Seja no mercado doméstico ou no limite do espaço, os modernos equipamentos eletrônicos se comunicam em uma velocidade sem precedentes. A Internet das Coisas (IoT) permite que os dispositivos compartilhem dados entre si, fornecendo monitoramento em tempo real e a capacidade de controlar equipamentos remotos. Conectores de alta velocidade e seus cabos associados são o sistema nervoso, fornecendo caminhos para o enorme volume de sinais.
Em 9 de março de 2022 em Todos, Computação, Conectores, Geral por Harwin
Traduzido com permissão da Mouser
A evolução da alta velocidade
Os primeiros experimentos com transmissão de alta velocidade usavam cabos coaxiais. A primeira patente foi na década de 1880; na década de 1920 era a espinha dorsal da rede de telecomunicações. O cabo coaxial podia transportar as velocidades de sinal necessárias para comunicação de voz e texto – então, à medida que as redes de computadores se desenvolveram, o cabo coaxial era a escolha óbvia.
Os cabos coaxiais foram substituídos por cabos de par trançado devido ao aumento das taxas de dados e à necessidade de mais conexões. As redes Ethernet mudaram para uma solução de cabeamento estruturado. Os pares trançados tornaram-se o novo padrão, enquanto os conectores BNC deram lugar aos conectores modulares de vários pinos. As taxas de transferência de dados de 100Mbps foram consideradas altas durante esse período.
Quebrando a barreira de 10 Gbps
Nas comunicações modernas, 100Mbps é baixa velocidade. Na era da internet de alta velocidade, comunicações sem fio e streaming de vídeo, taxas de dados de 6 Gbps são comuns. As redes celulares 5G permitem que dispositivos portáteis se comuniquem a mais de 10 Gbps.
As redes sem fio são capazes das mesmas velocidades de comunicação que as redes com fio tradicionais. Os conectores dentro da rede devem fornecer desempenho de alta velocidade, nos próprios dispositivos e nos data centers e estações base que são cruciais para a rede de comunicações moderna (Figura 1).
Desafios de alta velocidade - Integridade do sinal
À medida que taxas de dados mais altas se tornam comuns, a qualidade e a precisão dos dados transmitidos são vitais. Os designers de conectores trabalham duro para garantir que a integridade do sinal (SI) seja mantida. À medida que os sinais elétricos são transmitidos por cabos e conectores, a comparação da perda de sinal da origem ao destino fornece uma medida de SI. Muitos fatores (internos e externos) podem afetar a SI. Por exemplo, os engenheiros precisam estar cientes dos efeitos da interferência eletromagnética (EMI) na qualidade dos sinais transportados pelo sistema de conectores.
À medida que as taxas de dados aumentam, há também a necessidade de conexões menores com contagens de pinos mais altas, portanto, é necessário um tom mais fino. O comprimento do traço do sinal nas placas de circuito impresso e o design dos cabos tornam-se uma questão crucial. O aumento da contagem de pinos e o espaçamento reduzido aumentam o risco de diafonia – a interferência de um sinal dentro de um condutor de seu vizinho. Os projetistas precisam de conectores fabricados para preservar a integridade dos sinais de alta velocidade (Figura 2).
Conectores que permitem computação e comunicações de alta velocidade
Todos os aspectos da tecnologia moderna se beneficiam da revolução de alta velocidade. Os smartphones dominam o mundo do consumidor em telecomunicações e computação pessoal, auxiliados pela introdução da tecnologia 5G.
Mais importante, o mercado industrial adotou as comunicações de alta velocidade para criar a fábrica inteligente e novas maneiras de otimizar o ambiente de fabricação.
As implantações em campo de sistemas de comunicação de alta velocidade também estão ocorrendo fora do chão de fábrica. Os sistemas automotivo, aeroespacial e de defesa dependem muito dessa tecnologia para navegação, comunicações e compartilhamento de dados. Essas aplicações exigem conectores que possam resistir a choques, vibrações e ambientes hostis.
Tecnologias e soluções
Muitos conectores de alta velocidade empregados em instalações fixas, como data centers e estações base móveis, não são projetados com a confiabilidade necessária para uso em campo. A criação de conectores para esses aplicativos exigentes requer uma compreensão profunda das condições ambientais adversas.
A nova geração de conectores de alta velocidade usará recursos estabelecidos para preservar a integridade do sinal, como pares diferenciais, blindagem e planos de aterramento, mas empregará técnicas avançadas de fabricação. Contatos usinados são comuns em conectores para aplicações de alta vibração, proporcionando excelente condutividade e estabilidade mecânica. As carcaças dos conectores usam polímeros de alto desempenho para resistência superior (Figura 3).
Harwin e conectividade de alta velocidade
A Harwin fornece conectores multipolares da mais alta qualidade para serviço em muitas aplicações diferentes em todo o mundo. Já conhecedora dos requisitos de produtos de conectores confiáveis, a Harwin está aplicando seu conhecimento a uma variedade de soluções de conexão de alta velocidade para aplicações exigentes. Aproveitando a experiência em produtos de alto desempenho, a Harwin criou uma família de conectores de alta velocidade pequenos e leves para a próxima geração de equipamentos. Outras expansões nessa área de conectividade já estão programadas, portanto, fique atento a mais adições ao intervalo.
Conclusão
Os avanços recentes nas comunicações de alta velocidade oferecem oportunidades em uma ampla variedade de setores. Nesses aplicativos exigentes, as soluções de conectividade herdadas podem não atender aos requisitos de taxa de dados, portanto, são necessárias soluções que ofereçam desempenho superior. A Harwin está comprometida em desenvolver produtos de conectividade de ponta que ajudem engenheiros de projeto em todos os setores a se conectarem com confiança.
Autor
Wendy Jane Preston, Autora Técnica Sênior, Harwin
Wendy trabalha para a Harwin desde 1995. Sua função atual em Marketing inclui escrever artigos informativos para publicação no Harwin.com e além, criando documentação técnica e de lançamento de produtos para dar suporte a mídias sociais e canais de vendas.
Durante seu tempo com Harwin, o primeiro papel de Wendy como engenheira de design a tornou responsável pelo desenvolvimento de produtos personalizados e padrão, incluindo conectores Datamate J-Tek e Mix-Tek. Também ocupou cargos de Diretora de Suporte Técnico e Legislação na empresa. Ela possui um diploma de BEng (Hons) em Engenharia de Manufatura pela Brunel University.
