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弯曲、扭转与连接：柔性连接器的崛起

Engineering News 弯曲、扭转与连接：柔性连接器的崛起在当今电子设备中使用的连接器的设计和制造正在经历创新的浪潮，这是由于对越来越小、更高效和更聪明的设备的持续需求所激发的。一个值得我们关注的当前趋势是柔性连接器和可伸缩连接器的开发和使用。这些连接器具有弯曲、扭曲和伸展的能力，同时继续正常工作，使得在医疗保健、可穿戴设备和柔性电子产品中的新应用成为可能。通过在自己的设计中利用这些独特的连接器，工程师们在这里拥有了开发突破性下一代产品的重要构件。柔性和可伸缩连接器背后的3项关键技术柔性和可伸缩连接器被设计为即使在发生变形时也能保持电气连接性。它们通过使用先进材料和创新的制造技术来实现这一点。与传统的刚性连接器不同，后者在弯曲或伸展时可能会断裂或失去功能，我们讨论的连接器使用柔性基材和导电材料来确保连接器在动态变化的环境条件下保持耐用和功能性。导电墨水：对于那些正在开发和制造可弯曲和可伸缩连接器的人来说，导电墨水非常重要。这些有趣的墨水含有金属纳米粒子——如银或铜——这些纳米粒子提供了优异的导电性能，而且这些不寻常的墨水可以被打印在不同的基材上。该领域的进步正促进了从可持续材料创建导电墨水的发展。例如，最近在nature.com上发布的这项研究展示了基于碳纳米管和银的生物可降解聚乳酸乳液墨水用于印刷压力传感器的前景。这种未来派的墨水在海洋环境中可生物降解，这最小化了随时间积累的有毒物质在生态系统中的累积。独特的柔性基材和打印技术：柔性基材是创建可弯曲或可伸缩连接器的关键成分。基材如聚酰亚胺、硅橡胶和热塑性聚氨酯（TPU）提供了从业者所寻求的灵活性和耐用性。当先进的喷墨和3D打印机器以极高的精度将导电墨水沉积到这些柔性基材之一上时，整个过程的炼金术就实现了。例如，公司 Nano Dimension，作为增材制造的领导者，已经开发了打印多层柔性电路的创新方法。他们的 DragonFly IV 是一种增材制造电子（AME）系统，能够精确沉积导电和绝缘材料的独特过程，使其能够创建复杂、灵活的连接器和其他组件。微流控通道：微流控通道是充满液体的微小路径，能够传导电流，提供一种创建灵活或可伸缩连接器的不同方法。这些通道可以集成到灵活的基材中，形成高度适应性的电路。在需要复杂性和极端灵活性的使用案例中——例如，可穿戴健康监测器——这项技术极其有价值。灵活和可伸缩连接器的应用可穿戴设备：灵活和可伸缩的连接器正在改变可穿戴设备的设计方式以及它们能提供的功能。通过使传感器即使在用户进行体力活动时也能保持完全功能并提供准确可靠的数据，新的产品形态和功能成为可能。利用这些连接器，设计师可以创建提供更多功能并结合舒适贴合感的可穿戴产品。根据Grand View

连接器

Engineering News Newsletters 8大连接器技术趋势虽然连接器可能不是最引人注目的组件，但它们是现代电子设备中不可或缺的英雄，对设备的性能、可靠性和功能起着重要作用。我们正见证着连接器开发中的创新浪潮，这一浪潮由对微型化、高速数据传输和高可靠性的日益增长的需求所驱动。本文检视了八大连接器趋势，并展示了该领域中一些杰出的产品。紧跟这些趋势的设计师将获得新工具，帮助他们优化前沿设计。 1. 微型化和高密度随着设备继续变得更加紧凑和功能丰富，对于能够处理更高引脚密度而不影响性能的更小型连接器的需求日益增长。微型化使得设计更加纤薄便携的设备成为可能，而高密度连接器则支持在有限空间内实现更复杂的电路。示例： Molex的Micro-Lock Plus线对板连接器是满足紧凑型设备设计需求的典范。这些连接器提供了安全的锁定机制、高电流承载能力和低调设计，使它们非常适合用于移动设备、可穿戴设备和其他空间受限环境中。 2. 高速数据传输随着高速通信协议的日益使用，对于支持更快数据速率同时最小化信号损失的连接器的需求也在增加。这种高速数据连接器常用于计算、网络和多媒体应用。示例： TE Connectivity的Sliver连接器旨在为高速数据传输提供一个坚固且成本效益高的解决方案。它们的创新设计减少了插入损失和串扰，确保了在数据中心和高性能计算系统等数据密集型环境中的可靠性能。 3. 灵活和可伸缩连接器柔性连接器和可伸缩连接器被设计为在弯曲、扭转和伸展时不失去其功能性，这使它们成为医疗保健、可穿戴设备和柔性电子产品中的游戏规则改变者。创新材料的开发和先进的制造技术正在为更加适应性强、用户友好的设备创造新的可能性，这些设备具有增强的性能和功能。更多详情，请查看我们对柔性和可伸缩连接器的深入探讨。示例： Nano

