汽車智能家居、自動(dòng)化對(duì)高速連接器提出了更高的要求，因而，需要高速連接器必須重視信號(hào)傳輸能力。

高速性能標(biāo)準(zhǔn)比以往任何時(shí)候都高，PCB組件需要性能和風(fēng)險(xiǎn)的平衡。 具體地，在測(cè)試設(shè)計(jì)時(shí)，首先考慮信號(hào)的完整性。 由于對(duì)高數(shù)據(jù)速率的要求苛刻，目前數(shù)字領(lǐng)域的硬件開發(fā)者會(huì)面臨高頻應(yīng)用的問題，部分超過20 Gb/s。 在低端應(yīng)用領(lǐng)域，對(duì)更小、更快、更強(qiáng)大的電氣部件的需求也在不斷增加，今天的PCB組件中可用的空間越來越少。

基本的設(shè)計(jì)要求

包括：模塊的可用空間數(shù)量、所需的連接技術(shù)、管腳數(shù)量和分配以及總體性能要求。 最緊要的挑戰(zhàn)是在保證模塊運(yùn)行過程中不會(huì)丟失信號(hào)的同時(shí)，很好地管理這些需求。 如果目前的信號(hào)傳輸線受到抑制，產(chǎn)品的性能將會(huì)嚴(yán)重受損。 為了使模塊以峰值操作能力動(dòng)作，防止信號(hào)損失必須是設(shè)計(jì)的第一條線。

防止信號(hào)完整性的損失

信號(hào)路徑附近的材料類型對(duì)于高速信號(hào)的正常傳輸很重要。 重要的是要避免接觸材料橫截面的變化以及使用電導(dǎo)率高的材料。 塑料材料的介電常數(shù)也會(huì)影響信號(hào)傳輸。 整個(gè)互連系統(tǒng)的相位匹配的典型標(biāo)準(zhǔn)是85-100歐姆。

由于電子元件可能會(huì)成為干擾源，因此敏感元件的接近增加了相互干擾的風(fēng)險(xiǎn)。高速信號(hào)可以通過插入損失和返回?fù)p失而丟失。 插入損耗是指在阻抗曲線內(nèi)的偏差，導(dǎo)致信號(hào)發(fā)生反射。 記述沿信號(hào)路徑的信號(hào)損失，表示為輸出信號(hào)與輸入信號(hào)的比值。 通常設(shè)置-3 db的極限值，是因?yàn)椴迦霌p耗高，接收器無法清楚地識(shí)別信號(hào)。

插入損耗的構(gòu)成因素

插入損耗由耦合損耗、介質(zhì)損耗、反射損耗、線路損耗、輻射損耗不同的組件構(gòu)成。 耦合損失發(fā)生在陽陰連接器之間的接觸點(diǎn)。 插入時(shí)，具有適當(dāng)公差的可靠接觸對(duì)于減少信號(hào)傳輸損耗是很重要的。 接觸電阻也需要以較大的接觸面積和接觸點(diǎn)處的高接觸力保持盡可能低。 連接器表面的異物，例如磨損引起的粒子，會(huì)增加接觸電阻。 高質(zhì)量的連接器至少鍍上合適的金，以防止這種情況發(fā)生。

除了插入損失外，還必須考慮返回?fù)p失。 返回?fù)p耗是插入到信號(hào)中的反射信號(hào)的部分。 在系統(tǒng)設(shè)計(jì)者減少返回?fù)p耗方面，連接器的阻抗限制使系統(tǒng)設(shè)計(jì)者在減少返回?fù)p耗上困難較大。最好的方法是利用上升時(shí)間或引出線。上升時(shí)間描述了信號(hào)位于兩個(gè)定義的振幅值（通常在10%到90%之間）的時(shí)間。上升時(shí)間越低，帶寬越大，與系統(tǒng)其它部分阻抗越匹配。

信號(hào)干擾的另一個(gè)關(guān)鍵源是串?dāng)_。電容性耦合和電感性耦合可以單獨(dú)考慮。近端串?dāng)_（NEXT）發(fā)生在信號(hào)傳輸干擾并行對(duì)的信號(hào)傳輸時(shí)，這主要通過感應(yīng)發(fā)生。頻率越高，通常對(duì)第二對(duì)信號(hào)產(chǎn)生的干擾就越大。如果以分貝為單位的絕對(duì)值很高，則存在較高水平的串?dāng)_衰減，因此在受擾動(dòng)對(duì)中只能測(cè)量到很小的影響。在-20dB時(shí)，1%的信號(hào)串?dāng)_；另一方面，在-40db時(shí)，只有0.01%。

與近端串?dāng)_相比，遠(yuǎn)端串?dāng)_( FEXT )產(chǎn)生于整個(gè)線路的長(zhǎng)度上。 因此，在傳輸鏈路的終端測(cè)量到對(duì)鄰接對(duì)象信號(hào)的干擾，由于干擾信號(hào)沿著道路衰減，所以通常很低。

當(dāng)然，PCB系統(tǒng)內(nèi)的數(shù)據(jù)傳輸不能被中斷、或阻止，這就是為什么對(duì)電磁干擾的保護(hù)是高速系統(tǒng)中信號(hào)完整性的一個(gè)高度關(guān)注的問題。電磁干擾可以與串?dāng)_相比，唯一的區(qū)別是干擾源不是在連接器中的單個(gè)信號(hào)路徑內(nèi)，而是在外部產(chǎn)生的。

高速數(shù)據(jù)傳輸特別容易受到不需要的電磁干擾，即使是一個(gè)小脈沖也偽裝成有用的信號(hào)，阻止接收機(jī)的準(zhǔn)確數(shù)字信息傳輸。

高速連接的優(yōu)化設(shè)計(jì)

連接器可以表示干擾源和干擾源接受，它受到組件的影響，并對(duì)周圍的組件產(chǎn)生電磁效應(yīng)。與耦合電感LK，連接器可以描述在兩個(gè)功能：干擾源和干擾接受。

耦合電感應(yīng)被視為一個(gè)EMC參數(shù)，因?yàn)檫B接器可以很容易地描述考慮電氣條件。這適用于抗干擾性和干擾發(fā)射。耦合電感并不是一種同樣適用于整個(gè)連接器的測(cè)量因素，因?yàn)樗赡軙?huì)受到連接器和連接器幾何形狀上的信號(hào)分配的影響。

有效屏蔽的一個(gè)先決條件是使用具有高導(dǎo)電性的材料。接觸點(diǎn)的數(shù)量可能是成功屏蔽的決定性因素。在連接器屏蔽中產(chǎn)生的干擾電流依次產(chǎn)生會(huì)影響信號(hào)觸點(diǎn)的磁場(chǎng)。電流越高，磁場(chǎng)就越強(qiáng)。電流流除以屏蔽板的多次接觸，從而減少了磁場(chǎng)。

隨著對(duì)高速連接的需求激增，信號(hào)丟失的風(fēng)險(xiǎn)也會(huì)增加。在開發(fā)新的高速連接器時(shí)盡量減少傳輸路徑內(nèi)的干擾。仔細(xì)考慮材料、EMC屏蔽的可能性、插入損耗、返回?fù)p耗和串?dāng)_對(duì)于優(yōu)化高速設(shè)計(jì)潛力至關(guān)重要。