[发明专利]一种针对高速信号连接器优化分析方法与系统

说明书

技术领域

本发明涉及信号传输领域，特别是一种针对高速信号连接器优化分析方法与系统。

背景技术

背板连接器是大型通讯设备、超高性能服务器和巨型计算机、工业计算机、高端存储设备常用的一类连接器。主要作用是连接单板和背板，单板和背板间呈90度垂直结构，传递高速差分信号或单端信号以及传递大电流。

连接器是电子设备中必不可少的部件，是指连接两个有源器件进行传输电流或信号。在电路内被阻断处或孤立不通的电路之间，架起沟通的桥梁，从而使电流流通，使电路实现预定的功能。

现有连接器中，还是延续传统的PIN脚设计。高速连接器中的连接PIN脚太长，这样不仅会造成额外的材料成本，还会存在更多的连接器PIN Stub和电路板中的PIN Stub造成信号质量的损失。

发明内容

本发明的目的是提供一种针对高速信号连接器优化分析方法与系统，旨在解决现有连接器管脚和焊盘过长，影响信号质量的问题，实现减小信号传输中的损耗，提高信号质量。

为达到上述技术目的，本发明提供了一种针对高速信号连接器优化分析方法，包括以下步骤：

将连接器中管脚与焊盘的多余部分设置为不同长度；

将管脚与焊盘的多余部分等效为电感和电容；

分别对不同长度多余部分管脚与焊盘的连接器进行性能分析，比对性能参数；

选择性能参数最优的管脚和焊盘多余部分的长度，对管脚和焊盘进行截断。

优选地，所述管脚和焊盘多余部分的电感与电容计算公式如下：

L1＝4(0.01*D)/(d1/D+0.44)，D为管脚直径，d1为为管脚多余部分长度；

L2＝4(0.01*D)/(d2/D+0.44)，D为管脚直径，d2为为焊盘多余部分长度；

C1＝4ε/d1，ε为介质介电常数，d1为管脚多余部分长度；

C2＝4ε/d2，ε为介质介电常数，d2为焊盘多余部分长度。

优选地，所述性能参数包括插入损耗和回波损耗的大小以及是否有谐振现象。

优选地，所述性能参数的选择标准如下：插入损耗和回波损耗更小且无谐振现象。

本发明还公开了一种针对高速信号连接器优化分析系统，包括：

长度设置模块，用于将连接器中管脚与焊盘的多余部分设置为不同长度；

等效模块，用于将管脚与焊盘的多余部分等效为电感和电容；

性能分析模块，用于分别对不同长度多余部分管脚与焊盘的连接器进行性能分析，比对性能参数；

截断长度确定模块，用于选择性能参数最优的管脚和焊盘多余部分的长度，对管脚和焊盘进行截断。

优选地，所述管脚和焊盘多余部分的电感与电容计算公式如下：

L1＝4(0.01*D)/(d1/D+0.44)，D为管脚直径，d1为为管脚多余部分长度；

L2＝4(0.01*D)/(d2/D+0.44)，D为管脚直径，d2为为焊盘多余部分长度；

C1＝4ε/d1，ε为介质介电常数，d1为管脚多余部分长度；

C2＝4ε/d2，ε为介质介电常数，d2为焊盘多余部分长度。

优选地，所述性能参数包括插入损耗和回波损耗的大小以及是否有谐振现象。

优选地。所述性能参数的选择标准如下：插入损耗和回波损耗更小且无谐振现象。

发明内容中提供的效果仅仅是实施例的效果，而不是发明所有的全部效果，上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果：

与现有技术相比，本发明通过将连接器中多余部分的管脚与焊盘进行等效为电感和电容，并在Hspice软件中进行性能分析，获得性能参数最优情况下的管脚与焊盘多余部分的长度，并按照此长度对管脚和焊盘进行截断，解决了现有连接器管脚和焊盘过长，影响信号质量的问题，减小信号传输中的损耗，提高信号质量，管脚的截断有助于减少材料的成本费用，焊盘的截断有助于产生更大的空间进行走线，方便设计。

附图说明

图1为本发明实施例中所提供的一种针对高速信号连接器优化分析方法流程图；

图2为本发明实施例中所提供的一种连接器外形示意图；

图3为本发明实施例中所提供的一种连接器管脚示意图；

图4为本发明实施例中所提供的一种不同管脚和焊盘长度下插入损耗对比图；

图5为本发明实施例中所提供的一种不同管脚和焊盘长度下回波损耗对比图；

图6为本发明实施例中所提供的一种针对高速信号连接器优化分析系统结构框图。