Les connecteurs rectangulaires passent du mécanique à l'électrique
Par le passé, le choix des connecteurs incombait principalement aux ingénieurs mécaniciens, car ils devaient prendre en compte la disposition de l'ensemble du circuit imprimé ou du sous-système, et le choix des connecteurs reposait davantage sur des critères de taille et d'espace. Les performances électriques ne prennent généralement en compte que le courant nominal du terminal. La conception doit déterminer le nombre de terminaux utilisés pour la transmission des signaux, la taille et la forme du corps du connecteur, ainsi que sa robustesse, en particulier dans les projets militaires. Dans les systèmes avioniques ou portables, la taille de chaque appareil est cruciale, ce qui constitue un défi majeur pour le choix des connecteurs.
La conception des connecteurs actuels a radicalement changé. Leur sélection doit être confiée à un ingénieur d'intégration de signaux dédié. La nouvelle conception doit également répondre aux exigences de performances électriques, plutôt que de mesurer les paramètres de performances électriques une fois la conception du connecteur terminée, comme par le passé. Les performances électriques sont particulièrement cruciales pour les signaux haut débit supérieurs à 10 GHz. Lors de la conception de connecteurs hautes performances, qu'il s'agisse d'un connecteur de fond de panier coûteux ou d'un connecteur PC standard, la première chose à prendre en compte est la performance électrique. Le choix des connecteurs est également passé des ingénieurs en packaging aux ingénieurs électriciens qui conçoivent les circuits.
Connecteur robuste
Les prises industrielles rectangulaires augmentent la vitesse de transmission des données
Lorsque la vitesse de transmission des données augmente, les effets de la capacité et de l'impédance deviennent plus évidents. Le signal d'une borne provoque une diaphonie avec la borne adjacente, affectant ainsi son intégrité. De plus, la capacité de masse réduit l'impédance des signaux haut débit et les atténue. La nouvelle norme PCI série PCI Express offre une vitesse de transmission maximale de 500 Mo dans chaque sens à 2,5 Gbit/s, ce qui augmente considérablement la vitesse de transmission du signal par un seul connecteur. Auparavant, les signaux haut débit étaient généralement contrôlés par des câbles et des connecteurs coaxiaux afin de contrôler l'impédance du trajet du signal. Un concept similaire est adopté pour PCI Express, où chaque borne de transmission est séparée. Les paires de signaux différentiels permettent d'atteindre cet objectif grâce à la présence de broches de masse d'un côté de chaque paire de signaux différentiels pour réduire la diaphonie.
La transmission haut débit est la plus répandue dans les connecteurs de fond de panier, et les connecteurs jusqu'à 10 Gbit/s utilisent une technologie de conception très sophistiquée. Généralement, la première couche est la zone de broches ouvertes qui sépare les bornes de terre adjacentes. Le niveau suivant est le blindage de terre installé entre les rangées. La couche supérieure comprend une structure de terre métallique autour de chaque borne de signal (ou paire de signaux différentiels, comme illustré à la figure 1). Un tel blindage métallique de type C offre la meilleure combinaison entre vitesse de transmission de données et intégrité du signal, et constitue un connecteur idéal pour les applications haut débit.
