西蒙开创性的Z-MAX 6A类布线解决方案

随着 Z-MAX的问世,美国西蒙公司已经完全突破了先前公认的RJ-45 的极限。集成了准确调谐的插头和性能更高的模块,组成了一套创新的极佳匹配的系统,Z-MAX提供了极佳的端到端6A类系统性能以及 6A 类端接。屏蔽和非屏蔽模块的安装用时全部少于 60 秒。

创造奇迹的核心技术

· 基于专利的 Smart Plug 技术

Z-MAX smart plug 包含了一个经过调谐的、通常只用于模块的印刷电路板 (PCB)。这种业界唯一的创新技术消除了传统接线中存在的线对交叉和绞距松开的情况,使Z-MAX快接跳线具有了不可逾越的优异性能。

· Zero-Cross端接模块

线对的交叉一直以来被认为是连接器系统的易变性和性能降低的一个起因。Z-MAX接线块的线性设计使导线可自然地放置到位,无需线对交叉。

· IDC触点的斜向分布

这种独特的配置将触点放置在同一平面上,但又使Z-MAX模块内每个独立触点的排列各不相同,使相邻模块的线对间的隔离最大化,把外来串扰降至最低。

基于这些创新的技术,Z-MAX真正实现了高密度和高灵活性。

· 高密度配线。Z-MAX拥有48端口/1U 的6A类屏蔽和非屏蔽配架。

· 在高效数据中心部署中提供短链路支持,即使只有3米的短链路也可以得到西蒙6A类的保证。

· 在工作区和配线区进行快速、有效、灵活的安装。一体化模块同时支持斜口和平口两种安装方式。Quick-Snap 功能使得 Z-MAX 模块可快速插入配线架,而且自动联于配线架的接地(对屏蔽模块而言)。

提到以太网接口,总是会让人想起耦合的模块化RJ型插头和插孔型连接器。自从有了结构化电信布线的概念后,这种接口在电信市场占据了主要位置。之前,从20世纪60年代晚期开始,几乎每台售出的电话耳机上都有着这样的两对型连接器。毫无疑问,RJ型插头和插座接口的应用是非常普遍的,但是随着数据传输速度接近10 Gb/s,它们开始显得有些力不从心。而且,大多数制造商没有意识到这是一次创新的机会,而只是热衷于依赖陈旧的补偿电路对现有模块化插座的过时的外壳和接点设计进行精调细改,以克服人工端接的RJ型模块化插头连接器与生俱来的高频电气和机械上的缺陷。

作为一项革命性的举措,西蒙已彻底改变了RJ型模块化插头和插座的内在机能。获得专利的新技术从根本上消除了插头和插座端接的差异性、优化了耦合性能,并指定使用了完整的针对性矫正补偿电路,使连接装置具有前所未有的传输性能余量和机械可靠性。这些革命性的增强功能,融入了西蒙全新的Z-MAX系列扩展六类(6A)连接硬件和配线解决方案。

设计更好的连接器

今天的RJ型模块化连接器被要求在无法预见的条件下工作并提供性能余量。尤其是接口需要在最大500 MHz频率下表现出超低水平的内部(线对间)和外部(外来)串扰,支持PoE Plus应用中每线对最高600mA的电流,在各种环境条件下保持可靠和坚固的连接,同时还要使用环保材料制成。面对设计出超越这些要求的下一代扩展六类连接器的挑战,西蒙的工程师认为应该对RJ型模块化插头和插座进行彻底的改造。

西蒙确定了以下改进设计的关键:

电气:

1.消除通常状态下与现场和工厂端接过程相关的高可变性。

2.确保模块化插头性能始终在模块化插座的“最佳点”内,以提供最佳的耦合性能。

3.定位线缆端接以摆脱线对分离和线对交叉。

4.应用精密的有限元传输模型技术,以优化输入和输出线缆连接之间每个点的幅值和相位。

5.电气隔离配线架和面板上相邻的连接器,使外来的串扰最小化并消除信道间可能的屏蔽连接。

机械:

