Multipoortconnectoren: interconnectieoplossingen met hoge dichtheid

Multipoortconnectoren: interconnectieoplossingen met hoge dichtheid

Definitie en overzicht

Multiportconnectoren integreren meerdere coaxiale contacten in één connectormodule, waardoor een hogere verbindingsdichtheid mogelijk is en de installatietijd wordt verkort. Deze connectoren verkleinen ook de totale systeemafmetingen en verminderen de complexiteit. Bij de keuze van een multiportconnector moet rekening worden gehouden met factoren zoals het vereiste frequentiebereik, de signaalintegriteit en de beschikbare ruimte – dit zijn cruciale elementen voor een toepassingsspecifieke selectie.

Systeemvoordelen en standaardisatie

Doordat RF/coaxiale kabelassemblages met meerdere poorten gestandaardiseerde contactholtes hebben, maken ze een flexibele integratie mogelijk van RF- (coaxiaal, twinax, triax, enz.), glasvezelmodules en niet-RF-signaalcontacten binnen dezelfde connector, afhankelijk van de contactgrootte. Zo maken de DC tot 40 GHz hoogfrequente coaxiale D38999-contacten van Amphenol SV Microwave het mogelijk om D38999-connectoren te blijven gebruiken en tegelijkertijd hun toepassing uit te breiden naar microgolftransmissielijnen.

Zorgen over kruisingen en testvoortgang

In zijn IMS2024-rapport merkte David Shaff, RF/Microwave Director bij Bishop & Associates, op dat hoewel de trend voor multiport multi-coax-assemblages lineair (continu) is of bestaat uit coaxiale inserts die in multi-cavity connectoren worden geïnstalleerd, en interfaces zoals SMPM en SMPS/SMP3 zijn gestandaardiseerd, er nog steeds zorgen bestaan ​​over intermatching vanwege verschillen in de diepte van de coaxiale uitsparingen/interfaces tussen fabrikanten. Hij voegde er echter aan toe: "Verschillende leveranciers hebben met succes intermatch-tests uitgevoerd op D38999-assemblages die SMPM-interfaces gebruiken voor contacten van maat 16 (en mogelijk grotere holtes), waarbij trillingen, enz. werden getest. De rapporten zijn nog niet openbaar, maar de leveranciers zullen gemeenschappelijke leveranciers zijn van VITA67 en SOSA. Bovendien worden coaxiale oplossingen voor kleine contactholtes van maat 20 (werkend tot 110 GHz) in MIL-PRF-24308, MIL-DTL-38999 (alle vier series) en zelfs de nieuwe MIL-DTL-32689 ronde connector nog steeds als enige leverancier beschouwd."

Belangrijkste leveranciers en productvormen

Verschillende bedrijven, waaronder Radiall, Amphenol SV Microwave, Amphenol CIT, Southwest Microwave, SOURIAU (Eaton) en TE Connectivity, bieden coaxiale kabelconnectoren voor toepassingen met meerdere poorten aan. Deze omvatten ronde MIL-STD-38999-, rechthoekige MIL-DTL-24308- en zelfs ARINC-600-typen die door ervaren gebruikers kunnen worden geïnstalleerd. Daarnaast bieden veel leveranciers, zoals Samtec, HUBER+SUHNER en Rosenberger, producten met meerdere poorten voornamelijk aan als voorgeassembleerde eenheden. De onderstaande afbeelding toont een typische losstaande coaxiale kabel met meerdere poorten van Radiall.

Ontwerpoverwegingen

• Normen: Multipoortconnectoren die worden gebruikt in hoogfrequente militaire en avionicasystemen moeten voldoen aan, of de elektrische, mechanische en omgevingsspecificaties van de traditionele coaxiale connectoren die ze vervangen overtreffen. Het ontwerpen op basis van de industriestandaard militaire connectorspecificaties heeft geleid tot het gebruik van MIL-DTL-38999-connectoren in commerciële assemblages, evenals versies met standaard en op maat gemaakte MIL-DTL-24308-connectoren. Oplossingen met meerdere behuizingen en oplossingen met gekoppelde inzetstukken omvatten gestapelde Combo-D (met MIL-inzetstukken) en ARINC-assemblages.

