CAE在連接器高頻電磁分析中的應用

電連接器的接觸件(插針、插孔)是電子設備信號傳輸的直接載體,具有把信號從電連接器的輸入端傳送到輸出端的作用,其接觸性能的可靠與否,直接影響著信號的傳輸。接觸件的基本性能可分為三大類:機械性能、電氣性能、環境性能。以下為(元王)有限元科技為某連接器產品電氣性能優化,做的高頻仿真分析案例。

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電磁仿真分析背景

該連接器產品需要CAE仿真技術進行優化,將產品TDR從原有的89~128歐改善到90~110歐,盡量在結構約束范圍內優化。


CAE仿真模型

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仿真條件說明

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信號上升時間(Rise Time:ps,20-80%)

87.5ps

差分阻抗

100 ?

應用軟件

HFSS


仿真方案及結果

方案一:只修改結構(6,7,14位置受到修改約束),不改變原始材料,優化后效果不明顯。TDR89~128歐改善到93.5~120歐,但依然沒達標(標準限制為90~110歐)。

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方案二:修改材料和結構(6,7,14位置受到修改約束),優化后效果明顯。TDR89~128歐改善到95~110歐,已經達標(標準限制為90~110歐)。

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方案三:修改材料和結構(結構不受6,7,14位置約束),優化后效果明顯。TDR89~128歐改善到94~109歐,已經達標(標準限制為90~110歐);

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結果匯總:

方案一:只修改結構(結構受表格約束),不改變原始材料,優化后效果不明顯。TDR89~128歐改善到93.5~120歐,但依然沒達標(標準限制為90~110歐);

方案二:修改材料和結構(結構受表格約束),優化后效果明顯。TDR89~128歐改善到95~110歐,已經達標(標準限制為90~110歐)。但材料價格較貴;

方案三:修改材料和結構(結構不受表格約束),優化后效果明顯。TDR89~128歐改善到94~109歐,已經達標(標準限制為90~110歐);

1.0~5GHZ內,差分插入損耗PASS。

2.0~5GHZ內,差分回波損耗PASS。

3.0~5GHZ內,同一行的近端、遠端串擾PASS。

4.0~5GHZ內,同一列的近端、遠端串擾PASS。

5.0~5GHZ內,交叉行列的近端、遠端串擾PASS。

6.TDR 已控制在90~110歐內,通過標準。


  通過(元王)有限元科技的分析結果,我們建議采用方案三,方案三工作頻率可達5G以上。該連接器產品質量通過我們的優化方案得以提高,在市場上得到良好的口碑。


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