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1.25 250
1.00 200
0.75 150
0.50 100
0.25 50
(dB) –0.25 0 (º) –50 0
–0.50 –100
–0.75 –150
–1.00 –200
–1.25 –250
(a) (b)

图4：Anritsu 0.8 mm母到母转接器从100 MHz到145 GHz的测量结果：插入损耗（a）和相位（b）。 • 氮化铝材料 • 外形尺寸 • 符合 RoHS 标准
否支持盲插以及最终产品的环境特性等。 贴片封装
2.0 • 氧化铍材料 0302 到 3737
1.5 0.8mm连接器
超越W波段之后，对新连接器提出了新要求，如计量级
1.0
的小插损、在期望的上限频率实现无高次模等。满足这些要求
0.5 并不简单，需要反复的设计确认。1.0mm和0.8mm的连接器有
0 些相似之处：有着相近的结构尺寸，物理外形也有些类似。但 特性: 应用:
是，如图1所示，二者的内部却大相径庭。尽管可以借鉴1.0mm
–0.5 • 高热导率 • 高射频功率放大器
连接器的技术，但是0.8mm连接器依旧需要进行一些新设计，
–1.0 从而得到更优的性能。 • 低热阻 • 工业电脑
在频域中，好的连接器会尽可能降低插损、确保系统插损
图5：Anritsu 0.8 mm母到母转接器90 Gbps眼图测试结果。 的冗余量。而接头处的未知阻抗变化甚至在信号到达待测件之 • 低寄生电容 • 开关模式电源
前就会引起反射、影响插损。而这些信号在接头处应该是不受
1.15
影响的。同样的，阻抗变化在时域也是个重要的参量，所以， • 符合 RoHS 标准 • PIN 二极管和激光二极管
1.02 接口处的眼图应该有最佳的开口，从而确保传输信号清楚而不
890 m 受干扰（眼图是可以表征工作在毫米波频段数字电路信号质量 • 导 热到散热地, 散热片等
的图形）。无论是射频信号还是高速数字信号，连接器都应该
760 m • 目前市面上体积最小的导热桥
像透明的一样，不会对信号的测量产生影响。
630 m 如何使连接器的工作频率超过110GHz并具有良好的阻抗
0.5 匹配、计量级性能和机械设计，使其耐用且性能良好?这需要
准确定位频率超过110GHz后影响性能的机械结构问题，用组
370 m
装好的连接器进行量化计算和相关的模拟，并探究用于新组件
240 m 的材料。由于相关设计涉及的范围非常广泛，本文将重点讨论
110 m 机械结构问题和新的装配方法。
–20 m
同心度与阻抗
–150m
两个连接器通过针、孔相连之后就能传递信号，这是进
行数据传输的起点。已发表的文献描述了将频率高达110GHz
图6：90Gpbs PAM4信号穿过Anritsu 0.8 mm母到母转接器后的
测试结果。 的连接器相连的各种机制。通常，没有描述的是，设计师必须
考虑可重复性和合适的同心度，因为针、孔的尺寸都变小了。
率。尽管0.8mm连接器无法实现理论上的最大频率，但是，经 连接器的性能只取决于它与另一个连接器的对接精度。同心度
[2]
过计算，145GHz的实际可用频率依旧有较大的价值。表1 罗 描述了公头或母头对接的准确度。理想情况下，同心度应该是
列了常用的射频连接器的部分参数，其中也包括0.8mm连接 100%。如果没有足够的同心度，就不可能进行准确的对接，
器。 连接器的损坏将是不可避免的（见图2）。 外形尺寸
阻抗特性是个重要的电气指标，因为通信系统基本上都 同心度是一个机械参数，它将影响连接器的电气性能。确
是围绕着如何减小阻抗失配而设计的。对于这些连接器来说， 保合适的同心度的一个方法是准确评估各个组件。对于1.0 mm 0302 0402 0505 0603 0805 1005
50Ω是个标准阻抗值；设计时，需要保证连接器及其内部的 的连接器，这些组件是螺纹的，易于制造。螺纹组件消除了对
连接部分的阻抗都尽可能接近这个标准值。尤其是用于DC至 非常小公差的要求。在这种情况下，同心度就显得不那么重要 1020 1111 2010 2525 3725 3737
110GHz以上频率的连接器，阻抗必须要得到很好的控制。为了 了。但是，0.8 mm连接器要求在更大的频率范围内（理论上最
保证阻抗在可接受的范围内，连接器的中心导体和外围绝缘体 高可达166 GHz）保持精度，所以公差不能被放宽。装配公差
支撑珠（support bead）就显得尤为重要。 将决定针或孔是否完全位于连接器的中心，因此装配必须考虑
连接器协议规范中会定义绝大多数的机械结构特性，例 到这一点。压合0.8 mm的零件是螺纹装配的另一种选择。压合
如IEEE P287中就对连接器的螺纹公差、线径和尺寸等机械结 连接器允许较短的连接器，并提高同心度，因为从参考平面到
构特性进行了描述。这类协议规范保证了不同制造商的连接器 支撑珠的距离较短。
能够通用。尽管规定了这些结构要素，但是为了保证良好的性 从螺纹连接改为压接，下一个障碍是如何控制阻抗，选择
能，连接器的更加详细的参数也会被定义，比如开槽与否，是 合适的内部材料保证阻抗接近50Ω。0.8mm连接器，像大多数
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