CN214201838U - 基于vita协议的混合信号互连连接器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种基于VITA协议的混合信号互连连接器，包括信处板、接口控制板和连接背板；信处板上设置有四芯子卡端射频模块插头和信处板VPX连接器插头；接口控制板上设置有光纤连接器插头和接口控制板VPX连接器插头；连接背板上设置有与四芯子卡端射频模块插头相对应的四芯子卡端射频模块插座，与信处板VPX连接器插头相对应的信处板VPX连接器插座，与光纤连接器插头相对应的光纤连接器插座，与接口控制板VPX连接器插头相对应的接口控制板VPX连接器插座。打破了现有的基于标准的VITA协议的架构平台对射频信号和光信号数量和种类的限定。
Description
技术领域
本实用新型涉及信号传输，具体为基于VITA协议的混合信号互连连接器。
背景技术
随着高性能嵌入式系统的不断发展，板间互连信号的数量越来越多，板间互连信号的种类也越来越多。比如模块子板和母板间互联要实现高速差分信号、单端信号、射频信号、光信号的集成传输及母板对子板的供电功能。
按照VITA标准开发的VPX连接器，是一种集数字信号、单端信号、射频信号、光信号等为一体的标准模块接口，免焊压配印制板，壳体采用高强度铝合金材料。
其具有以下特点：
1)I/O数量充足，排列紧密，占用空间少；
3)具有基础模块、差分模块、光模块和射频模块组成；
4)传输速率20Gbps，特性阻抗100Ω，额定电流1A，耐电压500V，绝缘电阻(室温)≥1000MΩ。
但是现有VPX连接器限制了射频信号和光信号的数量和种类，射频信号和光信号的安装位置也受市场上现有的VPX连接器的限制。
实用新型内容
针对现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种基于VITA协议的混合信号互连连接器，打破了现有的基于标准的VITA协议的架构平台对射频信号和光信号数量和种类的限定。
本实用新型是通过以下技术方案来实现：
基于VITA协议的混合信号互连连接器，包括信处板、接口控制板和连接背板；
信处板上设置有四芯子卡端射频模块插头和信处板VPX连接器插头；
接口控制板上设置有光纤连接器插头和接口控制板VPX连接器插头；
连接背板上设置有与四芯子卡端射频模块插头相对应的四芯子卡端射频模块插座，与信处板VPX连接器插头相对应的信处板VPX连接器插座，与光纤连接器插头相对应的光纤连接器插座，与接口控制板VPX连接器插头相对应的接口控制板VPX连接器插座。
优选的，信处板设置若干个。
进一步的，若干个信处板电路结构相同。
优选的，信处板和接口控制板位于连接背板的同一侧。
优选的，四芯子卡端射频模块插头采用螺丝固定在信处板上，四芯子卡端射频模块插座采用螺丝固定在连接背板上，光纤连接器插头采用螺丝固定在接口控制板上，光纤连接器插座采用螺丝固定在连接背板上。
优选的，信处板上还设置有FPGA。
优选的，接口控制板上还设置有DSP和FPGA。
优选的，四芯子卡端射频模块插头的型号为J2157338-3A，四芯子卡端射频模块插座的型号为J1996884-9。
优选的，光纤连接器插头的型号为RPB4F11Q03，光纤连接器插座的型号为RPB4F21Q03。
优选的，信处板VPX连接器插头的型号为VPX20-61T8aAG48AADG48-A，接口控制板VPX连接器插头的型号为VPX-61T8aAA8AAAA8-A-02；信处板VPX连接器插座的型号为VPX20-61Z8aAG48AADG48-A，接口控制板VPX连接器插座的型号为VPX-61Z8eIJ8IIIJ8-A。
与现有技术相比，本实用新型具有以下有益的技术效果：
本实用新型增加了四芯子卡端射频模块插头和四芯子卡端射频模块插座；光纤连接器插头和光纤连接器插座，扩展了射频信号和光信号的数量，可扩展性强，如果要增加板间的射频信号或光信号的数量或种类，就增加相应的卡端子的数量即可，不用受市场现有型号的限制，打破了现有的基于标准的VITA协议的架构平台对射频信号和光信号数量和种类的限定，实现了高速电路板间射频信号和光信号等接口的互连通信。此外，采用这种扩展架构，具有设计灵活、高可靠、低成本等特点。
