基于有限元法的SMP射频连接器PCB接口性能研究
2021-03-08李海峰郝健男
机电元件 2021年1期
青 春,李 凯,李海峰,郝健男,王 璐
(1.沈阳兴华航空电器有限责任公司,辽宁沈阳,110144;2.军代表室,辽宁沈阳,110144)
1 引言
目前,板对板同轴互连解决方案在通信设备模块互连中的应用越来越广泛,如通信基站、直放站、GPS等设备。随着我国5G基站的推进特别是近年来对于5G新基建的大力投资,该互连解决方案的需求将进一步增加。其中,SMP是其中使用较为广泛的接口形式之一。
针对板间射频这一巨大的市场需求,国内外公司及专家纷纷提出自己的板对板互连解决方案。上海雷迪埃公司对SMP-MAX及PCB整体进行了仿真设计[1];对板对板MSR射频同轴连接器进行了研发[2];上海贝尔公司对无线通讯基站设备的互连设计进行了深入的研究[3];南京航空航天大学对SMP板间连接器及转接器进行了仿真及设计[4],以上研究对板间射频连接器对发展起到了积极的推动作用。
本文以计算机辅助计算平台为工具,对SMP板间射频同轴连接器与微带线结构PCB间的互连接口进行了仿真计算和优化设计,分析了残桩、反焊盘尺寸、连接器内插针直径等参数对于接口传输性能的影响,计算了0~40GHz频带范围内接口插入损耗、回波损耗、电压驻波比、特性阻抗等关键传输特性参数的理论值,为二者互连接口设计提供了理论指导。
2 连接器及PCB接口基本尺寸设计
2.1 连接器设计
按照GJB5246-2004《射频连接器界面》规定和特性阻抗计算公式(1-1)完成SMP板间射频连接器结构及参数设计,保证其特性阻抗满足50Ω±5Ω要求,特性阻抗公式如下[5]:……p>
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