本文探討了現代后殼技術如何促進高性能互連的電氣和機械完整性，以及在規范階段需要考慮的一些關鍵因素。

當今的航空航天、國防和醫療應用要求連接器能夠提供高速和緊湊的互連，能夠承受振動和沖擊，并保持對電磁和射頻干擾 （EMI/RFI） 的抗擾度。要實現這一目標，需要將連接器和電纜組件與強大的機械和電氣保護集成在一起。

在任何高性能環境中，無論是衛星還是 MRI 掃描儀，可靠且堅固的連接器都至關重要。這些應用通常在極端條件下運行，包括振動、沖擊和暴露于電磁干擾。

了解連接器的作環境對于確保其在系統生命周期內正常運行至關重要。這一點在工業機器人所承受的不同環境應力中得到了很好的證明，工業機器人面臨持續的機械應力和潛在污染物，而立方體衛星則暴露在極端溫度變化、強重力和高輻射水平下。然而，雖然沒有萬能的連接器，但任何連接器都應該滿足兩個關鍵的功能要求：機械和電氣完整性。

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圖 1.在選擇連接器時，了解作環境至關重要。設計用于衛星的系統與工業機器人或醫院 MRI 掃描儀承受的環境壓力截然不同。

在機械方面，連接器必須在應力下抵抗變形或斷開，確保穩定和連續的連接。這在振動或沖擊常見的環境中至關重要，因為任何運動都可能導致磨損或意外斷開。

在電氣方面，連接器必須提供一致的導電性，并與外部電磁源屏蔽，以防止可能降低信號質量和/或導致故障的干擾。

這些因素中的任何一個失敗都會影響系統的使用壽命和可靠性，這意味著后殼（連接器的保護外殼）在設計過程中可能是必不可少的。

后殼連接器如何提供保護...和規范注意事項

如果我們首先看一下機械完整性，后殼會在系統中提供關鍵的應力消除。通過固定電纜和連接器，它們可以防止移動和振動，否則電纜會與底盤或機身區域摩擦和煩惱，從而導致磨損或斷開連接。此外，尾蓋還提供物理保護，防止撞擊或粗暴處理，保護連接器免受潛在損壞。在惡劣的環境中，機械故障可能會產生嚴重后果，因此尾蓋的作用對于減少或消除裸露導體短路的風險是必不可少的。

連接器在惡劣環境中的電氣完整性同樣重要;尾蓋通過提供有效的電纜管理和全面的屏蔽，對此做出了重大貢獻。在后殼內進行適當的電纜管理（包括反過來固定在后殼上的編織層）可最大限度地降低電氣噪聲和相鄰電纜或設備干擾的風險，從而保持信號清晰度。

先進的后殼設計將采用 360° EMC 屏蔽，在連接點周圍提供導電屏障。這種屏蔽在電子噪聲水平較高的環境中至關重要，因為它可以防止電磁干擾 （EMI） 中斷信號傳輸，并保護可能容易受到電纜束內信號影響的任何周圍組件。設計精良的后殼還將確保能夠可靠地將屏蔽層接地，以消散不需要的電噪聲并保持信號完整性。

后殼材料

為后殼選擇合適的材料是一個關鍵決策，它會影響其性能和對應用的適用性，或者連接器將面臨的特定環境條件和機械應力。對于用于構建后殼的材料，有多種選擇;例如，已經使用了不銹鋼和復合材料，但對于許多高性能應用，鋁是首選，尤其是在航空航天、軍事和其他重量和耐用性至關重要的應用中。

這種金屬的高強度重量比使其成為一種出色的輕質保護罩。由于其高導電性，它還受益于良好的屏蔽性能，其高水平的導熱性有助于散熱。

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圖 2.Harwin 的 Gecko（左）和 Datamate 后殼有多種選擇，包括用于空間受限應用的水平 PCB 到電纜連接。它們獨立固定在電路板上，以便在設計階段后期進行升級。

后殼技術

除了結構中使用的材料外，后殼還發展到融合了多種技術，在滿足給定應用的需求時應考慮以下幾點。

EMI/RFI 屏蔽后殼可最大限度地減少電磁和 RF 干擾。它們在電子噪聲水平較高的環境中至關重要，并且通常包含覆蓋整個電纜組件的金屬屏障編織層。但是，需要注意的是，這種屏蔽層應作為端到端解決方案集成，不僅在電纜和編織層上，而且在 PCB 側。

傾斜的后殼通過將電纜指向 90 度，為空間受限的應用提供解決方案o、減少所需的間隙空間。這些傾斜的尾殼還可以與 EMI/RFI 屏蔽結合使用，即使在這些作環境中也能實現 PCB 到電纜的水平連接。

設計靈活性

項目所需的技術規格在整個設計周期中自然會發生變化。減輕振動的措施可能不如計劃有效，或者 EMI 問題可能在設計周期的后期出現。

可以修改設計和布局以包含新組件，但現在正在使用兩部分構造方法制造幾個尾殼。例如，這允許在最后一刻進行升級以添加 EMI 屏蔽。通過采用這種方法，不僅可以在設計階段的任何時候實施此升級，還可以在現場出現問題時實施。

圖 3.Harwin 的 Kona 系列公母連接器后殼采用兩件式設計，可在設計過程后期添加 EMI/RFI 保護，而不會影響 PCB 布局。

總結

連接器后殼對于確保高性能互連器件中的機械和電氣完整性是必不可少的。它們提供應力消除、抗振和全面的 EMI 屏蔽等關鍵功能，這對于在苛刻的環境中保持連接器的可靠性和性能至關重要。

但是，無論是在機器人、軍用監視無人機還是醫療掃描儀，都需要在設計過程的早期考慮應用的作環境，以確保在系統生命周期內正常運行。雖然沒有萬能的連接器，但規格考慮應首先檢查所需的機械和電氣屏蔽水平。

在此之后，考慮因素應轉移到 backshell 的材料、所需的功能以及在設計后期進行更改的可能性。這些考慮因素將實現最高級別的信號完整性，即使在最惡劣的環境中也是如此。

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