Micro coaxial and dual-axis connector pin spacing in-depth analysis of signal loss

Dans les systèmes de transmission de signaux à haute vitesse, la combinaison raisonnable des connecteurs et des câbles est essentielle pour les performances globales. En particulier, dans les assemblages de câbles micro-coaxiaux et twinaxiaux, la distance entre les broches du connecteur (Pin Pitch) ne seulement détermine le diamètre extérieur du câble pouvant être associé, mais influence également directement les pertes d'insertion (Insertion Loss) dans le chemin du signal. Avec la miniaturisation des appareils et la hausse continue des vitesses de signal, comment compromettre l'intégrité du signal et les performances de transmission dans des structures à espace restreint devient un sujet central que les ingénieurs en conception de connexions à haute vitesse doivent affronter.

 

Un, l'espace entre les broches et la dimension du câble sont liés.
L'intervalle de broches fait référence à la distance entre les points centraux des broches adjacentes dans un connecteur. Les espaces entre les broches des connecteurs micro-coaxiaux et coaxiaux doubles sont couramment de 0,5 mm, 0,4 mm, 0,3 mm, voire 0,25 mm. Avec la miniaturisation constante des appareils électroniques, l'intervalle tend à diminuer, mais les défis de performance électriques en résultant deviennent de plus en plus prononcés.
• Écart entre les pattes plus grand (≥0,5mm)
Adapté à des câbles avec un diamètre de conducteur central plus grand, la résistance du conducteur et les pertes diélectriques sont plus faibles. Dans les applications de transmission de signaux à haute fréquence, ce câble présente des pertes d'insertion plus basses et une intégrité de signal plus optimale, ce qui le rend adapté aux scénarios d'application à longues distances et à des vitesses élevées, tels que les cartes mères à haute vitesse, les plaques arrière des serveurs ou les connexions entre équipements de communication.
Petite espacement des pattes (≤0.3mm)
Concevoir des interfaces de signaux à une densité plus élevée permet de gagner de la place sur la carte mère, mais en raison des limitations dimensionnelles, seules des conducteurs de câbles plus fins peuvent être utilisés, ce qui entraîne une augmentation de la résistance et des pertes diélectriques. Ces solutions sont plus appropriées pour des transmissions à courte distance ou des appareils à espace restreint, tels que les terminaux mobiles et les systèmes électroniques portables.


 

Deuxième partie : rapport entre les pertes d'insertion et le diamètre du conducteur
Les pertes d'insertion sont une importante mesure de l'atténuation de l'énergie du signal pendant le chemin de transmission, principalement issues des pertes de conducteurs, des pertes diélectriques et des pertes de réflexion. Parmi elles, les pertes de conducteurs sont inverses proportionnellement au diamètre du conducteur central du câble.
Conduite centrale plus épaisse → résistance plus faible → pertes d'insertion plus petites
Conduite centrale plus fine → résistance plus élevée → pertes d'insertion plus grandes
Par conséquent, dans les applications où la qualité du signal est très importante (comme PCIe Gen4/Gen5, USB4, Thunderbolt et autres canaux de signaux différentiels à haute vitesse), il est recommandé de privilégier les solutions de connecteurs avec une espacement des broches plus grand et qui peuvent supporter des câbles conducteurs plus épais, afin de réduire les pertes d'insertion, d'améliorer l'intégrité du signal et de garantir la stabilité des transmissions de données.


 

Troisième partie : choix de conception et recommandations d'application
Dans la conception des interconnexions à haute vitesse, le choix de l'écartement des broches doit trouver un équilibre entre les performances, la structure et le coût.
Voici des recommandations d'ingénierie pour différentes directions d'application :
Haute performance computation et applications serveur
Utiliser des connecteurs avec un espace entre les broches supérieur ou égal à 0,5mm pour des câbles microcoaxiaux à faible perte, afin de garantir une transmission stable sur de longues distances à haute vitesse.
2. Terminal mobile et appareil embarqué
Dans les conditions de limitation de l'espace, adopter un espace plus petit (≤0,3mm) pour la conception, et réduire les pertes par des moyens d'optimisation de l'écran, de mise en correspondance d'impédance, etc.
3. Standardisation et production en série
Privilégier la combinaison de distances d'espace成熟间距et de câbles communs, afin de concilier la maîtrise des coûts et la cohérence de la production.

L'espacement des pins est un paramètre physique clé dans la conception des connecteurs micro-coaxiaux et coaxiaux doubles, qui non seulement limite le diamètre extérieur du câble pouvant être mis en correspondance, mais influence également considérablement les pertes d'insertion et l'intégrité du signal. Un espacement large est favorable à l'utilisation de câbles à faible perte, adapté aux applications à haute vitesse et à longues distances ; tandis qu'un espacement étroit est plus adapté aux conceptions d'espace compact, mais nécessite un compromis entre les pertes et la densité. En choisissant raisonnablement l'espacement et la combinaison de câble, les ingénieurs peuvent réaliser le meilleur design en termes de performance, d'espace et de fiabilité, assurant ainsi que le système conserve une stabilité et une cohérence excellentes dans un environnement de transmission de signaux à haute vitesse.

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