囙此無需考慮訊號路徑的耦合共振結構。

這意味著仔細控制連接器和電路板介面處的潜在共振和輻射對於預測效能至關重要。 真空中100GHz的波長為3mm，必須控制1/4波長（0.75mm）和半波長（1.5mm）的共振。 與這些尺寸相比，空隙和間隙較小，並且印刷電路板介質中的波長較小。

基板厚度

為了在無模式下工作，基底的厚度必須遠遠小於1/4波長。 給定基片資料，微帶線寬度與基片厚度之比是恒定的。 囙此，毫米波電路的尺寸不應超過十分之幾毫米，並且通過表面安裝連接器的中心探針電連接。

例如：計算邊緣安裝連接器的S參數，如圖1所示。 圖1顯示，25GHz之前的訊號性能良好。 然而，在30千兆赫時出現了强烈的共振。 這是由寄生諧振結構引起的，寄生諧振結構通過連接器和印刷電路板接地之間的間隙耦合到傳輸線。 這種結構吸收了訊號的主要部分，形成了一個較深的窄帶，插入損耗减少了大約幾dBs，同時反射損耗也形成了尖峰。

訊號的主要部分輻射到自由空間，這可能會對相鄰電路造成潜在干擾。 圖2的對數場圖顯示，共振條紋場穿過接地間隙。 強調其物理模型。 其效能類似於帶訊號探頭的波導開關，其功能類似於電感柱。 下麵我們將考慮如何應對這些挑戰。

技術特點

圖3描述了所選連接器的拓撲結構。 射頻接地和頂層接地通過許多過孔連接，以保持印刷電路板無模式。 接頭區域位於頂部接地平面上。 這使得連接器封裝非常簡單，易於設計，同時在轉換過程中不會激發共振。

對於帶狀線路，“pentip”型訊號觸點僅產生非常低的電容負載，這是在高頻下實現最小反射的必要條件。 地平面不需要間隙，否則會使設計變得繁瑣。 當訊號引脚從連接器的安裝表面引出時，一旦連接器安裝，彈性力將施加到訊號墊上，提供穩定和防振的連接。

特徵

連接器為：RPC-2.92 (40GHz) 02K80A-40ML5, RPC-1.85 (70GHz) 08K80A-40ML5 and RPC-1.00 (110GHz) 01K80A-40ML5
• No welding required
•Preset positioning pins
•The clamping device can accommodate a wide range of board thicknesses while providing a continuous ground connection between the contact surface and the circuit board
•Universal, reliable and reusable
As expected by the simulation, 測試結果證實，新連接器系列的射頻性能優异，最高可達40GHz, 70GHz和110GHz. 3種產品的反射損耗和插入損耗如圖4a和4b所示, 分別地. 頻率回應具有高達110GHz的無模式. 插入損耗是印刷電路板上共面波導損耗的50%. 連接器的實際插入損耗非常低. 在同一基板上, 70GHz和110GHz版本已經過測試. 40GHz版本單獨設計.
這解釋了02K80A-40M在較低頻率下的損耗較低. 這可能是由於不同的印刷電路板佈局造成的. 110GHz型連接器的TDR響應如圖5所示. 同軸介面在左側. 這證實了沿訊號路徑的良好阻抗控制. 這種類型的連接器在 超高頻 測試和量測, 在強制最小輻射和與相鄰電路耦合的情况下，它也有廣泛的應用.