原创 互连器件之面面观

电子互连器件包括连接器和电线电缆。

连接器是一种连接电气端子以形成电路的耦合装置。 借助连接器可实现电线、电缆、印刷电路板和电子元件之间的连接。连接器是电子产品实现信号传输或转换的基本单元组件，常见的连接器包括四部分：接触零组件（端子或插针）、涂镀层、接触弹性组件（固定端子或插针）以及塑料外壳，其作用是实现电线、电缆、印刷电路板和电子元件之间的连接与分离，进而传递信号、交换信息。该作用特征下连接器主要强调接触阻抗、插拔次数、环境适应性等。连接器也能根据客户需求设计和定制化。

图1、各种连接器（来源：TE官网）

电线线缆是电子产品的血管，连接器和设备之间、连接器和连接器之间需要通过电线线缆进行连接，电线电缆是输送电能、传递信息和实现电磁转换的线材产品。电线电缆通常是由几根或几组导线绞合而成，外面包有各种防护及绝缘层，广泛用于通信、计算机、汽车、电气设备等各个领域。电子互连组件是由连接器和电线电缆通过一定的端接方式和防护方法组装而成的电子元器件。

图2、特斯拉里的连接器

近年来，中国通信、交通、电脑、消费电子等连接器下游市场也取得了快速增长，直接带动我国连接器市场需求急剧增长，2011年到2019年，中国连接器市场规模由113亿美元增长到227亿美元。

图3、中国连接器市场规模（来源：网络公开资料）

连接器广泛应用于所有电子产品，那么工程师研发阶段的选型一定要慎重。连接器的选型大体流程及注意事项：

1、与结构工程师查核Datasheet，确保连接器的尺寸和机械特性（耐温耐湿耐腐蚀）都能满足产品应用环境；

2、计算连接器过电流的能力，防止发热融化；

3、确保多连接器都能装配防呆，线束尺寸适合插拔和维修；

4、确保信号和电源从不同的连接器上走，确保连接器紧密性不会悬空，合理设计连接器与周边元器件的间距；

5、确保公头Pin脚排列与母头的排列，与电路板的设计走线都是正确无误的。

话不多说，咱瞅瞅各种连接器的横截面，更直观一些。D-Sub连接器典型应用的是VGA（DA15母头）、并口（DB25母头）、COM串口（DE9公头、RS232），图示是DE9（9Pin）。D-Sub连接器包括绝缘本体、鱼叉形板锁、后盖和多个导电端子；装配后鱼叉形板锁被限定在限位机构内，从而有效解决了定位不可靠、容易转动而带来的脚部高低不一的问题。D-Sub连接器可应用于高低频混装、大电流的环境，是一种经济实惠的互连方案。

图4、D-sub连接器互连横截面

SMA连接器是一种应用广泛的小型螺纹连接的同轴连接器，适用于频率范围直流至26.5GHz的微波领域的应用。应用范围如电信通讯、网络、无线通讯以及检测和测量仪器。它具有频带宽、性能优、高可靠、寿命长的特点。不同的制造商，公头和母座都能完美地连接在一起， 可见严格的公差对于产品的重要性。

图5、SMA连接器

N型连接器是一种具有螺纹连接机构的中小功率连接器。适用于微波设备和数字通信系统的射频回路中连接射频电缆或微带线。能与国际上NG型同类产品进行互换，它具有频带宽、性能优、高可靠、寿命长的特点。

图6、N型连接器

BNC连接器（英语：Bayonet Neill-Concelman，直译为“尼尔-康塞曼卡口”）是一种很常见的RF端子同轴电缆终结器。BNC电缆连接器由一根中心针、一个外套和卡座组成。它包括BNC连接器基座、外套和探针三部分。BNC连接器得名于其锁定方式和其发明者贝尔实验室的保罗·尼尔（发明了N端子）和安费诺公司的工程师卡尔·康塞曼（发明了C端子）。BNC电缆连接器必须连接到每段电缆的两端。NC连接器被大量用于通信系统中，如网络设备中的E1接口就是用两根BNC接头的同轴电缆来连接的，在的监视器、音响设备中也经常用来传送音频、视频信号。

图7、BNC型连接器

射频 (RF) 同轴电缆连接器传输模拟信号，同时能够最大限度地减少射频信号损耗。 这些器件可在数兆赫射频范围下工作。由于同轴电缆提供了屏蔽层，射频连接器因此常与同轴电缆结合使用。同轴电缆连接器内部有一个用同心导电套管包覆的导体，导体与屏蔽由绝缘材料隔开。

图8、LMR-195同轴电缆横截面

图9、典型USB线横截面

图10、典型交流电源线横截面

图11、典型扁平电话线横截面

VGA电缆的每个红色，绿色和蓝色信号线都有自己的小同轴电缆，水平同步信号也是如此。垂直同步是低频率和噪声容限，因此它只是一根电线。与DDC信号相同（SDA，SCL，+ 5V，GND）。

图12、典型扁平电话线横截面

图13、DVI-D单链电缆横截面

图14、DVI-D局部特写（差分信号）

图15、USB-C连接器横截面

这个USB-C线缆里，SBU代表“SideBand Use”，SBU接口，在DisplayPort alt模式下通过特殊编码格式配置I2C或CEC命令。CC是配置通道，决定VBUS电压，哪一端是源/汇。USB-C线缆传输速率可高达10Gbps。

图16、USB-C线缆横截面

这是一条cat5e网线，各位还记得压接网线的顺序吗？白橙，橙，白绿，蓝，白蓝，绿，白棕，棕。

图17、cat5e线横截面

图18、Micro-D连接器横截面

如今的互连器件已经渗透各行各业，从汽车、工业、医疗、消费电子、通信、计算机以及航空航天，有电子的地方就有互连器件。拍明芯城是一个连接电子人的产业服务平台，也是快速撮合的元器件交易平台，每天达成交易的连接器订单不在少数。我们不生产和使用元器件，但我们立志成为最好的搬运工，为电子产业提供物廉价美的掘金铲，携手工程师更快更好的设计创造电子产品。