無論是在國內市場還是在太空邊緣，現(xiàn)代電子設備都以前所未有的速度進行通信。物聯(lián)網 (IoT) 允許設備相互共享數(shù)據，提供實時監(jiān)控和控制遠程設備的能力。高速連接器及其相關布線是神經系統(tǒng)，為大量信號提供通路。

高速的演變

早期的高速傳輸實驗使用同軸電纜。第一項專利是在 1880 年代；到 1920 年代，它已成為電信網絡的支柱。同軸電纜可以承載語音和文本通信所需的信號速度——因此隨著計算機網絡的發(fā)展，同軸電纜是顯而易見的選擇。

由于數(shù)據速率的提高和對更多連接的需求，同軸電纜被雙絞線電纜所取代。以太網網絡轉向結構化布線解決方案。雙絞線成為新標準，而 BNC 連接器讓位于多針模塊化連接器。在此期間，100Mbps 的數(shù)據傳輸速率被認為是很高的。

突破 10Gbps 障礙

在現(xiàn)代通信中，100Mbps 是低速。在高速互聯(lián)網、無線通信和視頻流的時代，6Gbps 的數(shù)據速率司空見慣。5G 蜂窩網絡使手持設備能夠以超過 10Gbps 的速度進行通信。

無線網絡具有與傳統(tǒng)有線網絡相同的通信速度。網絡中的連接器必須在設備本身以及對現(xiàn)代通信網絡至關重要的數(shù)據中心和基站中提供高速性能。

高速挑戰(zhàn)——信號完整性

隨著更高的數(shù)據速率變得普遍，傳輸數(shù)據的質量和準確性變得至關重要。連接器設計人員努力確保保持信號完整性 (SI)。當電信號通過電纜和連接器傳輸時，比較從起點到目標的信號損失可以衡量 SI。許多因素（內部和外部）都會影響 SI。例如，工程師需要了解電磁干擾 (EMI) 對通過連接器系統(tǒng)傳輸?shù)男盘栙|量的影響。

隨著數(shù)據速率的增加，還需要具有更多引腳數(shù)的更小連接，因此需要更細的間距。印刷電路板上的信號走線長度和電纜的設計成為一個關鍵問題。增加引腳數(shù)和減小間距會增加串擾的風險——一個導體內的信號與其相鄰導體之間的干擾。設計人員需要制造的連接器能夠保持高速信號的信號完整性（圖 2）。

支持高速計算和通信的連接器

現(xiàn)代技術的各個方面都受益于高速革命。在 5G 技術的幫助下，智能手機在電信和個人計算領域占據了消費世界的主導地位。

更重要的是，工業(yè)市場已經采用高速通信來創(chuàng)建智能工廠和優(yōu)化制造環(huán)境的新方法。

高速通信系統(tǒng)的現(xiàn)場部署也在工廠車間之外進行。汽車、航空航天和國防系統(tǒng)在很大程度上依賴于這項技術來進行導航、通信和數(shù)據共享。這些應用需要能夠承受沖擊、振動和惡劣環(huán)境的連接器。

技術與解決方案

許多固定安裝中使用的高速連接器，例如數(shù)據中心和移動基站，其設計可靠性不適合現(xiàn)場使用。為這些要求苛刻的應用創(chuàng)建連接器需要深入了解惡劣的環(huán)境條件。

新一代高速連接器將使用既定功能來保持信號完整性——例如差分對、屏蔽和接地層——但將采用先進的制造技術。機加工觸點在高振動應用的連接器中很常見，具有出色的導電性和機械穩(wěn)定性。連接器外殼使用高性能聚合物以提供卓越的強度（圖 3）。

Harwin 和高速連接

Harwin為全球許多不同應用提供最高質量的多極連接器。Harwin已經精通可靠的 連接器產品的要求，正在將其知識應用于一系列用于要求苛刻的應用的高速連接解決方案。通過利用在高性能產品方面的專業(yè)知識，Harwin為下一代設備創(chuàng)建了一個小巧輕便的高速連接器系列。已經計劃在該連接領域進一步擴展，因此請繼續(xù)關注該范圍的更多內容。

結論

高速通信的最新進展為廣泛的行業(yè)提供了機會。在這些要求苛刻的應用中，傳統(tǒng)連接解決方案可能無法滿足數(shù)據速率要求，因此需要能夠提供卓越性能的解決方案。Harwin 致力于開發(fā)尖端的連接產品，幫助所有行業(yè)的設計工程師自信地連接。

Wendy Jane Preston，Harwin 高級技術作者
Wendy 自 1995 年以來一直在 Harwin 工作。她目前在市場營銷方面的職責包括撰寫內容豐富的文章以在 Harwin.com 及其他網站上發(fā)布，創(chuàng)建技術和產品發(fā)布文檔以支持社交媒體和銷售渠道。

在 Harwin 任職期間，Wendy 擔任設計工程師的第一份工作是負責開發(fā)定制和標準產品，包括 Datamate J-Tek 和 Mix-Tek 連接器。她還曾在公司擔任技術支持和立法官職務。她擁有布魯內爾大學制造工程學士（榮譽）學位。