為了確保高速線纜的信號完整性而研發(fā)出了VITA 76.0連接器

VITA 76.0連接器確保在尺寸、重量和粗糙地面、機(jī)載和海軍平臺上的功耗最大的電纜高速互連時的優(yōu)異的信號完整性。

2015年，VITA采用了VITA 76.0標(biāo)準(zhǔn)，“帶銅或AOC 10GB連接器的高性能高性能電纜”，為了定義一種新的38999型連接器：將高密度、高帶寬的微型互連方案結(jié)合在一起的新接口，并符合MIL-DTL-38999標(biāo)準(zhǔn)的圓形外殼。2016年年初，VITA 76.0被批準(zhǔn)為ANSI標(biāo)準(zhǔn)。

在VITA 76.0出現(xiàn)之前，系統(tǒng)集成商必須在三個不盡如人意的選項之間做出選擇，以充分利用正在使用處理器的能力來支持10 GbE、USB3.0和/或SATA3.0。他們要么堅持使用熟悉的、經(jīng)過驗證的38999系列連接器，接受性能的降低和電纜長度的縮減，要么采用Quadrax方法，并接受它的SWaP、密度和成本缺點。第三種選擇是昂貴的非標(biāo)準(zhǔn)專用連接器設(shè)計。

VITA 76.0提供了與傳統(tǒng)的D 38999系列III相同的強(qiáng)度和環(huán)境等級，通過在QPL體系下的D 38999系列III外殼中嵌入公母（“Hermi”）接觸設(shè)計。這種接觸式Hermi設(shè)計觸點是Meritec在1990年代開創(chuàng)并首次商業(yè)化的，在過去的20年中，它是可靠的，在商業(yè)和軍事應(yīng)用中都安裝了數(shù)百萬對。由于VITA 76.0采用了標(biāo)準(zhǔn)的QPL圓形外殼，它為設(shè)計者提供了靈活使用他們已經(jīng)熟悉的現(xiàn)成市場標(biāo)準(zhǔn)背殼。

在VITA 76.0之前的許多年里，最受歡迎的用于部署航空航天和國防子系統(tǒng)的高強(qiáng)度連接器，如ATR盒子，就是人們熟悉的MIL-DTL-38999標(biāo)準(zhǔn)圓形連接器。38999系列首次出現(xiàn)在上世紀(jì)30年代，在其80年的使用中，以在復(fù)雜的軍事環(huán)境中滿足更高的可靠性和強(qiáng)大的生存能力而著稱。從那時起，連接器的基本設(shè)計已經(jīng)發(fā)展為滿足更好的電磁干擾屏蔽、抗流體、耐溫濕度和防塵能力的要求。今天，在嵌入式系統(tǒng)中最常見的MIL-DTL-38999變化是系列III型，它通過三重啟動線程耦合來連接。在過去15年中，以太網(wǎng)、DisplayPort、usb、sta、infiniband等的帶寬需求急劇增加，這迫使連接器更多的創(chuàng)新研發(fā)，因為38999熟悉的引腳和插座觸點已被證明不足以確保在電纜長度較高的數(shù)據(jù)速率下的信號完整性。

隨著支持更高帶寬接口（如10 GbE、USB 3.0、PCI Express和SATA 3.0）的新型處理器的出現(xiàn)，人們對支持更高數(shù)據(jù)速率的圓形軍用連接器的需求更為強(qiáng)烈。

確保在尺寸、重量和粗糙地面、機(jī)載和海軍平臺上的功耗最大的電纜高速互連時的優(yōu)異的信號完整性的挑戰(zhàn)，推動了VITA 76.0連接器需求的增長。問題很簡單：信號越快，電纜越長，信號退化越大，關(guān)鍵的應(yīng)用程序如果信號丟失或失真是絕對致命的。新的高性能處理器（如英特爾的Xeon-D SoC）所支持的更高的數(shù)據(jù)速率并不適合用于傳統(tǒng)的引腳和插座38999連接器，因為它們嚴(yán)格限制電纜的長度，通常只有幾英尺長?？紤]到10 GBASE-T標(biāo)準(zhǔn)（IEEE 802.3an-2006）支持在CAT 6A或CAT 7非屏蔽或屏蔽雙絞線雙絞線上能通過10 Gb/s的速率，范圍最大可到100米（330英尺）。通過Meritec的成功驗證的VITA 76.0連接器，可以支持10 GBASE-T標(biāo)準(zhǔn)的長度為100米的電纜。

