Современная электроника №5/2023

ЭЛЕМЕНТЫ И КОМПОНЕНТЫ 48 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА • № 5 / 2023 Гибкие миниатюрные радиочастотные соединители FMC для печатных плат Рис . 1. Соединители SMP и Mini-SMP Рассмотрены конструкция и параметры соединителей FMC с предельной частотой 10 ГГц , предназначенных для поверхностного монтажа на микрополосковые печатные платы и соединения печатных плат между собой в ограниченном пространстве при минимальном расстоянии между ними 6,05 мм . Описан новый способ соединения внутренних проводников вилки и розетки взамен традиционного соединения штырь – гнездо с ламелями , обеспечивающий повышение надёжности соединителей . Кива Джуринский 1. Соединители SMP и Mini-SMP Необходимость миниатюризации и повышения плотности компоновки компонентов модулей СВЧ для теле - коммуникаций , авиации и военного применения приобретает всё бо́льшую актуальность . Все компоненты , уста - навливаемые на печатные платы , должны иметь минимально возмож - ные размеры и быть пригодными для сборки по технологии поверхностного монтажа . Многие классические радио - частотные соединители уже не удов - летворяют этим требованиям и стали сдерживающим фактором для систем с высокой скоростью передачи сигна - лов и широкополосной связи . Для решения этой проблемы были разработаны коаксиальные соедините - ли для соединения плат между собой , наиболее известными из которых явля - ются миниатюрные защёлкиваемые (push-on, snap-on) соединители SMP и Mini-SMP ( рис . 1) [1]. Предельная рабочая частота соеди - нителей SMP и Mini-SMP соответствен - но 40 и 50 ГГц . Соединители обеспе - чивают необходимое согласование параметров в сочетании с возможно - стью поверхностного монтажа на пла - ты . Соединение наружных проводни - ков вилки и розетки может быть трёх видов : полное защёлкивание , огра - ниченное защёлкивание и скользя - щее соединение , при этом соединение внутренних проводников стандартное : штырь – гнездо с ламелями . Диаметры гнездового проводника розетки соединителей SMP и Mini- SMP равны 0,85 мм и 0,75 мм соот - ветственно . Диаметр штыря ответной вилки – всего 0,40 мм для соедини - теля SMP и 0,32 мм для соединителя Mini SMP. Поэтому , чтобы не допустить повреждения миниатюрных централь - ных контактов при соединении вил - ки и розетки , необходимо обеспечить жёсткие требования к допускам и соос - ности их размеров . Велика вероятность повреждения и в случае несоосного вхождения штыря вилки в гнездо розетки , если не соблю - дены жёсткие допуски на позициони - рование при сопряжении . Естественно , что очень жёсткие допуски на разме - ры повышают стоимость этих соеди - нителей . Ещё одно соображение , которое необходимо учитывать , – ограничен - ный допуск на осевую несоосность сое - динителей , установленных на каждой из соединяемых плат ( соединение плата – плата ). Платы соединяются при помощи адаптера вилка – вилка «bullet» ( рис . 2) [1]. На одной из печатных плат устанавли - вают соединитель - вилку со скользящим соединением , а на противоположной плате – соединитель - вилку с полным или ограниченным защёлкиванием . Такое простое и экономичное соедине - ние позволяет выравнивать смещение плат в осевом направлении до 0,25 мм . При этом максимальное радиальное отклонение X = L × sin α , мм , где α – максимальный угол отклонения , рав - ный 4°, L – длина «bullet», мм [2]. При угловом и радиальном смеще - ниях плат на ламели гнездового кон - такта розетки воздействует высокая механическая нагрузка . Поскольку тол - щина стенок этих ламелей не превы - шает 0,20 мм , слишком большое сме - щение может привести к разрушению ламелей гнезда или изгибу и поломке ответного штыря вилки соединителей . Серьёзным недостатком такого сое - динения является изменение импе - данса в интерфейсе «bullet» – соеди - нители SMP на платах в зависимости от расстояния между платами [3]. На более высоких частотах это оказыва - ет влияние на повторяемость параме - тров соединения . 2. Концепция создания соединителей FMC За основу была взята традиционная , хорошо зарекомендовавшая себя схе - ма соединения печатных плат , при - менённая для соединителей SMP: соединитель - вилка со скользящим соединением на одной из печат - ных плат , соединитель - вилка с пол -