USB3.0.doc

下一代串行数据标准采用的高速率已经进入到微波领域。比如，即将到来的SuperSpeed USB(USB 3.0)通过双绞线对线缆传输速的率就达到了5Gb/s。通过连接器和线缆传输如此高的速率必须考虑通道的不连续性引起的失真。为了将失真程度保持在一个可控的水平，标准规定了线缆和连接器对的阻抗和回波损耗。最新的测量使用S参数S11表征而且必须归一化到线缆的90欧姆差分阻抗。当测量USB 3.0通道的S参数时，可选的仪器是时域反射计或TDR。TDR系统通常往待测器件注入一个阶跃电压信号然后测量是时间函数的反射电压。差分测量通过产生极性相反可相对定时的阶跃电压对实现。这篇文章中谈到的都是差分信号。反射电压与发射器和待测器件之间的阻抗失配成比例，关系如下式：Z0 是源阻抗，ZL(t)是待测器件的阻抗，r(t)是反射系数，Vr(t)/Vi(t)是入射和发射电压的比率。式(1)假设到待测器件的源，线缆和连接器都是匹配的，但事实上这种情况很少见。为了补偿线缆和连接器的不理想，参考平面校正（基线校正）通常进行开路，短路，负载校准。调整式 (1)可以得到待测器件的阻抗和时间（或距离）的函数，所以可以使用校准过的TDR做阻抗测量。图1展示了USB 3.0 带有连接器线缆的的阻抗曲线。曲线表明了随着TDR 阶跃信号在线缆中的行进阻抗变化是时间的函数。注意轨迹两头的阻抗变化，那是由于连接器引起的，当使用上升时间100ps （阶跃信号）测试时连接器的阻抗规定是90+/- 7欧。TDR的上升时间非常重要，因为阻抗变化和TDR阶跃信号的上升时间成反比，而规范规定的USB 3.0信号的上升时间是100 ps，测量中匹配这个上升时间将给出信号“看到的”阻抗。Figure 1: Differential impedance vs. time measurement for USB3.0 cable and matedconnectors图1：USB 3.0带有连接器线缆的 差分阻抗 vs 时间 测量回波损耗或S11 是频域的测量和反射系数有关。归一化（通过反射平面校准 基线校正）反射系数的傅里叶变换给出了回波损耗是频率的函数。图2给出了USB 3.0线缆和连接器测量的结果。图中的横轴表示2GHz/div，范围是020GHz，纵轴表示10dB/div。回波损耗在2GHz大约是15dB,但随着频率的增加开始变得越来越小。精细的空值间隔是由线缆末端的连接器引起的，较大的空值间隔是由于连接器内部的阻抗结构决定的。Figure 2: Differential return loss for USB3.0 cable with mated connectors图2： USB 3.0 带有连接器线缆的差分回波损耗回波损耗可以参考图1中线缆和连接器阻抗是90欧而TDR系统差分阻抗是100欧，由于USB 3.0发射机阻抗是90欧，这个不匹配人为地减少了回波损耗。为了正确的表达回波损耗，将阻抗转化为测试到的S11 是非常必要的，转换关系由下式给出。转化可以分为两步。首先，用特征阻抗是100欧姆的测试系统得出的复数S参数计算出复数的负载阻抗。其次，用新的90欧姆参考阻抗计算出负载阻抗的S参数。回波损耗是频率的函数，所以可以计算出每个频点的S参数。举个例子，用100欧姆阻抗表征的复合回波损耗S11 = 0.53 - 0.12J 转换到90欧姆的如下：式2 用来将图2中测到的插损 转换到90欧姆差分阻抗。图3中的两个曲线给出了100欧姆和90欧姆特征阻抗的的回波损耗。Figure 3: Return loss measured with 100 ohm reference (dotted line) and 90 ohm (solid line) reference图3：100 欧姆（虚线）和90欧姆参考（实线）的回波损耗USB 3.0 线缆和连接器的差分阻抗可以使用校正的TDR系统测量插损而得出。通过对连接到待测器件的参考平面（基线校正）运行开路，短路，负载进行校正。