进一步的，连接器采用螺丝紧固方式，安装拆卸简单，提高了装配速率。
附图说明
图1为本实用新型高速电路板第一信处板和第二信处板结构示意图(主视图)；
图2为本实用新型高速电路板接口控制板结构示意图(主视图)；
图3为本实用新型高速电路板连接背板结构示意图(主视图)；
图4为本实用新型板间连接关系示意图。
图中：第一FPGA1、第二FPGA2、四芯子卡端射频模块插头3，信处板VPX连接器插头4、DSP 5，第三FPGA6、光纤连接器插头7，接口控制板VPX连接器插头8、四芯子卡端射频模块插座9、信处板VPX连接器插座10、光纤连接器插座11、接口控制板VPX连接器插座12、连接背板13、第一信处板14、第二信处板15、接口控制板16。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明，所述是对本实用新型的解释而不是限定。
本实用新型系统是基于FPGA+DSP架构的信号处理平台，主要由第一信处板14、第二信处板15、接口控制板16和连接背板13等硬件部件组成。其中第一信处板与第二信处板的结构和电路完全相同，均以XC7VX690T-2FFG1927I(V7)和XC7A100T-2FGG484I(A7)为核心；接口控制板以TMS320C6678ACYPA25(DSP)和XC7K325T-2FFG900I(K7)为核心；连接背板以模块化加固型混装连接器VPX20-61Z8aAG48AADG48-A、VPX-61Z8eIJ8IIIJ8-A为核心。由于现有的VPX连接器的射频接口和光纤接口数量固定、种类固定，所以为了扩展第一信处板、第二信处板、接口控制板和连接背板间互连的射频信号和光信号的数量和种类，本实用新型增加了四芯子卡端射频模块插头(型号：J2157338-3A)和四芯子卡端射频模块插座(型号：J1996884-9)；光纤连接器插头(型号：RPB4F11Q03)和光纤连接器插座(型号为：RPB4F21Q03)实现了板间互连的射频信号和光信号的数量和种类的增加，实现了高性能、高可靠通信。
本实用新型具有结构如下。
如图1所示，第一信处板上设置有第一FPGA(V7)1，第二FPGA(A7)2，四芯子卡端射频模块插头3，信处板VPX连接器插头4。
如图2所示，接口控制板16上设置有DSP 5，第三FPGA(K7)6，光纤连接器插头7，接口控制板VPX连接器插头8。
如图3所示，连接背板上设置有与信处板的四芯子卡端射频模块插头3相对应的四芯子卡端射频模块插座9，与信处板VPX连接器插头4相对应的信处板VPX连接器插座10，与接口控制板的光纤连接器插头7相对应的光纤连接器插座11，与接口控制板VPX连接器插头8相对应的接口控制板VPX连接器插座12。
如图4，各板卡在系统中的具体位置如下：连接背板13位于后部，第一信处板14位于前部，第二信处板15位于前部，接口控制板16位于前部。其中，第一信处板14和第二信处板15上各有两片第一FPGA(V7)和一片第二FPGA(A7)，接口控制板16上有两片DSP和一片第三FPGA(K7)。连接背板13上采用了2个中航光电的VPX连接器插座10，型号为VPX20-61Z8aAG48AADG48-A和2个中航光电的四芯子卡端射频模块插座9，型号为J1996884-9；1个中航光电的VPX连接器插座12，型号为VPX-61Z8eIJ8IIIJ8-A和光纤连接器插座11，型号为RPB4F21Q03。第一信处板14和第二信处板15采用了一个中航光电的VPX连接器插头，型号为VPX20-61T8aAG48AADG48-A和四芯子卡端射频模块插头，型号为J2157338-3A。接口控制板采用了中航光电的VPX连接器插头，型号为VPX-61T8aAA8AAAA8-A-02和光纤连接器插头，型号为RPB4F11Q03。在具体设计这些高速接口时，设计上需要考虑以下关键点：
1)高速信号走线尽量短；
2)减小信号路径上的残余树桩；
3)在信号链路的接收端就近放置0.1uF的耦合电容；
4)信号换层走线时，必须在过孔两侧合适位置对称放置2个地孔；
5)控制差分信号传输线特征阻抗为100Ω+/-20％；
