選擇高速背板互連產品

設計工程師不斷地追求滿足各種通信應用中對增加速度、帶寬和端口密度的需求。為了跟上步伐，背板連接器制造商開始提供創(chuàng)新性的設計以支持此類要求。一些OEM使用新興的結構，例如正交系統(tǒng)――混合和直連（無中間板）――提高其信道性能并降低與日益復雜的中間板設計相關的總成本。



直角垂直
直角垂直背板互連解決方案便于所有系統(tǒng)數(shù)據(jù)點之間的交叉連接。這些傳統(tǒng)的背板連接器產品設計用于工業(yè)標準機架中，是系統(tǒng)設計中的常用選擇。

幾乎所有的背板連接器解決方案都允許將子卡盲插于底板中，并按照總體排列、按鍵、電源和信號輸出正確地排序，所有這些都允許OEM對其系統(tǒng)進行現(xiàn)場升級和擴展。大多數(shù)背板連接器解決方案支持多種不同的工業(yè)標準插槽寬度，允許多種子卡尺寸。

他們通常還通過端到端可堆棧的單體和（或）薄型系統(tǒng)，提供線性信號和電源擴展能力，支持多種不同的子卡應用。總的來說，這些傳統(tǒng)解決方案支持廣泛的應用，包括數(shù)據(jù)通訊、電信、軍事和醫(yī)療設備。

選擇背板互連解決方案時需要考慮的首要要求是高速數(shù)據(jù)（單端或差分）、低速（單端）信號、電源和總體排列/引導要求，以及連接器可用的總體尺寸封裝（高度、長度，深度）。系統(tǒng)級的最大挑戰(zhàn)通常是空間、PCB厚度/外觀比例限制、PCB布線限制、電源管理和冷卻/空氣流動。

雖然這些解決方案實際上適于任何類型的系統(tǒng)設計，而更高的端口密度推動著對更多信號線穿過背板的需求。這具有極大的可能性造成信號集成降級、空間問題以及層數(shù)增加，最終產生額外的成本。

同樣，許多連接器制造商面臨著開發(fā)高速、高性能連接器解決方案的挑戰(zhàn)，它占據(jù)較少空間并具有較窄外形，適應較低成本的空氣流動要求。隨著材料成本不斷增加，以較低的成本開發(fā)性能提高的產品，尤其是傳統(tǒng)的背板互連解決方案，對連接器制造商來說是一個挑戰(zhàn)。

正交中間板
正交背板解決方案正迅速出現(xiàn)在大量的傳統(tǒng)服務器、交換機和存儲應用中?，F(xiàn)在業(yè)界發(fā)展已進入高速差分結構，需要連接器解決方案促進差分線對通過中間板從子卡到子卡進行傳輸，同時仍然保持信道的信號完整性性能。

這些正交解決方案非常獨特，因為它們消除了對通過中間板排布的信號線路的需求，降低了成本，提高了信號完整性性能。較短的信道長度具有較少的衰減，而且由于去除了通過線樁的中間板，能量反射的機會較小，使得串擾較少。但是，以較低的實施成本獲得較高的端口密度是真正的正交結構唯一的最大優(yōu)點。

3線，30瓦通用適配器
設計用于便攜設備、外圍設備以及網(wǎng)絡和游戲機，PSC30U是20至30瓦通用三線輸入適配器。該單輸出開關電源符合CEC標準，滿足cUL/UL60950-1、CE、C-Tick、TUVEN60950-1和SAA安全認證。該窄式適配器尺寸僅為105mm59mm31.5mm，重8.82盎司。
PhihongPSC30U的詳細情況，請訪問：www.phihong.com/html/psc30u.html

10W可互換插頭適配器
對于可以開發(fā)單頂組件，然后根據(jù)適配器的分布位置而配置壓板的OEM來說，PSM11R10瓦可互換插頭系列可以最小化成本。它效率高、重量輕、體積小，僅重4.52盎司，可用于5V至12V的直流輸出電壓。
PhihongPSM11R的詳細情況，請訪問：www.phihong.com/html/psm-11r.html

2線，15W適配器
PSAA15W是通用型輸入15瓦單輸出系列適配器，提供輸出電壓可達48VDC。該緊湊型適配器尺寸僅為81.2mm50mm29.8mm，重4.94盎司。理想適用于便攜式設備、低功率計算機和網(wǎng)絡應用。Phihong15W適配器滿足cUL/UL、CE和TUV安全認證，符合CEC標準。

PhihongPSAA15W的詳細情況，請訪問：www.phihong.com/html/psaa15w.html
空氣流動是使用正交互連時的最大問題。冷卻在中間板一側上擁有旋轉90º的子卡的系統(tǒng)是非常困難的。

一種解決方案是直連正交連接器，完全消除中間板，進一步提高系統(tǒng)的信號完整性性能和空氣流動。此外，從傳統(tǒng)系統(tǒng)傳輸至純粹的正交系統(tǒng)會引起一些向后兼容和遺留障礙。

共面/夾層設備
共面和夾層解決方案通常用于I/O靈活性和向后兼容、內存擴展和內核處理擴展。在大多數(shù)背板產品系列中，這些解決方案具有與傳統(tǒng)背板連接器相同的機械和電氣特性，包括共同的可分離接口、兼容的針腳、引導和電源選項。

在夾層解決方案中，空氣流動和散熱通常決定了接合連接器的堆疊高度，對于連接器制造商來說具有一定的挑戰(zhàn)性。由于對系統(tǒng)熱動力性能的不斷挑戰(zhàn)，對于不同的系統(tǒng)常常需要不同的堆疊高度。

在共面解決方案中，用在子卡上的內部和外部I/O通常決定了信號性能的要求，以及共面連接器可用的空間。大多數(shù)背板連接器產品系列提供直角插針選項，借助接合接口、PCB面積/連接方法以及接合順序，以確保整個系統(tǒng)的電氣和機械連續(xù)性。

真實的信道性能
除了在優(yōu)化連接器的電氣參數(shù)方面的考慮，系統(tǒng)級的性能取決于整個信道。PCB接口（通孔或SMT連接）、芯片封裝和BGA連接、電路板線路以及直流接線蓋都影響信道的性能。

因此需要量化信道的表現(xiàn)。一些工業(yè)論壇和標準委員會研究了這一問題，產生了一些確切的解決方案。


圖1：StatEye等數(shù)學算法可以幫助規(guī)定信道的符合性。

光學互聯(lián)網(wǎng)論壇的通用電氣接口（CEI）實施協(xié)議選擇了稱為StatEye的方法規(guī)定信道的符合性（參見圖1）。StatEye是Matlab中的數(shù)學算法，提供眼形圖開口對應于不同比特錯誤率（BER）大小的概率輪廓線。

軟件仿真給定的信道，并使用規(guī)定的參考發(fā)射器（預加重和后加重）和接收器型號。如果產生的眼形輪廓圖不與給定的屏蔽發(fā)生干涉，那么任何該信道是符合要求的。

IEEE802.3（以太網(wǎng)）工作組在其802.3ap10G背板以太網(wǎng)標準中，采用了不同的方法，它為信道傳輸功能規(guī)定了限制線，以及插入損耗波紋和插入損耗串擾率（ICR）等參數(shù)。