Pi.MX8_第五章

Altium Designer Projects Pi.MX8 项目 - 板布局第3部分欢迎来到Pi.MX8开源计算机模块项目的新一期！在这个系列中，我们将深入探讨基于NXP的i.MX8M plus处理器的系统模块的设计和测试。在上一次更新中，我们完成了布局准备。这包括创建阻抗配置文件，根据板材制造商的规格添加设计规则，并定义应用特殊设计规则的区域。我们还完成了LPDDR4接口的布线，但暂时没有进行长度调整。在我们开始对DRAM接口进行长度调整之前，我们将查看Pi.MX8模块上其余接口的布线。板上有很多高速和低速总线，其中一些是占用大量布线空间的宽并行总线。为了给每个接口分配足够的空间，我们将首先为模块上的每个布线层创建一个粗略的平面图。布线规划路由计划将帮助我们确定如何在可用的信号层中分配所有高速和低速接口。通过提前设置一个大致指南，我们可以确保在当前工作的层上有足够的路由空间。这也有助于我们最小化层之间的转换，并减少在路由过程中需要重做的工作量。设置布局规划有几种方法，主要取决于可用的工具。我们只需要一个基本的绘图工具，允许我们在现有图像上进行草图绘制。在这个例子中，我们将使用Inkscape。在Inkscape中，我们可以添加一个背景图像，显示组件放置和以彩色气线形式展示的未路由接口。注意，这个截图中隐藏了电源网络，因为我们将只关注将在信号层上路由的网络。在原理图中，我们在每个电源网络上放置了一个网络类指令，通过简单地在布局编辑器中启用或隐藏相关的网络类，就可以轻松识别哪些网络在平面层上被路由。对于实际的布线，我们只需在Inkscape中添加线条来代表我们想要在相应层上布线的接口。我们可以调整这些线条的宽度，以表示接口中将要布线的信号数量。线条的颜色可以从背景图像中选择，以便更容易识别正在表示的接口。由于层间转换也需要在所有层上分配空间，我们可以在每条线的末端添加一个块来详细说明层间转换。在Inkscape中使用Altium Designer截图作为背景图像进行布局规划一旦我们对每个布线层重复上述过程，我们就可以开始实际的布线过程了。顶层布线有了布线策略后，让我们开始在顶层布线接口。由于我们已经完成了顶层组件的风扇出线布线，我们可以使用所有剩余空间进行信号布线。剩下的空间不多，但我们所拥有的还是可以通过在不会干扰到内层布线的区域策略性地放置过孔来使得内层信号层的布线更加容易。这是提前规划布局的另一个好处，否则这些区域在这个阶段不会被定义。顶层对PiMX8模块的布线在顶层放置走线时，我们还应该考虑到我们需要一些空间来添加如定位点或标签等特征在顶层。激光蚀刻的数据矩阵码也可能需要一个纯铜区域或一个没有走线的区域来提供均匀的对比度，意味着这些区域不能用于布线。内层信号层布线大多数连接将放置在我们在层堆栈管理器中定义的两个内部信号层上。让我们开始布线所有高速同步接口。在我们的案例中，这些接口可能包括MIPI-CSI、MIPI-DSI和LVDS接口。这些接口都使用低压差分信号，并且都带有一个专用的时钟线和至少两条数据线。它们需要大量的布线空间，因为每条数据线的长度必须在一定的时间范围内与时钟线匹配。匹配多个差分对的长度可能需要很多空间，因为很可能接口内的一个或多个对会引入必须考虑的显著延迟。通过首先布线这些接口，我们可以确保稍后进行长度调整时有足够的空间。

SPICE 仿真模块 - 自动化测量

SPICE仿真模块：如何在仿真中使用自动化测量来节省设计挑战中的时间和金钱电子电路的仿真是您设计成功的关键因素。SPICE电路仿真器可用于加速设计分析。Altium Designer将帮助您以高效和准确的方式模拟您的设计，为您提供深入的电路功能操作洞察。 Altium Designer中的关键分析类型之一是瞬态分析 - 对您电路的时域仿真。图1给出了瞬态分析的一个例子。一对光标可以用来确定信号的频率值，然而信号量可以通过一个称为 ‘测量’的工具轻松自动化。图1中所示电路的测量配置示例在图2中给出。图1 - 一个简单的电压模式降压转换器图2 - 降压转换器的测量配置 Altium Designer的SPICE仿真器中的自动测量 Altium Designer SPICE仿真器中有多种自动测量功能。其中一些列在图3中。所有这些信号量都可以被视为现代示波器中可用的测量选项。例如，信号的峰峰值或RMS电压的清晰指示可以在DSO中以及在Altium Designer SPICE仿真器中显示。在AD中设置这些测量只需要一个或两个参数：时间跨度分析，对于某些测量：执行分析的信号水平。后者例如对频率测量是必需的。

