超速行驶是本期的主题信号完整性日志(SIJ)，而对于连接器来说，速度是最重要的设计关注点。随着连接器在处理更快的速度时变得越来越小和密集，信号干扰和串扰将会增加。今年早些时候，SIJ举办了一个关于连接器特性的小组会议，1由Eric Bogatin与Samtec公司高级SI设计工程师Steve kroosswyk主持;Vivek Shah, Molex新产品开发铜解决方案事业部总监;以及Cadence公司多域系统分析首席产品工程师Amir Asif。最近，我还采访了Samtec的技术策略师Scott McMorrow和Amphenol的SI工程经理Michael Rowlands，以了解高带宽连接器的最新情况。以下是每个人对什么是新的，什么是真实的，什么是我们应该担心的想法的汇编。
高带宽连接器的技术挑战很多。224 Gb/s连接器最大的技术挑战可能是在连接器、PCB和整个系统中保持超过制造公差的性能。McMorrow说，对于任何224 Gb/s的设计，实验的公差研究设计都是强制性的，而且连接器和漏接区域的公差实际上受到PCB工艺技术的限制。在你的设计中应该注意什么?特征对齐，信号垫连接器擦拭和公差区域，回钻存根深度，和板周长路由公差。
Rowlands指出了当今连接器的一些额外技术挑战，即控制阻抗的重要性，因为即使是最小的不匹配也会导致高频信号丢失。他还指出，随着信号密度和数据速率的提高，功率密度也在增加，“随着功率密度的增加，热量也会显著上升，因此热和冷却问题也是一个巨大的挑战。”
绩效指标
最关键的指标是损耗(包括有效回波损耗、插入损耗和回波损耗)和串扰。Rowlands指出，这些因素会影响大多数其他指标，如果它们看起来不错，那么几乎所有其他指标都会看起来不错。McMorrow补充道:“带断接区域(BOR)的板内串扰和倾斜性能将成为224 Gb/s互连设计和信道性能的关键特性。”
模型
设计人员希望将良好的连接器力学模型引入模拟，以便分析连接器如何与他们的板堆、垫堆接口，以及它将如何执行。在小组讨论中，Bogatin问道，在什么带宽下，“最后一英寸”开始成为影响连接器性能与连接器本身性能的主要参与者?所有小组成员都同意将14 GHz或28 Gb/s作为截止点。在此带宽/数据速率之上，将连接器和PCB一起建模是至关重要的。kroswyk说，真正的问题是边界处的阻抗和串扰共振，“如果你的连接器有串扰共振，除非PCB同时包含在模型中，否则无法正确建模。”Shah对此表示赞同，并补充说，理解分析的最终目标也很重要，他指出，在你想要做多少模拟和你能得到多少精度之间存在权衡。Cadence的Asif表示同意，他说如果你有模型，就把它带进来，而不是单独运行模拟，因为用通道设计模拟一个集成模型是最好的实践。
模型的可用性如何?本文中的所有连接器公司(Samtec、Molex和Amphenol)都为其连接器提供了测量和模拟的s参数模型。
McMorrow报告说，Samtec通过与测量指标相关的模型为所有新连接器提供了非嵌入式测量。由于许多224 Gb/s连接器将包含在双线电缆组件中，Samtec为这些整个基于电缆的链路提供模型，包括它们对PCB应用、电缆AWG和电缆长度的假设。在小组讨论中，kroswyk还指出，Samtec在其网站上提供了关于其连接器的高速特性报告。
对于Amphenol, Rowlands指出，虽然他们提供了模拟s参数标准，但也可以使用测量模型，但它们通常具有因果关系和噪声缺陷，难以在信道中进行分析。Molex还向客户提供测试报告以及模型特性报告。对于大规模生产的产品，Shah指出链接在他们的网站上;对于更新的项目，它是在NDA下发布的。
为了保护其设计的知识产权，连接器制造商通常提供其产品的加密机械模型，以便集成到仿真中。一些设计师对模型的加密版本表示担忧，怀疑它们的准确性。Shah说Molex不会在差动副的结构上妥协，因为这会影响模拟精度。相反，他们通过减少对的数量来简化。Krooswyk同意Shah的观点，在加密模型中没有精度牺牲，指出“你不是在PCB和连接器之间放置一个人工波口边界，你要一起解决它，这将给你最准确的结果。”Asif (Cadence)向设计师保证，虽然模型的细节对用户是隐藏的，但它们对仿真工具是透明的。
如何使用模型
工程师如何采用连接器制造商的模型并将其合并到他们的仿真中?
Rowlands说，工程师可以在任何读取s参数的工具中使用Amphenol的模型，比如Matlab、ADS、ANSYS和各种免费下载工具。McMorrow报告说，Samtec的s参数模型也可以与任何使用s参数模型的系统模拟器一起工作，他说:“此外，对于那些希望在建模中获得更高保真度的客户，Samtec将在Ansys工具套件中提供加密的Ansys HFSS和非加密的HFSS 3D布局模型，用于3D全波建模。”
最后一个外卖
无论设计如何，都必须考虑直接通向连接器的区域，以提供最佳的信号完整性。用PCB模拟连接器，并考虑到通向连接器的所有内容(通孔、迹线、垫层等)有助于获得最佳结果。此外，与连接器一起使用的测试夹具的设计也很重要，因为您希望测试夹具没有噪音或反射。好消息是，高带宽连接器的制造商提供了大量的支持材料、使用模拟工具的建议、断开建议和技术支持，以确保优化设计。
参考文献
1.在线小组讨论:实用连接器表征技术，信号完整性杂志，2021,Web//www.lambexpress.com/events/188-online-panel-practical-connector-characterization-techniques．
