选择高速背板互连产品

设计工程师不断地追求满足各种通信应用中对增加速度、带宽和端口密度的需求。为了跟上步伐，背板连接器制造商开始提供创新性的设计以支持此类要求。一些OEM使用新兴的结构，例如正交系统——混合和直连（无中间板）——提高其信道性能并降低与日益复杂的中间板设计相关的总成本。



直角垂直
直角垂直背板互连解决方案便于所有系统数据点之间的交叉连接。这些传统的背板连接器产品设计用于工业标准机架中，是系统设计中的常用选择。

几乎所有的背板连接器解决方案都允许将子卡盲插于底板中，并按照总体排列、按键、电源和信号输出正确地排序，所有这些都允许OEM对其系统进行现场升级和扩展。大多数背板连接器解决方案支持多种不同的工业标准插槽宽度，允许多种子卡尺寸。

他们通常还通过端到端可堆栈的单体和（或）薄型系统，提供线性信号和电源扩展能力，支持多种不同的子卡应用。总的来说，这些传统解决方案支持广泛的应用，包括数据通讯、电信、军事和医疗设备。

选择背板互连解决方案时需要考虑的首要要求是高速数据（单端或差分）、低速（单端）信号、电源和总体排列/引导要求，以及连接器可用的总体尺寸封装（高度、长度，深度）。系统级的最大挑战通常是空间、PCB厚度/外观比例限制、PCB布线限制、电源管理和冷却/空气流动。

虽然这些解决方案实际上适于任何类型的系统设计，而更高的端口密度推动着对更多信号线穿过背板的需求。这具有极大的可能性造成信号集成降级、空间问题以及层数增加，最终产生额外的成本。

同样，许多连接器制造商面临着开发高速、高性能连接器解决方案的挑战，它占据较少空间并具有较窄外形，适应较低成本的空气流动要求。随着材料成本不断增加，以较低的成本开发性能提高的产品，尤其是传统的背板互连解决方案，对连接器制造商来说是一个挑战。

正交中间板
正交背板解决方案正迅速出现在大量的传统服务器、交换机和存储应用中。现在业界发展已进入高速差分结构，需要连接器解决方案促进差分线对通过中间板从子卡到子卡进行传输，同时仍然保持信道的信号完整性性能。

这些正交解决方案非常独特，因为它们消除了对通过中间板排布的信号线路的需求，降低了成本，提高了信号完整性性能。较短的信道长度具有较少的衰减，而且由于去除了通过线桩的中间板，能量反射的机会较小，使得串扰较少。但是，以较低的实施成本获得较高的端口密度是真正的正交结构唯一的最大优点。

3线，30瓦通用适配器
设计用于便携设备、外围设备以及网络和游戏机，PSC30U是20至30瓦通用三线输入适配器。该单输出开关电源符合CEC标准，满足cUL/UL 60950-1、CE、C-Tick、TUV EN60950-1和SAA安全认证。该窄式适配器尺寸仅为105mm×59mm×31.5mm，重8.82盎司。
Phihong PSC30U的详细情况，请访问：www.phihong.com/html/psc30u.html

10W可互换插头适配器
对于可以开发单顶组件，然后根据适配器的分布位置而配置压板的OEM来说，PSM11R 10瓦可互换插头系列可以最小化成本。它效率高、重量轻、体积小，仅重4.52盎司，可用于5V至12V的直流输出电压。
Phihong PSM11R的详细情况，请访问：www.phihong.com/html/psm-11r.html

2线，15W适配器
PSAA15W是通用型输入15瓦单输出系列适配器，提供输出电压可达48VDC。该紧凑型适配器尺寸仅为81.2mm×50mm×29.8mm，重4.94盎司。理想适用于便携式设备、低功率计算机和网络应用。Phihong 15W适配器满足cUL/ UL、CE和TUV安全认证，符合CEC标准。

Phihong PSAA15W的详细情况，请访问：www.phihong.com/html/psaa15w.html
空气流动是使用正交互连时的最大问题。冷却在中间板一侧上拥有旋转90º的子卡的系统是非常困难的。

一种解决方案是直连正交连接器，完全消除中间板，进一步提高系统的信号完整性性能和空气流动。此外，从传统系统传输至纯粹的正交系统会引起一些向后兼容和遗留障碍。

共面/夹层设备
共面和夹层解决方案通常用于I/O灵活性和向后兼容、内存扩展和内核处理扩展。在大多数背板产品系列中，这些解决方案具有与传统背板连接器相同的机械和电气特性，包括共同的可分离接口、兼容的针脚、引导和电源选项。

在夹层解决方案中，空气流动和散热通常决定了接合连接器的堆叠高度，对于连接器制造商来说具有一定的挑战性。由于对系统热动力性能的不断挑战，对于不同的系统常常需要不同的堆叠高度。

在共面解决方案中，用在子卡上的内部和外部I/O通常决定了信号性能的要求，以及共面连接器可用的空间。大多数背板连接器产品系列提供直角插针选项，借助接合接口、PCB面积/连接方法以及接合顺序，以确保整个系统的电气和机械连续性。

真实的信道性能
除了在优化连接器的电气参数方面的考虑，系统级的性能取决于整个信道。PCB接口（通孔或SMT连接）、芯片封装和BGA连接、电路板线路以及直流接线盖都影响信道的性能。

因此需要量化信道的表现。一些工业论坛和标准委员会研究了这一问题，产生了一些确切的解决方案。 


     图1：StatEye等数学算法可以帮助规定信道的符合性。

光学互联网论坛的通用电气接口（CEI）实施协议选择了称为StatEye的方法规定信道的符合性（参见图1）。StatEye是Matlab中的数学算法，提供眼形图开口对应于不同比特错误率（BER）大小的概率轮廓线。

软件仿真给定的信道，并使用规定的参考发射器（预加重和后加重）和接收器型号。如果产生的眼形轮廓图不与给定的屏蔽发生干涉，那么任何该信道是符合要求的。

IEEE 802.3（以太网）工作组在其802.3ap 10G背板以太网标准中，采用了不同的方法，它为信道传输功能规定了限制线，以及插入损耗波纹和插入损耗串扰率（ICR）等参数。