6)采用高速PCB板材；
7)将信号合理分配到连接器VPX的高速串行信号管脚上；
8)避免信号跨分割。
其中四芯子卡端射频模块插座、光纤连接器插头和光纤连接器插座采用的是螺丝紧固方式，便于安装拆卸。
其中各高速接口高性能连接是指：
1)第一信处板、第二信处板与连接背板之间的射频信号和光信号。
2)接口控制板和连接背板之间的光信号。
其中各高速接口高可靠连接是指：
1)连接器本身采用螺丝紧固，安装牢靠。
2)射频连接器、光信号连接器和市场上的射频线接口和光纤接头装配相匹配，信号连接可靠。
本实用新型基于标准的VITA协议的架构平台，通过增加四芯子卡端射频模块插头(型号：J2157338-3A)和四芯子卡端射频模块插座(型号：J1996884-9)；光纤连接器插头(型号：RPB4F11Q03)和光纤连接器插座(型号为：RPB4F21Q03)实现了模块子板和母板间互联高速信号的种类的扩展，增加了射频信号和光信号的数量，使光信号和射频信号在母板和子板间的互联更加的方便灵活。使光信号和射频信号在母板和子板间的互联更加的可靠。也使射频信号和光信号的安装位置不受市场上现有的VPX连接器的限制，也使射频线和光纤线在机箱内布线方便。该技术能够应用于雷达、图像处理、无线传输、电子通信等高速信号通信领域，具有很好的实用价值和广泛的应用前景。
此互连方式满足振动试验、跌落试验和环境试验的要求，可靠性高。系统采用模块化的设计思路和组装方式，便于后期更换和维修，方便拆装。
Claims (10)
1.基于VITA协议的混合信号互连连接器，其特征在于，包括信处板、接口控制板(16)和连接背板(13)；
信处板上设置有四芯子卡端射频模块插头(3)和信处板VPX连接器插头(4)；
接口控制板(16)上设置有光纤连接器插头(7)和接口控制板VPX连接器插头(8)；
连接背板上设置有与四芯子卡端射频模块插头(3)相对应的四芯子卡端射频模块插座(9)，与信处板VPX连接器插头(4)相对应的信处板VPX连接器插座(10)，与光纤连接器插头(7)相对应的光纤连接器插座(11)，与接口控制板VPX连接器插头(8)相对应的接口控制板VPX连接器插座(12)。
2.根据权利要求1所述的基于VITA协议的混合信号互连连接器，其特征在于，信处板设置若干个。
3.根据权利要求2所述的基于VITA协议的混合信号互连连接器，其特征在于，若干个信处板电路结构相同。
4.根据权利要求1所述的基于VITA协议的混合信号互连连接器，其特征在于，信处板和接口控制板(16)位于连接背板(13)的同一侧。
5.根据权利要求1所述的基于VITA协议的混合信号互连连接器，其特征在于，四芯子卡端射频模块插头(3)采用螺丝固定在信处板上，四芯子卡端射频模块插座(9)采用螺丝固定在连接背板上，光纤连接器插头(7)采用螺丝固定在接口控制板上，光纤连接器插座(11)采用螺丝固定在连接背板上。
6.根据权利要求1所述的基于VITA协议的混合信号互连连接器，其特征在于，信处板上还设置有FPGA。
7.根据权利要求1所述的基于VITA协议的混合信号互连连接器，其特征在于，接口控制板(16)上还设置有DSP和FPGA。
8.根据权利要求1所述的基于VITA协议的混合信号互连连接器，其特征在于，四芯子卡端射频模块插头(3)的型号为J2157338-3A，四芯子卡端射频模块插座(9)的型号为J1996884-9。
9.根据权利要求1所述的基于VITA协议的混合信号互连连接器，其特征在于，光纤连接器插头(7)的型号为RPB4F11Q03，光纤连接器插座(11)的型号为RPB4F21Q03。
10.根据权利要求1所述的基于VITA协议的混合信号互连连接器，其特征在于，信处板VPX连接器插头(4)的型号为VPX20-61T8aAG48AADG48-A，接口控制板VPX连接器插头(8)的型号为VPX-61T8aAA8AAAA8-A-02；信处板VPX连接器插座(10)的型号为VPX20-61Z8aAG48AADG48-A，接口控制板VPX连接器插座(12)的型号为VPX-61Z8eIJ8IIIJ8-A。
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