通过简单的转换测试系统和待测器件之间的不同阻抗进行插损补偿。USB3.0连接器 技术领域本实用新型涉及一种连接器，特别涉及一种USB3.0连接器。背景技术随着通信技术的长足发展，USB产品在人们的工作和生活中扮演的了越来越重要的角色。现有的USB产品多采用专用USB连接器，通过在USB产品的前部设置专用USB连接器，通过该USB连接器与USB口连接。随着科学技术的发展目前USB技术已经有现在的USB2.0发展到USB3.0。USB 3.0是最新的USB规范，该规范由Intel等大公司发起，USB 3.0具有后向兼容标准，并兼具传统USB技术的易用性和即插即用功能。该技术的目标是推出比目前连接水平快10倍以上的产品，采用与有线USB相同的架构。除对USB 3.0规格进行优化以实现更低的能耗和更高的协议效率之外，USB 3.0的部口和线缆能够实现向后兼容，以及支持未来的光纤传输。USB 3.0之所以有“超速”的表现，完全得益于技术的改进，相比目前的USB 2.0接口，USB 3.0增加了更多并行模式的物理总线，USB 3.0的物理总线由原来的4线变为的9线。而目前USB连接器多是4线结构，因此已不能满足USB3.0技术的要求。实用新型内容针对上述现有技术的不足，本实用新型要解决的技术问题是提供一种适用于USB3.0技术的连接器。为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：一种USB3.0连接器，包括一外壳，所述外壳内设有一塑胶本体，所述塑胶本体包括一塑胶上座、一塑胶下座和一塑胶后座，所述塑胶上座上并排设有5个上插针，所述塑胶下座上并排设有4个下插针，所述塑胶上座固定在所述塑胶下座上，所述塑胶后座上设有上、下两排插针孔，所述上插针穿过所述上排插针孔，所述下插针穿过所述下排插针孔，所述塑胶后座与所述塑胶上座、塑胶下座相连接。优选的，所述塑胶上座前部的两侧各设有一上座舌片，所述塑胶下座后部的两侧各设有一下座凹槽，所述上座舌片与所述下座凹槽相适应。优选的，所述塑胶后座前部两侧各设有一后座卡槽，所述塑胶后座的底部设有后座舌片，所述塑胶上座后部的两边各设有一上座卡扣，所述塑胶下座前部设有下座卡槽，所述后座卡槽与所述上座卡扣相适应，所述后座舌片与所述下座卡槽相适应。优选的，所述所外壳由一上铁壳和一下铁壳连接而成。上述技术方案具有如下有益效果：该USB3.0连接器通过在一个塑胶本体设置塑胶上座和塑胶下座将USB3.0所用的9个插针固定封装起来，并且塑胶下座的4个插针正好能使该USB3.0连接器与USB2.0的连接器兼容，因此该USB3.0连接器可满足USB3.0的技术要求，另外该USB3.0连接器还具有结构简单、制作方便的优点。上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本实用新型的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。- 1 - 附图说明图1为本实用新型实施例的爆炸图。图2为本实用新型塑胶上座的结构示意图。图3为本实用新型塑胶下座的结构示意图。图4为本实用新型塑胶后座的结构示意图。具体实施方式下面结合附图对本实用新型的优选实施例进行详细介绍。如图1所示，该USB3.0连接器包括一外壳，该外壳由一个上铁壳4和一个下铁壳5连接而成。外壳内设有一塑胶本体，塑胶本体包括一塑胶上座1、一塑胶下座2和一塑胶后座3。塑胶上座1上并排设有5个上插针槽11，上插针槽11内设置有上插针6，塑胶下座2上并排设有4个下插针槽12，插针槽11内设置有下插针7。再如图2、3、4所示，塑胶上座前部的两侧各设有一上座舌片12，塑胶上座后部的两边各设有一上座卡扣13。塑胶下座后部的两侧各设有一个下座凹槽22，塑胶下座前部的还设有两个下座卡槽23。塑胶后座3上设有上排插针孔32和下排插针孔31，塑胶后座3前部两侧的中间各设有一后座卡槽33，塑胶后座的底部两边各设有一后座舌片34。