Hochgeschwindigkeitskern für leichte Geräte - Anwendungshinweise für I-PEX-Stecker in Hochfrequenzkabelbündeln

In Smartphones, Laptops, Display Modules and other consumer electronics, extremely fine coaxial cables (micro coaxial cable) combined with I-PEX connectors have become the mainstream solution for high-frequency signal transmission. The following outlines several aspects that engineers need to focus on from a design perspective when applying them.

Eine Auswahl an Steckverbindern: Die Übereinstimmung von Leiterdicke und Spacing ist entscheidend
Im Hochgeschwindigkeitssignalverbund müssen der Kontaktabstand (Pitch) des Steckers und der Durchmesser des Kabels präzise übereinstimmen.
I-PEX gebräuchliche Typen wie CABLINE®-VS (0.5 mm Pitch) und CABLINE®-CA (0.4 mm Pitch), die die Drahtquerschnitte der Kabelaußendurchmesser nicht überschreiten sollten, betragen etwa 0.5 mm und 0.4 mm.
Eine größere Leiterdicke kann die Übertragungsverluste verringern, erhöht jedoch die Dicke des Kabelbündels und stellt höhere Anforderungen an den internen Raum des Geräts. Daher muss zwischen elektrischen Eigenschaften und Strukturraum ein Gleichgewicht erreicht werden.

Zweites Kapitel: Impedanzkonsistenz: Signalreflexion und Verlustkontrolle
Im Design hochgeschwindiger Systeme ist die Impedanzanpassung der Schlüssel für die Signalintegrität.
Die meisten Hochgeschwindigkeitsprotokolle (wie USB4) verwenden möglicherweise 42,5 Ω, während traditionelle Standards meist 50 Ω sind.
Daher muss die Impedanzkontinuität von Kabeln, Steckverbindungen und PCB-Verbindungen gewährleistet sein, um Reflexionen effektiv zu reduzieren, den Insertionsverlust zu senken und die Stabilität der Signalübertragung zu gewährleisten.

Drei, Hochleistungsleistung: Unterstützung der neuen Generation von Schnittstellenstandards
I-PEXs CABLINE®-Serie erfüllt Anforderungen für Ultrahochgeschwindigkeitsübertragung und ist kompatibel mit mehreren Protokollen wie USB4, Thunderbolt™ 3, eDP, PCIe u.v.m.
Einige Modelle unterstützen bis zu 16 GHz Frequenz oder 64 Gbps (PAM4) Geschwindigkeit, der Kanalgeschwindigkeit beträgt 32–40 Gbps/Lane, was ausreichend Spielraum für zukünftige höhere Breitband-Interfaces bietet.

Vier, EMC-Schutz und Strukturstabilität
I-PEXs ZenShield® vollabgedeckte Schirmstruktur ermöglicht 360° EMV-Schutz und多点 Erde reduziert elektromagnetische Störungen effektiv.
Gleichzeitig sind einige Modelle mit einem mechanischen Verschlussdeckel ausgestattet, um das Abreißen oder Fehlzudrehen aufgrund von Schwingungen oder in engen Räumen durch Spannungen zu verhindern und die Verbindung zu erhöhen.

Fünf, Strukturform und räumliche Anpassung
I-PEX bietet für verschiedene Gerätelayouts mehrere Schnittstellenformen an:
Horizontale Verbindungen (CABLINE®-VS / CA / CBL) und vertikale rechte Winkelverbindungen (CABLINE®-UM / UY / UA II) usw.
Die Gesamthöhe wird auf 0,8–1,2 mm begrenzt, einige Modelle wie CABLINE-UY haben eine Höhe von nur 0,82 mm und sind besonders geeignet für dünne Geräte mit Falten oder Schwenkmechanismen.

Sechster Abschnitt: Montage und Produktionsleistung
I-PEX innovativer i-Fit®-Kontaktschweißtechnologie verkürzt die Montagezeit erheblich und ermöglicht in Kombination mit automatisierten Prozessen eine hoch einheitliche Produktion.
Das hat sowohl die Produktionsleistung verbessert als auch die Fehlerquote beim Menschen verringert, was die großflächige Fertigung von Kabelbündeln noch zuverlässiger und stabiler macht.

Bei der Gestaltung extrem dünner Koaxialbündel müssen Ingenieure eine umfassende Bewertung aus mehreren Aspekten vornehmen, darunter Abstand und Drahtdurchmesser, Impedanzkonstanz, Hochleistungsleistung, EMC-Schutz, Raumgestaltung und Montageverfahren.
Ein angemessenes Systemdesign kann die Signalintegrität sicherstellen und gleichzeitig die Zuverlässigkeit des Geräts und die Designfreiheit erhöhen.
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