Curtiss-Wright的ParvusDuraCOR XD 1500模塊化計算機(jī)就是一個當(dāng)代堅固的嵌入式系統(tǒng)的典型例子，它充分利用了VITA 76.0連接器匹配100Ω阻抗的優(yōu)點來確保其多個高速10 GbE、USB3.0和其他I/O接口的優(yōu)越的信號完整性。

這種堅固的COTS系統(tǒng)被設(shè)計用在最小、最輕的殼層中并提供超強(qiáng)的計算功能。它以12核Xeon類浮點處理為特色，支持高達(dá)128 GB的RAM，這是可供嵌入式系統(tǒng)使用的最高容量的內(nèi)存結(jié)構(gòu)。與VITA 76.0連接器配套的是一套全系列的Xeon-D高速I/O連接器，還能為專用的航空電子/虛擬電子有效載荷接口提供XMC和微型PCIe點的150個備用引腳。這種模塊化和可伸縮性使C4ISR命令和控制、圖像處理、監(jiān)視、虛擬機(jī)管理程序、數(shù)據(jù)中心服務(wù)器處理和網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化（NFV）應(yīng)用程序在惡劣的環(huán)境中具有特定的執(zhí)行能力。

在VITA 76.0出現(xiàn)之前，高速信號的系統(tǒng)設(shè)計人員不僅需要提高信號完整性同時又要考慮使用傳統(tǒng)的38999圓形連接器。這種38999系列連接器的外殼內(nèi)初步設(shè)計成象限觸點。四角接觸提供了更大的帶寬，通過在圓形殼內(nèi)重新安排信號和地面接觸，這種圓形殼要考慮SWaP，密度，和成本。四角化方法將信號彼此隔離，更好地避免了串?dāng)_。

在提高帶寬能力的同時，四角化設(shè)計嚴(yán)重地減少了引腳數(shù)和引腳密度。例如，一個大小為38999的23外殼可以容納六個四角觸點，總共有六個雙向車道，每個通道的容量大約為2.5GB/s。這意味著需要四個連接來支持10 GbE（2.5Gx4）。相比較而言，VITA 76.0連接器已被實驗室證明支持10 Gb/s數(shù)據(jù)速率與差異對。更好的是，使用VITA 76.0連接器，Meritec可以利用QPL 38999制造商的外殼，然后以成本遠(yuǎn)低于Mil-循環(huán)嵌入式Quadrax連接器來做Hermi連接。

VITA 76.0連接器使用的新接觸設(shè)計與傳統(tǒng)的引腳和插座設(shè)計不同，它使用的是一個平面的公母接觸接口，在電纜插頭和插座上都是相同的。

該平面可以用最小的尺寸，從而節(jié)省成本，而不是更高的和更昂貴的四角接觸。當(dāng)匹配時，Hermi平面提供了兩個接觸點，并提供了一個光滑的無存根信號路徑之間的插座和電纜插頭。

Hermi 接觸設(shè)計，連同VITA 76.0所使用的線終端技術(shù)，提供了一個幾乎透明的信號阻抗路徑。在針和插座的設(shè)計中沒有一個典型的電存根。雖然已經(jīng)多次嘗試在38999外殼中嵌入諸如以太網(wǎng)和usb等商用連接器，以便在崎嶇的軍事環(huán)境中使用，但新的Hermi公母接觸設(shè)計是一種更小、更輕的更好的解決方案，它提供了適應(yīng)各種協(xié)議所需的帶寬要求。