其中上座舌片12与下座凹槽22相适应，后座卡槽33与上座卡扣13相适应，后座舌片34与下座卡槽23相适应。再如图1所示，该USB3.0连接器在组装时，首先将塑胶上座1的上座舌片12插在塑胶下座2的下座凹槽22，使塑胶上座1固定在塑胶下座2上，这样可防止插接时引起塑胶上座上翻。然后将塑胶上座1上的上插针6穿过塑胶后座3上相应的上排插针孔32，将塑胶下座2上的下插针7穿过塑胶后座3上相应的下排插针孔31。于此同时上座卡扣13卡入后座卡槽33内，将后座舌片34插入下座卡槽23内，最后封装外壳，这样该USB3.0连接器即可组装完成。该USB3.0连接器通过在一个塑胶本体设置塑胶上座和塑胶下座将USB3.0所用的9个插针固定封装起来，并且塑胶下座的4个插针正好能使该USB3.0连接器与USB2.0的连接器兼容，因此该USB3.0连接器可满足USB3.0的技术要求，另外该USB3.0连接器还具有结构简单、制作方便的优点。以上对本实用新型实施例所提供的一种USB3.0连接器进行了详细介绍，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制，凡依本实用新型设计思想所做的任何改变都在本实用新型的保护范围之内。摘要：在2008年11月，HP、Intel、微软、NEC、ST-NXP、TI联合起来正式发布了USB3.0的V1.0规范。USB3.0又称为SuperSpeed USB，比特率高达5Gbps，相比目前USB2.0的480Mbps的速率，提高了10倍以上。Intel的芯片组也将很快全面支持USB3.0接口。USB3.0和USB2.0相比有着非常本质的区别，USB3.0有两对高速差分线分别进行信号的发送和接收，为全双工工作模式，且使用了多种高速处理技术，如均衡、预加重等，对此进行全面的物理层一致性测试是非常重要的，USB3.0规范要求进行多个项目的测试，如发送端测试、接收端测试、线缆测试等，因此需要多种仪器进行测试。力科为USB3.0的测试提供了非常领先完整的解决方案。一、USB 3.0高速线缆性能测试1、USB3.0高速线缆及规范要求介绍为了高速传输信号，USB3.0采用了全双工的通信方法，由两对高速差分线来进行发送数据和接收数据的传输，而USB2.0采用的是半双工通信的方法，只有一对差分线进行发送和接收数据的传输。USB3.0的线缆和横截面图如下图1所示。为了确保USB 3.0的高速线缆具有良好的信号完整性，确保能高质量传输5Gbps速率的信号，USB 3.0规范对其线缆特性做了特别的要求。如：图1 USB3.0线缆及其横截面规范的5.6.1.1.1规定了高速屏蔽线缆的特征阻抗为：90 ohms +/- 7ohms (使用快沿上升时间为200ps（10%-90%）的TDR进行测量)。规范的5.6.1.1.2规定了高速屏蔽线缆对内的两条线缆之间的偏移要小于：15ps/m (使用快沿上升时间为200ps（10%-90%）的TDT进行测量)。规范的5.6.1.2规定了高速连接器的阻抗变化范围为90 ohms +/- 15 ohms (使用快沿上升时间为50ps（20%-80%）的TDR进行测量)。规范的5.6.1.3.1规定了高速屏蔽线缆不同频率下的差分插入损耗SDD12。规范的5.6.1.3.2规定了高速差分对之间的近端串扰（Near-End Crosstalk）。规范的5.6.1.3.3规定了高速差分对内两条信号之间的串扰，包括近端串扰和远端串扰（Near-End/Far-End Crosstalk）。规范的5.6.1.3.4规定了高速差分对的差模和共模转换比（Differential-to-Common Mode-Coversion）。规范对高速线缆的主要要求均是由S参数来表示的，如下图2中的曲线所示：图2 USB3.0线缆的各项参数特性曲线2、测试仪器及测试方法SPARQ-S parameters,Qucik，是力科推出的主要用于高速信号的信号完整性领域的高性价比的S参数测试仪，可实现一键式