压电能量收集深入探讨

Engineering News 压电能量收集深入探究在最大化能源效率至关重要的时代，压电能量收集作为一种引人注目的解决方案浮现出来，提供了一种将周围的机械能转换为电能的方法。这项技术基于压电效应——某些材料在受到机械应力时会产生电力——为电子设计师和工程师们呈现了一个激动人心的机会。在本文中，我们将探讨各种压电能量收集技术，探索这些方法如何能被整合到电子设计中，以增强能源自主性和可持续性。理解压电材料压电材料——包括石英、钛酸铅锆（PZT）和聚偏二氟乙烯（PVDF）——独特地在受到机械应力时产生电荷，对压电能量收集技术至关重要。天然压电材料如石英提供稳定性和高电压系数，而合成来源如PZT提供形状和大小的灵活性，这对于电子组件中的定制应用至关重要。材料科学的进步导致了新的压电材料的出现，这些材料提供了更优越的性能和耐用性。研究人员正在探索有机压电材料，如可生物降解的聚合物，比如聚乳酸（PLA），这些材料灵活且环境友好。这些创新材料非常适合于可穿戴电子产品中的应用，其中灵活性和生物相容性至关重要。压电能量收集技术直接压电效应代表了使用压电材料进行能量收集的最简单形式。它利用某些材料产生电荷以响应施加的机械应力的固有能力。这种技术的一个实际例子可以在智能鞋中看到，压电元件被集成到鞋底中。当穿戴者行走或跑步时，对这些元件施加的应力被转换为电能，这可以为手机充电并为可穿戴设备如健身追踪器供电。这种方法的效率取决于压电材料的位置和使用量，以及用户的典型活动水平。进步使得开发更加坚固有效的压电材料成为可能，这些材料能够承受频繁和多样的应力，使得直接压电效应越来越适用于日常应用。振动能量收集：振动能量收集在环境中的振动是恒定和可预测的情况下最为相关，如在许多汽车或工业设置中。这种技术涉及在振动发生的地方安装压电元件，如靠近车辆的引擎或在工业机械内。这些元件捕获来自振动的能量并将其转换为电能，然后可以用来操作监控系统的传感器或用于辅助照明等。振动能量收集的成功取决于振动的频率和幅度以及压电元件对这些特定特性的调谐。工程师们不断地完善这些系统的设计，以最大化它们的效率和适应性，这使得它们在众多领域中的应用更加广泛。声能收集：声能收集通过使用压电材料将声波转换为可用的电能。这种技术被用于噪声丰富的设备中，如城市环境和特定的消费电子产品，比如降噪耳机。在这些耳机中，压电材料减少了不需要的环境声音，并通过将声压转换为电能来延长设备的电池寿命。实施声能收集需要仔细考虑声学环境，因为声波的强度和频率范围可以显著影响能量转换效率。研究人员正在寻找方法来增强压电材料的灵敏度和响应范围，使声能收集更加有效和实用。流体诱导振动收集：在移动或管理流体的环境中，如管道或暖通空调系统，流体诱导振动收集可以是一种有效的技术。压电传感器安装在这些系统中，以捕获流体诱导振动的能量。这种收集到的能量可以为重要的监测设备供电，如流量传感器和泄漏探测器，从而提高系统的可靠性并减少对外部电源的依赖。优化流体诱导振动收集的关键在于理解流体流动的动力学以及流体与管道或导管结构之间的相互作用。工程师们不断提高用于这些应用中的压电材料的灵敏度和能量转换效率，旨在扩大它们在各种与流体相关的行业中的使用。压电能量收集的组件用于压电能量收集系统的组件包括传感器、电机、电机驱动器、控制器、能量存储（电池和电容器）、电压调节器和电源管理系统。压电传感器：

开放式 RAN 革命

Sponsored Engineering News 推动开放式 RAN 革命的先进连接器解决方案在过去的十年中，开放式无线接入网络（Open RAN）技术的崛起已成为电信行业中最显著的趋势之一。通过一个开放的生态系统，Open RAN 正在使得更大的灵活性、降低成本以及增强不同供应商之间设备的互操作性成为可能。然而，要促进 Open RAN 的广泛采用，需要在整个行业的供应商之间实现凝聚力和标准化。通过提供先进的连接器解决方案和技术专长，PEI-Genesis 在使 Open RAN 的未来成为可能方面发挥着重要作用。什么是 Open RAN? 与通常仅限于使用单一供应商的硬件和软件的传统 RAN 系统不同，Open RAN 采用了一个开放标准、多供应商的方法。这允许网络运营商使用商用现货（COTS）产品并结合不同供应商的组件。这样做打破了供应商锁定的循环，并促进了一个竞争环境，推动了创新和成本降低。除了成本节省之外，Open

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