科学技術用高速コネクターのシグナルインテグリティに関する分析的研究

電子通信技術の急速な発展に伴い、集積回路のパッケージとボード上の相互接続は、信号伝送に対する帯域幅の要求がますます高くなっている。同時に、相互接続チャネルの伝送速度はますます速くなり、論理ゲートの判定時間ウィンドウもますます小さくなる。そのため、情報化技術の発展は直接相互接続チャネルにおける集積回路パッケージ、伝送路及び接続を招き、最初の「集合パラメータモデル」から、「分布パラメータモデル」へと発展した。集積回路のパッケージと比較して、プリント基板上の伝送線路およびコネクタは、比較的大きな幾何学的サイズのため、高速信号相互接続チャネルである「分布パラメータモデル」に入りやすい。PCB相互接続線、コネクタ及び上に配置された部品は電子機器相互接続システムの主要な構成要素を構成し、信号はプリント基板相互接続線及びコネクタを介して他のプリント基板に拡張され、バックプレーンシステム全体を構成する。コネクタは相互接続システム全体の重要な部位として、すでにシステムの伝送速度を高めるボトルネックとなっているため、高速伝送性能を満たすコネクタを開発することは、システムの高速相互接続性能を高める主要な手段であり、情報化システムの高速相互接続問題を解決する重要な要素でもある。

