二同轴接头理论模型特性阻抗的计算

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摘 要：当今高速信号的传输越来越迫切地需要高性能的连接器与之匹配,故用于传输高速差分信号的多内导体同轴接头在民用机载和军用设备上得到广泛应用。基于计算机的数值计算的方法在分析这种结构复杂的连接器方面体现出了优越性。介绍了运用矩量法计算二同轴接头理论模型特性阻抗的基本原理,并将计算结果与HFSS仿真结果作比较,由对比可知此方法准确、快捷,是分析二同轴接头理论模型特性阻抗的一种有效方法。

关键词：矩量法;特性阻抗;差模激励;屏蔽双导体;二同轴接头

中图分类号：TN911.7 文献标识码：B 文章编号：1004373X(2008)1708803

Calculation of Characteristic Impedance for Theoretical Model of Twinax

YAO Ming,YANG Yumei,ZHANG Yuxing

(School of Electronic Engineering,University of Electronic Science & Technology of China,Chengdu,610054,China)

Abstract：Nowadays,the transmissions of high speed signals are in great need of connectors with high quality.Multi-conductor coaxial connectors used in transmitting high speed differential signals are popular in civil aviation and military puting has its advantages in analysing this kind of connectors of complicated structures.The method of moment used to calculate the characteristic impedance for the theoretical model of twinax is described.The computed results are compared with simulations of HFSS software,to demonstrate the highly accuracy and rapidness of the theory,which is proved to be an effective method to analyse the theoretical model of twinax.

Keywords：method of moment;characteristic impedance;balanced excitation;shielded pair;twinax

射频同轴电缆传输的射频信号可以通过同轴接头互连,而高速网线传输的差分信号却没有能与之匹配兼容的专用接头。因此,正是在这种需求背景下这种专用于高速差分网线的能与差分信号传输匹配的新型二同轴、四同轴接头应运而生。在二同轴接头的设计过程中,需要建立理论模型,对其电容、特性阻抗等参数进行计算,从而为其设计和计算机仿真提供依据。二同轴接头的理论模型由两根平行金属圆柱内导体、一个金属屏蔽外导体以及它们之间填充的均匀介质组成。由于其结构较复杂,导体间距离较近,内导体之间存在邻近效应,内外导体之间均存在耦合电容,一般无法用解析公式精确计算其特性参数。随着计算机技术的发展,数值方法为解决这类多内导体系统特性参数计算问题带来了方便。本文介绍了用矩量法分析二同轴

接头理论模型特性阻抗的基本原理和求解过程,并给出了设计实例。

1 模型特性阻抗计算的基本原理

1.1 广义电容矩阵的计算

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