Jak dobrać złącza koncentryczne typu "blind mate"

Złącze typu blind mate jest stosowane w przypadku braku dostępu do punktu połączeniowego, co zwykle wynika z ograniczeń przestrzennych. Typowym zastosowaniem złącz typu blind mate jest łączenie dwóch płytek drukowanych. W zastosowaniach RF i mikrofalowych połączenia typu blind mate mogą stwarzać duże wyzwania, ponieważ utrzymanie stałego i jednolitego sygnału pomiędzy płytkami drukowanymi lub modułami wymaga użycia specjalnie zaprojektowanych złącz typu blind mate.

Ze względu na kompaktową konstrukcję i łatwe łączenie, złącza typu blind mate są często stosowane w zastosowaniach wojskowych, gdzie sprzęt elektroniczny musi mieścić się w ograniczonej przestrzeni z ograniczonym dostępem. Złącza te potrafią również wytrzymać intensywne wibracje i skrajne temperatury, co czyni je idealnym wyborem do zastosowań w trudnych warunkach terenowych. Podobne wymagania powodują również, że złącza typu blind mate stają się popularnym wyborem na rynku elektroniki konsumenckiej, ze względu na rosnącą złożoność i gęstość konstrukcji płytek drukowanych. Tradycyjnie złącza typu blind mate były zbyt drogie, aby je rozważać w większości produktów komercyjnych, przez co znalazły ograniczone zastosowanie na rynkach komercyjnych. Wraz z rozwojem technologii wiele producentów złączy oferuje obecnie tańsze modele przeznaczone do zastosowań do 3 lub 6 GHz, w przeciwieństwie do wersji o wyższych częstotliwościach, działających w zakresie 18 do 40 GHz, używanych w zastosowaniach specjalistycznych.

Na rynku dostępnych jest obecnie wiele różnych typów złączników typu blind mate. Projekty różnią się rozmiarem, właściwościami elektrycznymi oraz właściwościami mechanicznymi. Istnieją opcje pojedynczych połączeń koncentrycznych, jak również bloki lub grupy złączników wbudowanych w pojedynczą obudowę, w tym złącznik typu D-Sub i jego wiele odmian. Większość złączników zaprojektowana jest jako połączenia typu wciskane i wymaga pewnego mechanizmu mechanicznego, który utrzymuje połączone złączniki w pozycji. Inne typy obejmują projekty z zatrzaskiem, które różnią się ilością siły potrzebnej do połączenia i rozłączenia złączników. Złącznik SMP (znany również jako złącznik GPO®), jak również wiele innych popularnych konstrukcji, dostępny jest w wersji z nakładaniem (gładki otwór), a także z ograniczonym zatrzaskiem i pełnym zatrzaskiem. W zastosowaniach typu płytka do płytka typową konfiguracją będzie złącznik z gładkim otworem na PCB, adapter kulowy oraz złącznik z ograniczonym lub pełnym zatrzaskiem na przeciwnej płytce PCB. Stosując taką konfigurację, adapter pozostanie połączony ze złącznikiem dzięki zatrzaskowi po rozdzieleniu płytek i przerwaniu połączenia.

Dostosowanie mechaniczne jest jedną z najważniejszych właściwości złączy typu blind mate. SMP, Mini-SMP (nazywane również SMPM lub GPPO®) oraz nowsze wersje, pracujące w wyższych częstotliwościach, pozwalają na pewne odchylenie od idealnego dopasowania mechanicznego. Konstrukcja wewnętrzna tych złączy umożliwia nieosiowość i przesunięcie promieniowe, zachowując jednocześnie integralność elektryczną połączonych złączy. Jest to szczególnie istotne wraz ze wzrostem liczby połączeń koncentrycznych. Ze względu na akumulację tolerancji mechanicznych utrzymanie rzeczywistej pozycji i dopasowania osiowego wielu złączy jest trudne i kosztowne, wymagając precyzyjnej obróbki i ściśle kontrolowanych procesów produkcyjnych.

Wśród parametrów konstrukcyjnych, na które należy zwrócić uwagę przy doborze koaksjalnego złącza typu blind mate, znajdują się: rozmiar fizyczny, maksymalna częstotliwość pracy, wymagania dotyczące mocy maksymalnej, dopuszczalne odchylenie mechaniczne oraz liczba cykli łączenia i rozłączania, które interfejs musi wytrzymać.