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電子通信技術の急速な発展に伴い、集積回路のパッケージとボード上の相互接続は、信号伝送に対する帯域幅の要求がますます高くなっている。同時に、相互接続チャネルの伝送速度はますます速くなり、論理ゲートの判定時間ウィンドウもますます小さくなる。そのため、情報化技術の発展は直接相互接続チャネルにおける集積回路パッケージ、伝送路及び接続を招き、最初の「集合パラメータモデル」から、「分布パラメータモデル」へと発展した。集積回路のパッケージと比較して、プリント基板上の伝送線路およびコネクタは、比較的大きな幾何学的サイズのため、高速信号相互接続チャネルである「分布パラメータモデル」に入りやすい。PCB相互接続線、コネクタ及び上に配置された部品は電子機器相互接続システムの主要な構成要素を構成し、信号はプリント基板相互接続線及びコネクタを介して他のプリント基板に拡張され、バックプレーンシステム全体を構成する。コネクタは相互接続システム全体の重要な部位として、すでにシステムの伝送速度を高めるボトルネックとなっているため、高速伝送性能を満たすコネクタを開発することは、システムの高速相互接続性能を高める主要な手段であり、情報化システムの高速相互接続問題を解決する重要な要素でもある。国内外の研究現状現在、コネクタはすでに電子部品の第2の基幹産業となっており、最新のコネクタ権威研究機関Bishop&Associates社の統計データによると、2013年の中国市場のコネクタの売上高はすでに136億ドルに達し、世界市場シェアの24%を占めている。中国はコネクタの最大の販売市場となっています高速コネクタの研究開発と応用は欧米先進国から始まりました、モス、泰科、FCIなどをはじめとする国際大手コネクタ製造企業は技術と規模の優位性により、コネクタ製造産業の先端技術を掌握しており、特に高い伝送速度、耐環境性、高信頼性、低クロストーク、低騒音などの問題の解決を要求する通信と軍需産業の応用分野では、国際大手企業は明らかな優位性を持っており、この分野のコネクタ製品の利益水準も比較的高い。顧客の伝送速度に対する要求がますます高くなるにつれて、海外のコネクタサプライヤーは、ソフト干渉接続回路基板技術（回路基板の穴をより小さくすることができます）など、従来の製品に基づいて、新しい設計技術とプロセスを絶えず採用して、その製品を最適化して微調整します。カスタマイズされたプラスチックを使用して信号の傾きを補償するために、回路基板に穴を開けるなどをお勧めします。システムの性能と信頼性の要件を満たすために、システム設計者は伝送速度、電力、パッケージ密度の関係を慎重にバランスさせます。相互接続システムにおける大容量のデータ処理と転送の増加に伴い、転送速度に対する要求が絶えず高まっています。海外の高速通信システムのデータ転送速度はすでに従来の6・25Gbpsから12.5Gbpsにジャンプして、しかも25Gbpsに普及して普及して、将来のデータ転送速度は40Gbps、100Gbps甚だしきに至っては1Tbpsに向上して、それに関連する高速コネクタもきっと更に速い発展を得ることができます。半導体技術の発展はコネクタメーカーがより高速な製品の設計・研究開発を促している。バックプレーンコネクタ市場は新世紀の急増時代を経験しており、これらのコネクタは次世代アプリケーションの競争に備えられています。この分野には主にAmphenol TCS、FCI、Molex、Tycoのメーカーがあります。彼らはいずれも25Gbpsのコネクタを供給することができます。現在、量産されている分野はほとんどこのような高い伝送速度を要求していませんが、この高性能コネクタは将来のシステム更新の空間を与えており、システム設計者にとって非常に魅力的です。高速バックプレーンコネクタは、新しいシステムハードウェアの重要な部品であり、システム設計の初期段階で選択されると、他のコネクタに交換できない可能性が高い。10Gbps以上で動作するため、コネクタの内部構造が異なると伝送性能が大きく異なる。このため、外国の設備メーカーは主要なコネクタサプライヤーと合意し、コネクタサプライヤーが設計及び生産における知的財産権を共有し、インターフェースの相互交換性及び高速伝送の互換性を保証するために設計及び生産において十分な一貫性を備えることを要求した。このようなコネクタサプライヤー間でコネクタ技術を共有することを要求するやり方は史上珍しいものであり、歴史的に先駆けており、将来のコネクタ産業の発展傾向である可能性が高い。材料および製品構造技術の発展は、ケーブルアセンブリの帯域幅を広げ、ケーブルアセンブリの伝送速度を向上させる。パッシブおよびアクティブな信号コンディショニングテクノロジーを使用して、銅ケーブルは10Gbps以上の速度で最大24mの距離でコストパフォーマンスに優れたソリューションを提供します。20年近くの製品開発を通じて、泰科、アンフェノ、モス、FCI、ENRIなどを主とする高速コネクタメーカーが形成され、基礎理論、材料研究開発などの技術革新を通じて、HM2mm、ZD、ExaMax、LRMなどのハイエンド高速コネクタの普及応用を完成し、次の図に示すようにコネクタ信号伝送速度は2・5Gbpsから12.5Gbpsになり、さらに25Gbps、さらには40Gbpsに上昇した。信号完全性設計の面では、それは完備した理論分析の基礎を持っており、例えば『電磁場とマイクロ波技術』、『高速信号伝送』、『高速デジタルシステムの信号完全性と管轄放射』などの古典的な著作；、Ansoft HFSS、Ansoft Designer、ADS、Altium Designer、Cadenceなどの多くの高速信号シミュレーション分析ソフトウェアを持っています。および完備した信号完全性テストプラットフォーム、例えば信号発生器、スペクトル分析装置、ベクトルネットワーク分析装置、オシロスコープ、時間領域インピーダンス測定装置、ビット誤り率分析装置及び、などの付帯分析ソフトウェアなど。中国国内の高速コネクタ専門メーカーは主に航天電器、中航光電、四川華豊であり、関連する科学研究機関には北京航空航天大学、北京郵電大学、上海交通大学などがある。ここ数年の軍用兵器型番のセット需要に伴い、中国国内の各大手コネクタメーカーは海外の関連高速伝送コネクタ製品の模倣或いは改善を通じて、相次いでVITA46、LRM、JVPX、J599、1394などの高速伝送コネクタを開発したが、この種類のコネクタの伝送は一般的に6・25Gbpsを超えない。また、一部のメーカーもユーザーの使用ニーズに合わせてより高い伝送速度のコネクタ製品の開発を開始し、一定の成果を収めた。全体的に見ると、中国国内のコネクタの発展はスタートが遅く、基礎理論、原材料、機械加工、製品テストなどの面で欧米先進国に大きく遅れている。また、国内の各電子、航空、船舶、宇宙などのシステムの高速コネクタの使用に対する需要の不一致により、加えて、各高速コネクタメーカー間の交流協力の怠慢により、国内の高速製品は互換性がなく、製品の研究開発レベルがまちまちで、高速製品の発展を著しく阻害している。（1）信号完全性理論研究の面で、国内の科学研究機関（例えば西安電子科学技術大学、上海交通大学、東南大学、国防科学技術大学、中国科学技術大学、南京航空航天大学、西南交通大学、中国科学院大学院など）の研究は比較的深いが、主に理論研究とコンピュータシミュレーション分析にとどまっており、真の工程の実用化は比較的少ない。中国国内のファーウェイ、ZTEなどの通信設備メーカーも比較的早く独立した信号完全性研究部門を設立し、比較的完全な信号完全性テストプラットフォームを持っているが、基本的に以上の信号完全性問題に関する報道はまだない。中国国内の各大武器型番の研究開発及び付帯単位（例えば航天科工、航天科技、中電集団、中船重工、兵器集団など）は理論と工程の実践応用において有機的な集合に達したが、各種要素の制限を受け、理論応用の程度はまだ深くなる必要がある。（2）原材料の開発の面では、国内の原材料メーカーが生産する高速コネクタ用材料（例えばPPS、LCP、TPX、Rogersなど）は実際の使用要求に基本的に達しておらず、性能安定性が悪く、しかも一部の材料は生産できないことさえある。国内の高速コネクタ用材料は基本的に輸入に依存しており、それによって高速コネクタの国産化と普及応用に深刻な潜在的な危険をもたらしている。（3）部品の加工制造の面では、高速コネクタの構造特徴のため、多くの部品の寸法精度の要求は極めて高く、国内の加工設備、金型及びプロセス方式方法はまだ要求を満たすことができず、それによって高速コネクタの伝送性能の向上をある程度制限している。（4）製品の精密組み立ての面では、海外の自動化一体型組み立てと比べて、国内では基本的に手作業または手作業と半自動の組み立て方式を採用しており、その組み立ての一致性が悪く、効率が低く、しかもコネクタの一致性は人為的要因に大きく左右されている。（5）製品のテストと検証の面では、中国国内にはまだ統一された高速コネクタの仕様がない。各メーカーのコネクタテスト規範、方法及び指標は互いに違いがあり、高速信号完全性テストプラットフォームの技術レベルはまちまちであり、製品の研究開発が深刻に遅れている。ここ数年、国内の各大手コネクタメーカーと大学科学研究機関はこれらの不足を認識し始め、高速コネクタの信号完全性問題の研究を重視し始め、いくつかの成果を得た。

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------2、世界貿易電子製品ネットワークのプラットフォームに関する概要と販売製品の簡単な説明：世界貿易電子製品網--専門代理/生産/販売各種{コネクタ｜ハーネス｜ケーブル製品}、もしあなたが関連する【コネクタ｜ハーネス｜ケーブル製品】の購入/購入ニーズがある場合、または私たちが提供できるコネクタ｜ハーネス｜ケーブル製品ソリューションを購入/理解したい場合は、下の当社の営業担当者に連絡してください。【コネクタ｜ハーネス｜ケーブル製品】の販売/リソースと普及ニーズがある場合は、『→ビジネス提携←』をクリックして専任者と相談してください！