Πώς να καθορίσετε τους κοαξονικούς βύσματα σύνδεσης χωρίς οπτική επαφή

Ένας ανεπανόρθωτος σύνδεσμος χρησιμοποιείται όταν η πρόσβαση στο σημείο σύνδεσης δεν είναι δυνατή, κάτι που οφείλεται συνήθως σε περιορισμούς φυσικού χώρου. Μια συνηθισμένη εφαρμογή για ανεπανόρθωτους συνδέσμους είναι όταν χρειάζεται να συνδεθούν δύο κυκλώματα. Σε εφαρμογές RF και Microwave, οι ανεπανόρθωτες συνδέσεις μπορούν να γίνουν πολύ δύσκολες, καθώς η διατήρηση ενός σταθερού και ομοιόμορφου σήματος μεταξύ κυκλωμάτων ή μονάδων απαιτεί ειδικά σχεδιασμένους ανεπανόρθωτους συνδέσμους.

Λόγω της σχεδίασής τους με μικρό χώρο κατάληψης και της ευκολίας σύνδεσης, οι συνδεσμοι «blind mate» χρησιμοποιούνται συχνά σε στρατιωτικές εφαρμογές, όπου το ηλεκτρονικό υλικό πρέπει να χωράει σε στενούς χώρους με περιορισμένη πρόσβαση. Αυτοί οι σύνδεσμοι μπορούν επίσης να αντέχουν σε έντονες κραδασμούς και ακραίες θερμοκρασίες, γεγονός που τους καθιστά ιδανικούς για εφαρμογές σε δύσκολες συνθήκες. Παρόμοιες απαιτήσεις καθιστούν τους συνδέσμους «blind mate» μια δημοφιλή επιλογή και στην αγορά καταναλωτικών ηλεκτρονικών προϊόντων, λόγω της αυξανόμενης πολυπλοκότητας και πυκνότητας των σχεδιασμών πλακετών. Παραδοσιακά, οι σύνδεσμοι «blind mate» ήταν πολύ ακριβοί για να ληφθούν υπόψη στα περισσότερα εμπορικά προϊόντα και για τον λόγο αυτό χρησιμοποιούνταν περιορισμένα σε εμπορικές αγορές. Καθώς η τεχνολογία εξελίχθηκε, πολλοί κατασκευαστές συνδέσμων προσφέρουν πλέον μοντέλα χαμηλότερου κόστους, τα οποία έχουν σχεδιαστεί για χρήση μέχρι 3 ή 6 GHz, σε αντίθεση με τις εκδόσεις υψηλότερων συχνοτήτων (από 18 έως 40 GHz), που χρησιμοποιούνται σε εξειδικευμένες εφαρμογές.

Υπάρχουν πολλοί διαφορετικοί τύποι βυσμάτων σύνδεσης (blind mate connectors) διαθέσιμοι στην αγορά σήμερα. Οι σχεδιασμοί διαφέρουν ως προς το μέγεθος, τα ηλεκτρικά χαρακτηριστικά και τα μηχανικά χαρακτηριστικά. Υπάρχουν επιλογές μονής κοαξονικής σύνδεσης, καθώς και μπλοκ ή ομάδες βυσμάτων ενσωματωμένα σε ένα κοινό περίβλημα, περιλαμβανομένου του βύσματος D-Sub και των πολλών παραλλαγών του. Η πλειοψηφία των βυσμάτων σχεδιάστηκε να είναι συνδέσεις πίεσης (push-on) και απαιτούν κάποιο μηχανικό μηχανισμό για να διατηρούν τα συνδεδεμένα βύσματα στη θέση τους. Άλλοι τύποι περιλαμβάνουν σχεδιασμούς με κλικ (snap-on), οι οποίοι διαφέρουν ως προς την απαιτούμενη δύναμη για τη σύνδεση και αποσύνδεση των βυσμάτων. Το βύσμα SMP (γνωστό και ως βύσμα GPO®), καθώς και πολλοί άλλοι δημοφιλείς σχεδιασμοί, διατίθενται σε έκδοση ολισθήσεως (smooth bore), καθώς και με μερική ή πλήρη σταθεροποίηση (limited detent και full detent). Σε εφαρμογές board-to-board, μια τυπική διάταξη περιλαμβάνει ένα βύσμα smooth bore στην PCB, έναν προσαρμογέα βλήμα (bullet adapter) και ένα βύσμα με μερική ή πλήρη σταθεροποίηση στην απέναντι PCB. Με τη χρήση αυτής της διάταξης, ο προσαρμογέας θα παραμένει συνδεδεμένος στο βύσμα με την ασφάλιση σταθεροποίησης (detent capture) όταν οι πλακέτες αποσυνδέονται και η σύνδεση διακόπτεται.

Η μηχανική ευθυγράμμιση αποτελεί μία από τις πιο σημαντικές ιδιότητες των βιομηχανικών συνδεσμών (blind mate connectors). Οι σύνδεσμοι SMP, Mini-SMP (επίσης γνωστοί ως SMPM ή GPPO®) και οι νεότερες παραλλαγές τους, οι οποίοι λειτουργούν σε υψηλότερες συχνότητες, επιτρέπουν κάποια μηχανική αστοχία ευθυγράμμισης. Η εσωτερική κατασκευή αυτών των συνδεσμών επιτρέπει αξονική και ακτινική αστοχία ευθυγράμμισης, διατηρώντας παράλληλα την ηλεκτρική ακεραιότητα των συνδεδεμένων συνδεσμών. Αυτό είναι ιδιαίτερα σημαντικό καθώς αυξάνεται ο αριθμός των κοαξονικών συνδέσεων. Λόγω της σωρευτικής ανοχής των μηχανικών διαστάσεων, είναι δύσκολο και ακριβό να διατηρηθεί η πραγματική θέση και η αξονική ευθυγράμμιση πολλαπλών συνδεσμών, κάτι που απαιτεί ακριβή κατεργασία και αυστηρό έλεγχο της διαδικασίας παραγωγής.

Ορισμένοι από τους σχεδιαστικούς παράμετρους που πρέπει να λαμβάνονται υπόψη κατά την επιλογή ενός κοαξονικού βιομηχανικού συνδέσμου περιλαμβάνουν το φυσικό μέγεθος, τη μέγιστη συχνότητα λειτουργίας, τις μέγιστες απαιτήσεις ισχύος, τη μηχανική αστοχία ευθυγράμμισης που επιτρέπεται, καθώς και τον αριθμό των συνδέσεων και αποσυνδέσεων που η διεπαφή πρέπει να αντέχει.