VITA 76.0連接器，外殼尺寸為23的支持145個與44個屏蔽差分對，等于22個 EMI/RFI屏蔽雙向通道，每個連接器的總帶寬為220 Gb/s。VITA 76.0連接器旨在解決信號完整性和高密度接口問題，同時使系統(tǒng)集成商能夠繼續(xù)使用標(biāo)準(zhǔn)的螺紋耦合38999圓殼。例如，鑒于VITA 76.0連接器是為10 GbE銅接口而優(yōu)化的，而且使用在工業(yè)溫度等級為10 GBASE-T的以太網(wǎng)收發(fā)器，預(yù)計10 GbE能力的系統(tǒng)將在過去一直由光學(xué)體系結(jié)構(gòu)主導(dǎo)的應(yīng)用程序中大量使用。此外，由于VITA 76.0還支持同軸互連，新的連接器也將用于視頻和射頻應(yīng)用。

VITA 76.0定義了六種外殼大?。?3、17、15、13、11和9，其中四個是Meritec選擇：23、17、13和9，因為11和15外殼尺寸與9和13尺寸相比優(yōu)勢不大。

相比之下，傳統(tǒng)的外殼23尺寸的38999連接器只支持100個連接點，稍微大一點的25外殼只支持128個連接。而尺寸為23的VITA 76.0可以支持18x10GbE通道或整個PCIExpress x16總線，由于其較小的外殼尺寸，實際上提供了2.75倍的差對密度。類似地，外殼尺寸為17的 VITA 76.0連接器提供66個連接點，而38999尺寸為17的只支持的55個連接點。這使得VITA 76.0的外殼尺寸17的能夠支持8個10G以太網(wǎng)端口或18個差分對。VITA 76.0最小的外殼尺寸為的9連接器，支持8個總觸點，并且非常適合處理10GBASE-T以太網(wǎng)的一個端口。而標(biāo)準(zhǔn)的38999外殼尺寸9只支持6個，

在VITA 76.0出現(xiàn)之前，嵌入式系統(tǒng)設(shè)計人員滿足信號完整性挑戰(zhàn)的選項僅限于傳統(tǒng)的引腳和38999系列連接器，這些連接器不能支持10 GbE，也不能使用Quadrax接觸方案（該方案具有多個SI、SWaP和密度減弱）來支持10 GbE。設(shè)計師不得不轉(zhuǎn)向更昂貴的光纖接口，來支持10 Gb/s的傳輸。另一個領(lǐng)域來自于系統(tǒng)設(shè)計人員對視頻捕獲/編碼器的需求。這里的問題是最近高清晰度串行數(shù)字接口（HD-SDI）相機(jī)的流行，它最初是為廣播行業(yè)開發(fā)的。最近，它們越來越多地被用于許多復(fù)雜的應(yīng)用，如機(jī)載直升機(jī)或地面車輛。問題是，雖然HD-SDI攝像頭到設(shè)計通過同軸線路傳輸?shù)?，?8999連接器傳統(tǒng)上不支持同軸傳輸。相反，系統(tǒng)集成商不得不使用特殊的連接與他們的38999連接器外殼或使用完全不同的非軍事連接器，以支持這樣的相機(jī)。

與此同時，連接器設(shè)計方面的創(chuàng)新仍在繼續(xù)：VITA 76.0連接器的新版本目前正在設(shè)計中。此外，在VITA之前已經(jīng)提出了兩個概念性的有源光版本，從而允許銅電纜或光纖電纜與同一面板安裝的殼體相匹配。系統(tǒng)工程師正在尋找在10G系統(tǒng)中改進(jìn)SWaP 的資源，以及提供的眾多選項和優(yōu)點的VITA 76.0/ANSI標(biāo)準(zhǔn)。

注：Meritec及其西海岸子公司Joy Signal Technology是信號完整性領(lǐng)導(dǎo)者，是高性能電氣和電子互連嵌入式系統(tǒng)和連接器的首選垂直集成制造商。經(jīng)過50年的創(chuàng)新，該公司為全球市場提供了成本效益高的解決方案，專門從事高強(qiáng)度的國防、軍工、船舶、電信和數(shù)據(jù)通信、汽車、工業(yè)、醫(yī)療、自動測試設(shè)備、計算機(jī)、音頻/視頻、游戲、安全、和電源等連接器產(chǎn)品。