Connettori per applicazioni ad alte velocità

CONNESSIONE –

I connettori ERmet ZDHD di Erni sono stati ideati per supportare velocità di trasferimento dati fino a 25 Gbps.

Con l’introduzione della nuova famiglia ERmet ZDHD Erni Electronics mette a disposizione una linea di connettori ad alta velocità espressamente progettata per applicazioni che richiedono velocità di trasferimento dati fino a 25 Gbps. Nello sviluppo di questa nuova famiglia Erni ha sfruttato l’esperienza acquisita nella realizzazione della serie ERmet ZD e del sistema di connettori ERmet ZDplus, una versione migliorata di ERmet ZD con la quale risulta compatibile a livello di layout. Nel caso dei componenti ZDHD, il suffisso HD sta per alta densità: questi nuovi connettori a elevata velocità rendono infatti disponibili 84 coppie di segnali differenziali per pollice, contro le 40 delle precedenti serie. Con questa nuova offerta ERNI è in grado di soddisfare l’esigenza di una sempre maggiore densità di segnale abbinata a prestazioni molto elevate. La linea di connettori ERmet ZD, introdotta sul mercato da Erni unitamente a Tyco nel 2001, è stata sviluppata per la trasmissione di segnali differenziali ad alta velocità. Questa serie, ora ampiamente diffusa nei settori delle telecomunicazioni e dei computer, si propone come una soluzione di connessione differenziale affidabile per velocità comprese tra 3 e 10 Gbps. Questo sistema di connettori robusto, sofisticato e modulare è anche ideale per l’uso con la famiglia di connettori HM ERmet (conformi a Iec 61076-4-101) da 2 mm. La geometria del passo del contatto è un importante fattore da tenere in considerazione nel progetto di connettori per segnali differenziali a elevata velocità. La linea ERmet ZD utilizza un passo del contatto ottimizzato, con un passo di 2,5 mm (tra le righe) o di 4,5 mm tra le coppie di segnali. Il vantaggio è duplice: da un lato viene ridotta la diafonia (crosstalk) mentre dall’altro è disponibile uno spazio maggiore per il l’istradamento (routing) dei percorsi conduttivi e/o per consentire l’uso di percorsi più ampi. Ciò permette l’istradamento di percorsi conduttivi relativamente ampi e lunghi, senza dover ricorrere alla separazione di due coppie differenziali mediante vias. Grazie al progetto ottimizzato e alla presenza di una schermatura efficace, il sistema ERmet ZD garantisce elevate prestazioni in termini di crosstalk e riflessioni. I contatti di segnale e di massa hanno differenti piani di accoppiamento, in modo da garantire la massima affidabilità riguardo l’accoppiamento stesso.

Maggiore velocità con il medesimo layout
I connettori ERmet ZD plus sono in grado di garantire velocità di trasferimento dati maggiori rispetto a quelle ottenibili con i connettori ERmet ZD senza richiedere l’apporto di modifiche al layout del backplane. La linea ERmet ZD plus si basa sullo stesso progetto meccanico della famiglia ERmet ZD ed è caratterizzata dalle medesime dimensioni. Per ottenere velocità di trasferimento dati più elevate – fino a 15 Gbps – e migliorare il comportamento in termini di crosstalk, Erni ha ottimizzato ulteriormente l’istradamento dei segnali e la terminazione di tipo press-fit dei connettori femmina. Al fine di ottenere le massime prestazioni dei connettori ERmet ZD plus è consigliabile l’uso della tecnica di “backdrilling” (ovvero l’eliminazione della parte superflua dal punto di vista elettrico della connessione). In questo modo è possibile diminuire le lunghezze degli stub (tronchi di linea) e gli effetti associati a questi stub, con conseguente riduzione delle riflessioni. Ciò si traduce in un significativo miglioramento del Ber (Bit error rate) dell’interconnessione. Il primo prodotto della famiglia ERmet ZDplus è stato un connettore femmina a 90° in tecnologia press-fit in configurazione a 4 coppie. Il connettore femmina ERmet ZD plus è compatibile in termini di accoppiamento con il connettore maschio ERmet ZD. Ciò significa che non è necessario apportare alcuna modifica al layout dei backplane esistenti nel caso di debba procedere all’aggiornamento di un sistema con nuovi connettori. Quando si utilizzano i connettori femmina ERmet ZD plus sulle schede figlie, queste ultime devono essere modificate in maniera consona. Mentre nel caso di una configurazione formata da un connettore femmina ERmet ZD plus sulla scheda figlia e un connettore maschip ERmet ZD sul backplane è possibile raggiungere velocità di trasferimento dati per coppie differenziali fino a 15 Gbps, con una combinazione composta da soli connettori ERmet ZD plus (maschio e femmina) è possibile conseguire velocità nettamente superiori.

Estensione ad alta velocità
Molti produttori di apparati telecom/datacom non solo richiedono velocità di trasferimento dati più elevate, ma anche maggiori densità con 80 coppie di segnali differenziali per pollice. Il nuovo sistema ERmet ZD/HD è in grado di soddisfare queste richieste e mette a disposizione 14 righe di contatti per pollice (25,4 mm) con sei coppie di segnali differenziali per riga. Utilizzando i connettori ERmet ZDHD è possibile supportare velocità di trasferimento dati fino a 25 Gbps. A questo scopo sono disponibili 84 coppie di segnali per pollice in applicazioni su schede a circuito stampato che richiedono connettori ad angolo retto. Per ottenere una densità di segnali così elevata il passo tra le righe è stato ridotto a 1,8 mm mentre quello tra le coppie differenziali all’interno di una riga è stato portato a 3,6 mm. Per ottenere questa riduzione Erni ha adottato una tecnologia press-fit miniaturizzata che prevede un diametro del foro di soli 0,46 mm. Ogni coppia di segnali differenziali è protetta contro i fenomeni di crosstalk da una schermatura a L. Durante le simulazioni è stato possibile dimostrare l’eccellente comportamento in presenza dei fenomeni di crosstalk con fronti di segnali ad alta velocità contraddistinti da un tempo di salita di 25 ns. La presenza di guide affidabili sulle pareti dei connettori maschi assicura un condizionamento affidabile. I connettori ERmet ZD/HD sono inizialmente disponibili nelle versioni a 6 coppie, che saranno seguite da quelle a 2 e a 4 coppie.

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