回首过去，聊聊现今的高可靠低成本连接

作者：David Brearley 贸泽电子

在军事，医疗，仪器仪表和工业应用领域最受欢迎的连接器未必是那些采用最新技术的连接器。Telecordia连接器是专门为电信行业开发的连接器，目前很多厂商产品仍在采用，它可以满足高可靠性应用要求。为了一探究竟，让我们先了解一下久经考验的电信连接器。

在很多方面，电信市场与其他行业（例如计算机和存储等）有很大不同。在1982年以前，遍布全世界的电信网络通常是由政府控制和垄断。在美国，AT&T完全垄断了市场，控制了电信网络的每个方面，甚至包括硬有线电话。AT&T甚至拥有手机并将其租赁给用户，每月收取费用。

租赁市场的火爆提供了非常强大的刺激，要求有极其可靠的水平，最小化的服务和维护成本。如果你找到一个早期20世纪80年代的手机，你会立马注意到它有些重，而且寿命相当长。实际上，电信网络中的每个组件包括手机都经过了严格设计，确保可以正常使用40年。手机的硬线连接是通过旋入式组件或者焊接方式，网络中的连接线通常需要50微英寸的镀金（这个是珠宝商的最爱）。

AT&T有一个叫Bellcore的实验室团队，他们制定中心工作室规范，对所有机架结构实施标准化，因此新的设备能够很好兼容已有的机架结构。这些机架没用风扇（设计上的缺点），属于是被动散热。那时候从你电话引出来的私有线缆都会集中在一起形成更粗的线缆，放置于你家后院那些绿柱子当中。这些线缆排布到附近的一个配线架，使用更粗的铜导线连接到中心工作室。一个电信连接器有50个针脚，覆盖了电信机架的背面。中心工作室通过对流制冷，没有使用风扇，限制了电子密度，但是仍能够满足声音，高可靠性和成本效益的要求（总之设备很安静无噪声）。

就是这种配线架，是不是看着要疯了？

Bellcore和贝尔实验室负责的几个新技术的开发促进了现代网络的发展：

1、器件针脚完好匹配：他们使用方形的针脚作为公头，能够与0.040毫米的木头完好吻合，这些针脚全部被镀金（50微英寸金涂层）。

2、适合固体导体双绞线电缆绝缘位移技术高效利用了25根双绞线，这个技术在中心广泛采用。

3、有一个不能接受的问题是为了修复一个用户的问题而关闭大多数用户的通路。这会导致卡的热插拔和容量冗余

4、为了弥补潜在的电源故障，中心工作室仍然还有大电池（铅酸材料）充电设施。机架采用48伏电源供电，然后使用功率转换芯片进行降压处理，给电信卡提供电源供给，这些功率转换芯片大多来自RECOM和Lambda电子公司。采用高电压低电流的方案使得大多数电信卡只需要简单的3-5A的电路功率连接器供能，并且分为多了等级实现热插拔。中心工作室现在使用的这些功率模块广泛应用于大部分的背板连接器应用中。

5、到了1990年，运营公司意识到他们需要更密集和低成本的设备，要能够支持0.100毫米方形针脚技术，所以他们制定了一个突破性的规范---Bellcore TR-NWT-001217。已存在的规范提供了测试步骤，使得小间距连接器能够质量达标，使用寿命可达40年。之后，涌现出各种各样高性能，高密集度的背板连接器包括我们现在也在使用的。

 过去和现在的网络接入像是一个大纤维管道，分布于中心工作室和接线板节点（位于附近暗箱或者商业建筑）之间，以及为租赁用户提供的低速铜连接节点。

过去音频和视频由不同公司提供。电话公司提供音频服务，通常使用一对22AWG和差分对导体组成的四根信号线，没有做接地屏蔽处理。这些线缆向你的电话传送音频并提供48V电源，保证电话能够正常工作，甚至当电力公共设施出现故障也不会对你造成影响。

线缆公司比较担心衰减问题，因为信号频率是一个很宽的范围，因此他们使用RG-6,75欧姆，18AWG规格的导体线缆和F型连接器。更多的租赁者使用同一根线缆，因此每个用户可用的带宽就越低。

今天的网络已经非常不同了，电信和线缆公司都会提供很多服务，包括VoIP、数据和视频。网络信号在最后一英里时会通过如下方式完成信号格式转换，然后传输到你的家中：

1、从电信公司出来的双绞线

2、线缆公司的RF同轴器携带多个频率的信号进行传输

3、高级网络的光线信号线通常部署在密集的城市中

4、WiMAX技术可以实现无线连接

共同点是进行数据分组，在每个节点进行复用，到每个用户住宅的时候进行信号分离，为用户提供通信服务。

现在激烈的竞争让我们能够使用同一个通道享受音频、视频和网络服务---让我们能够升级家庭网络的等级和设备。此外，传统的线缆供应商会发现他们与Apple，Google，Microsoft等更多的公司存在越来越多的竞争。