• Montage: Connectorbehuizingen worden gemonteerd volgens hun niet-coaxiale equivalenten, die per connectorreeks verschillen. Multipoorten voor paneelmontage kunnen PC-aansluitingen hebben. Let op: RF-signalen zijn over het algemeen niet geschikt voor 90°-aansluitingen en de impedantie van de printplaatsporen moet in acht worden genomen. Als alternatief kunnen verbindingen naar andere locaties op de printplaat of naar interne componenten worden geleid, waardoor kennis van de elektrische eigenschappen van deze verbindingen vereist is.

• Paring: Multipoortkoppeling werkt op dezelfde manier als standaardkoppeling. Dit kan via een blindkoppeling in de lijn, een schroefkoppeling of een push-pull-mechanisme. Dit is een belangrijk voordeel, omdat er slechts één connectorpaar wordt gekoppeld in plaats van vele afzonderlijke RF-connectorparen.

• Frequentiebereik: De frequentieprestaties zijn afhankelijk van de gebruikte kabels en printplaten. Op zichzelf bestrijkt een standaard coaxiale kabel met meerdere poorten doorgaans het frequentiebereik van DC tot 20 GHz; echter, unieke (vaak geminiaturiseerde) assemblages met geschikte componenten en kabels kunnen een frequentiebereik tot 125 GHz bereiken.

• Impedantie: De meeste meerpoortsconnectoren hebben een impedantie van 50 Ω.

• Havenposities en aantal: Connectoren op printplaatniveau zijn verkrijgbaar in configuraties met 2, 4 en 6 poorten, met diverse afmetingsopties.

• Versteviging: Multipoortconnectoren die worden gebruikt in militaire en luchtvaarttoepassingen moeten bestand zijn tegen hoge schokken en trillingen, een breed temperatuurbereik en functioneren onder bijna-vacuümomstandigheden op grote hoogte.

• Voorbeeld van een snelle verbinding: De multiport quick-connect kabelbomen van Amphenol CIT zijn voorzien van push-on RF-interfaces die zijn ontworpen om de tijd en kosten voor integrators te verlagen zonder concessies te doen aan betrouwbaarheid of prestaties. Ze ondersteunen dezelfde kritische werkfrequentie, retourverlies en RF-afschermingsspecificaties als traditionele single-point schroefdraadinterfaces zoals SMA en SMK/2,92 mm.

Markten en toepassingen

Multipoortconnectoren worden veel gebruikt in de militaire/luchtvaart-, datacommunicatie-/telecommunicatie-, medische en industriële sector. Commerciële toepassingen zijn onder andere militaire en avionicasystemen, kabeltelevisie en internetdiensten, industriële automatisering, instrumentatie en testapparatuur.

Representatief product: Times magnetronserie met meerdere poorten

De Multi-Port (M8) en Mini Multi-Port (MMP) connectoren van Times Microwave Systems zijn interconnectieoplossingen met een hoge dichtheid, ontworpen voor robuuste prestaties in extreme omstandigheden en voldoen aan de MIL-T-81490- en MIL-C-87104-normen. De M8-connector ondersteunt frequenties tot 20 GHz, terwijl de MMP tot 40 GHz reikt. Beide connectoren zijn voorzien van afgedichte behuizingen, veerbelaste interfaces en schroefkoppelingen, wat zorgt voor uitstekende afscherming, een laag invoegverlies en een hoge betrouwbaarheid onder trillingen en thermische belasting. Ze zijn bij uitstek geschikt voor luchtvaartsystemen en andere toepassingen die een hoge duurzaamheid vereisen.