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铸造高性能的网络连接器----TCL综合布线高频“透明”连接器设计技术
浏览: 发布日期:2018-03-12 09:28:34

  自1983年贝尔实验室综合布线研发小组(现为SYSTIMAX技术研发实验室)向全球正式推介了其综合布线系统(PDS-Premises Distribution Systems)思想与网络应用模式以来,综合布线技术也伴随着宽带网络技术的发展已得到了突飞猛进的技术及市场发展,网络连接器已经从低频的16M三类模块发展到了超高频250M六类模块,甚至高端市场应用到了650M七类模块。  面对综合布线系统的发展趋势,如何提升布线系统的整体性能成为TCL智能楼宇综合布线研发小组的首要任务,一个布线系统主要由电缆和连接器组成,两者均决定了布线系统的性能。TCL网络连接器(模块)最终研发的方向是网络透视化,即网络中使用了TCL模块后,对整体网络没有任何影响,对网络而言可视为透明化。当网络双绞线与连接器(如:RJ-45)相连接时,由于连接器脚位的分布依据TIA/EIA568B/A,双绞线在此处就失去原本有的平衡效用, 这样因RJ45接口内采用8根金线平行方式排列,及接线端子端接方式会使信号在传输通过时由于电信号的离散性特性,势必产生线对间的噪音,从而影响数据的传输性能,而引发了内部的杂讯干扰。  为了解决这个问题, TCL智能楼宇综合布线研发小组充分发挥所掌握的电磁场模拟技术,通过建立三维(3D)磁场模型,模拟高频连接器的金线在各种情况下的电磁场分布情况,在研究过程中发现当金线仍旧呈现对绞或在错位状态时将可以达到很好的抑制串音的产生,为此在连接器设计上分别采用S形交叉错位和X形分布错位的金线排列方式,从而有效的抑制串音的产生,达到了较高的传输性能,我们将这种金线分布状态称之为反相位噪音消除技术;同时采用在双层线路板上应用特殊设计而成的微带印制线或微波带状印制线达到并保持线对之间的平衡性。

  在提高连接器匹配性能减小信号的反射方面,我们采用特性阻抗微调模拟技术应用于高频连接器设计上, 近期又成功地在多层线路板上进行设计信号走线,并处理层间布线走线时过孔的影响问题,进行充分的模拟以达到更高的参数性能(如图二所示)。  实践证明,运用上述方法,可通过业界最权威的高端测试仪器,BH平衡器加上HP网络分析仪每个频段的扫描测试,其结果也是远远高于ISO标准。

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  在产品结构方面,我们通过倒“八”字型端子排列和端子的金触点低接触点设计,达到在端子部位能够起到部分的消除噪音功能。连接器硬件通过接线端子倾斜一定的角度能够保证连接器在与电缆端接时有更好的连接效果,具有更好的耐拉拖能力和气密性,并且能保证每个端子卡接线缆时能够端接两根铜芯线。我们的金触点 IDC 设计在确保了连接器硬件良好的接触同时又实现零误码的传输。为了保证连接器硬件能在恶劣的环境下依然能够保证具有良好的性能,我们尝试使用了一种特殊的胶体,覆盖在电路板和金属导线表面上,起到一定的良好防水、防污染、防腐蚀的作用。在今后的研发设计中提供更高性能余量的网路连接器,朝网络透视化发展将是TCL智能楼宇综合布线研发小组的一个重要研究课题。