服务水平已经明显的改变了中心局的作用：

 光纤已经取代了双绞线

 I/O接口已经转移到了前面板上

 较大且具有较强散热功能的风扇让更密集设备得以实现，这样使得中心局是变得更小，更像是一个计算机数据中心。

 路由已经取代了交换机，让思科和其他厂商能够从传统的电信设备供应商分享一些市场份额。路由更加的智能，音频，数据和视频被打包后从中心工作输出采用并包流媒体格式传输。路由会查看每个数据包组的地址，然后将数据分发的目的设备上。中心工作室复用大规模数据流，借助激光进行光纤长距离传输。

现代网络与以前的网络的一个共同点就是使用背板结构，使用连接器将I/O卡插入到多层的背板中，这些连接器具备很多的连接针脚。在早前的80年代中期，电信背板主要使用0.025毫米的方形管脚技术。欧洲的电信提供商使用三排96管脚的DIN连接器，AT&T使用其自己的连接器。DIN连接器目前仍在很多行业中采用。这些是开源管脚区域的连接器。根据应用需要每个管脚可以设置为信号，电源或者地。随着每对管脚上传输信号速率的提升，增加了地信号，提供的隔离和接地参考。

DIN41612规格标准管脚，外壳尺寸和配置让很多供应商分别提供部分组件，很好的协同合作。标准连接器的开放竞争使得DIN41612背板连接器方案适合很多高可靠性低成本应用要求。现成的很多连接器作了不同的修改以满足电信通信，医疗，仪器仪表和工业等不同应用的需要。这些完全是兼容可用的，例如AVX,FCI,Harting,Hirose,Molex,TE Connectivity等等。2A的电流等级适配0.025毫米的管脚意味着分离的电源连接器在很多大型应用中不再需要了。很多DIN标准的模块包括RF规范和高功率连接（如来自FCI），使得它们重工业和军事应用所采用。

除了DIN以外的工业标准如Multibus和VMEbus被设置在标准卡槽周围，标准协议让系统工程师能够使用不同厂商的卡，设计适合应用的理想系统。这些协议使用背板总线架构（总线传输每个信号），这种低成本，紧凑型和简单的特点让这种架构流行了很长时间。

新型的更小间距的连接器在20世纪90年代早期开发出来，因为电信行业的驱动，需要更密集的连接器。Futurebus 2mm间距连接器（来自FCI）已经模块化了，集成在Nx12mm的模块上，可以让系统设计师根据选型的卡型号自由选择需要连接器模块的个数。Futurebus连接器系列包括不同的指导手册和电源模块，可以让设计工程师非常容易的使用标准的现成的模块配置系统。

HM（Hard Metric）连接器是2mm管脚间距，使用Nx25mm模块也是标准型的，被很多应用所采用，是DIN的有力竞争对手。这些模块连接器是非常可靠的，来自很多厂商的产品都是可以选用的，例如ERNI电子，JAE，Electronics和Harting等，而且一般比0.100毫米间距连接器要便宜一些。

PICMIG紧凑型PCI结构使用与VMEbus相似的卡槽，但是使用2mm的HM连接器，在相同的外形尺寸下可以搭建更大容量的系统。设计这种类型的工程是可以从各提供商那里多买些板卡，当使用更好芯片的电信卡上市后可以用于系统升级。这样系统的I/O结构，处理器卡，存储和DSP性能可以更好的适合应用需要。这些标准广泛应用于医疗，军事，工业以及电信应用等领域。

我们可以看到这些传统的背板连接器组合搭配行业标准结构可以为系统设计者提供广泛的解决方案。对于最大耐用性，可靠性，承载电流的要求，可以考虑选择DIN41612连接器系列，这是军事和重工业应用的最好的选择。对于好的可靠性并且较高的密集度的互联，可以选择2mm的Futurebus和2mmHM连接器系列。这些系列的相关模块非常适合各种各样的应用，如电信医疗，仪器仪表和工业应用。贸泽电子提供现成的数千种不同类型的连接器，同时提供最新的连接器。如果你想订购超过50万件以上的连接器，你可以提前预定，或者在网站上查看具体的交付时间。你会知道最好的设定来满足你的需求，让连接器能够应用到你的原型产品和正式产品中。

以前的模式是电信商或者线缆公司占有数据传输通道。内容提供商，电影和电视制造商等通过“频道”将内容进行打包然后售卖给消费者，基于消费者愿意接受的价格。现在的模式更加的复杂，互联网已经变成了这个数据传输通道，传输实现功能仍然会被付费但是不那么多了。像Netflix，Hulu，Apple，Google和Microsoft等公司出售订阅服务包括各种内容，这样一些专门实现数据传输功能的设备（主要是实现厂商）就受到了竞争，另外电视也可以使用WiFi，实现厂商不再为消费者提供内容了。这是一个非常有趣的竞争和监管问题，但是这里就先不讨论了。