1.优化触点形状和配置,使所有元件中的传输长度和中断最小化,并使相邻插座的引脚之间的距离最大化,以改善外来串扰性能。

2.消除不环保的生产材料,例如铍和铅。

3.减少触点插入应力并使插头/插座接口内的正常受力的变化最小化。

4.确保“先接触”/“后断开”的触点形状可以提供独立的电弧区域,并且与插头和插座触点上的耦合接口区域完全隔离,保证同时传输电力和数据时的最佳可靠性。

5.有一个适合铜缆布线连接的所有要求的模块化插座核心组件(例如,一体化平口/斜口)。

电气增强

由于模块化插头及其与线缆的端接对耦合性能如此关键,这是Z-MAX设计中的一个中心焦点。西蒙的工程师对现有的模块化插头技术进行了彻底改造,设计出了具有以下特点的Z-MAX插头:

1.可向后兼容并能与现有的符合TIA和IEC要求的任何制造商的插座配合使用。

2.可消除与解开双绞和“分离线对”相关的多变性。

3.可消除线缆两端不同的颜色顺序带来的多变性。

4.完全符合行业标准,并始终符合TIA和ISO/IEC规定的性能范围,以提供最大匹配性能,同时保持与其它插座和性能类别的完全兼容。

为了实现这些目标,西蒙战略性地在Z-MAX模块化插头中采用了专利的印刷电路板技术。为消除与传统插头端接过程相关的多变性,使用了不同的印刷电路板(PCB)设计来和线缆两端的线缆放置和线对色序匹配。这种设计可优化性能并保持四个完整的线对一直延伸到端接点,而无需解开线对或将一个线对交叉叠放在另一个线对上。每根跳线用两个不同的插头端接,这两个插头有着截然不同的电路设计和连线方案,专门用于提供稳定的性能并确保与所有符合TIA和IEC要求的模块化插座的完全兼容和互操作性。

专利的Z-MAX“含电路插头”设计可准确和稳定地提供可控的性能。西蒙的工程师们优化了Z-MAX插头,使其在测试插头范围的“最佳点”工作。Z-MAX模块化插头和插座解决方案所提供的余量非常有吸引力,因为它有助于确保整个布线系统在其生命周期中都将可靠和坚固耐用地工作。布线环境经常变动时,余量尤其有利,它使布线系统更能承受现场布线安装时可能的变数。在一个安装端口成百上千的网络中,哪怕只很小比例的链路有着临界的测试结果都可能耗费数百个小时和数千美元才能解决。

西蒙的工程师们设计了Z-MAX IDC端接区域来确保双绞的完整性被保持到端接处,同时消除了在线缆任一端让线对彼此交叉的需要。通过线性的线对放置方法,Z-MAX Zero-CrossTM端接模块将对线对几何结构的干扰最小化。在插座内,IDC引脚被准确地定位在一个使相邻插座之间的线对间距最大化并减少串扰的方向上。这些特点确保了IDC端接的电气特性在不同插座之间保持一致,从而使Z-MAX补偿电路的效力最大化。

通过矫正补偿设计,西蒙新的Z-MAX模块化插头和插座的IDC结构有效地消除了端接可变性的影响。通过稳定和可重复的插头和IDC性能,西蒙的工程师们得以设计出一个精密的有限元传输模式作为开发一个高度精确的补偿电路的基础。无功元件的数值和类型说明了电路每侧的连接器特性,以及与其在连接器中的位置相关的时移。计算模型被用来优化这些元件的形状和位置,以解释所有8个线路(四个线对)和屏蔽层的双向互动。然后,西蒙采用了专利的电路技术将这些元件加入Z-MAX插座中。

总结起来,Z-MAX 6A类布线解决方案特点如下:

1.基于PCB智能插头技术,可消除线对分离、交叉和端接的可变性。

2.模块化跳线每端的独特插头设计和端接方案,可减小因线缆两端线序方向差异所造成的性能变化。

3.跳线性能始终达到TIA和ISO测试插头规定范围的“最佳点”。

4. Zero-CrossTM IDC端接模块,可消除线对分离和线对交叉,同时保持最小程度的线对松绞,以消除多变性。

5.复杂的幅值和相位补偿电路,可提供非常卓越的信道性能。

6.插座隔离,可使外来串扰最小化,支持极高密度安装(一个1U配线架支持48个端口)。

7.对于那些不是特意要接地的连接点提供信道间屏蔽隔离。

8.环保材料和高度可靠的构造。

9.可防止被带电的PoE和PoE Plus信道损坏。

10.在1分钟内进行非屏蔽和屏蔽端接。