Ardent Concept、Terminate-Rは～40GHzの高速信号帯域向けに50Ωでインピーダンスコントロールされた8/12/16/24チャンネルのギャングコネクタです。マウント方式はコンプレッション方式を採用しSMA、SMK(2.92)などのPCBに半田付けが必要なコネクタに代わる新たなコネクタソリューションとして開発されました。
© Copyright 2014 Ardent Concepts, Inc. Patented Technology.
US Patent Numbers 6,787,709, 6,909,056, 7,126,062, 7,556,503. Other US & Foreign Patents Pending.

Ardent Concept Terminate-R™ White Paper

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Contents

introduction ……………………………………………………………………………………….. 3
Application …………………………………………………………………………………………. 4
Key Specification for Terminate-R …………………………………………………....... 5
Compatibility with Micro Strip Line and Strip line …………………………….... 6
Partnership …………………………………………………………………………………………. 7
Technology Sweet spot ………………………………………………………………………… 8
About signal Integrity …………………………………………………………………………. 9
Measured Data …………………………………………………………………………………… 10
Measured Data with Reference Board ………………………………………………… 13
Conclusion ……………………………………………………………………………………………17
Drawings ……………………………………………………………………………………………..18
Selection Guide ………………………………………………………………………………….. 23
Figure1
Figure2
Figure3
Figure4
Figure5
Figure6
Figure7
Figure8
Figure9
Figure10
Figure11
Figure12
Figure13
Figure14
Figure15
Figure16
Figure17
Figure18
Figure19
Figure20
Figure21

Terminate-R mounted to PCB
Terminate-R Evaluation Kit
8 Channel Terminate-RTerminate-R Assemblies
Terminate-R Specifications
Terminate-R Evaluation Kit with reference Board and HFSS models in USB storageTeledyne Cable with 2.92(SMK female)
RC-Spring Probe With Table Salt
Terminate-R Coaxial Detail
3D model of Coax connector plus vias and pads
Terminate-R Insertion LossTerminate-R Return Loss
Terminate-R Near End Cross Talk
Terminate-R Insertion Loss with 1” Micro Strip Line
Terminate-R Return Loss with 1” Micro Strip Line
Terminate-R Cross Talk with 1” Micro Strip LineTime Domain Transmission
Terminate-R Loop-Back measurement
Terminate-R Assembly Drawing -12ch 2.54mm Pitch
Terminate-R Micro Strip Footprint
65channel Terminate-R with Water Cooling Unit

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Fig-1 Terminate-R mounted to PCB

Fig-2 Terminate-R Evaluation Kit

Introduction
Terminate-Rは性能の再現性を維持したまま取付、取り外しの可能なマルチチャンネルコネクタソリューションです。
この製品は低ロスかつ高密度に複数レーンの高速信号をPCBから取り出す、もしくは供給するアプリケーションに最適で、高速LSIの開発、高速信号を扱う下記の様な場面で使用されます。
・複数の高速SER-DESライン評価
・CPU開発・FPGA開発・広帯域ネットワーク製品
・高速半導体テスター・オプティカルエンジン開発
・～40GHz帯域でのあらゆる送受信信号評価
Terminate-Rは次世代システムに要求されるシグナルインティグリティを達成する事を求められた開発エンジニアに最適な製品です。

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3Fig-3 8 Channel Terminate-R

Application

Fig-4 Terminate-R Assemblies

・評価ボード上の高速インターコネクト
・ATEテストヘッドへのインターコネクト
・Board to Boardインターコネクト
・System to Subsystemインターコネクト
・FPGA/CPU/SoCの高速インターフェース評価
Terminate-Rは旧来の評価手法を使用している高速LSI開発者からの強い要望で開発され、Ardent Conceptの主要なパテントテクノロジーであるRC Springプローブテクノロジーが活用されています。
狭ピッチで短く低インダクタンスのプローブテクノロジーはTerminate-Rを40GHz帯域(<-2dB)で使用する事を可能にしています。
このホワイトペーパーにはTerminate-Rの信頼性、性能再現性、耐久性、シグナルインティグリティなど広範囲のデータが記載されています。
Ardent Conceptは特定のアプリケーションに向けたいくつものカスタムソリューションを手掛けていますがこのホワイトペパーでは標準品としてすぐに入手可能な16チャンネルTerminate-Rにフォーカスします。

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4Key Specifications for Ardent Terminate-R

Fig-5 Terminate-R Specifications

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5Fig-6 Terminate-R Evaluation Kit with reference Board and HFSS models in USB storage

Compatibility with Micro Strip and Strip Line Launches
カスタマーとのコラボレーションのなかで技術データを取得しながら2年の開発期間を掛けArdent ConceptはPCB上のマイクロストリップラインやストリップラインと親和性のある40GHz帯域のモジュラー同軸ケーブルシステムを開発しました。
この取り組みは現存の技術で限界を迎えているより高周波領域へ移行する次世代システムに向けて続けられます。
エス・イー・アールはマイクロストリップラインやストリップラインへの推奨ランチパターンを提供可能ですArdent Concept Terminate-R™ White Paper

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6Fig-7 Teledyne Strom Phase Matched Cable with 2.92mm(SMK )Fig-8 RC-Spring Probe With Table Salt

Partnership
同軸ケーブルメーカーであるTeledyne Stormとのコラボレーションを通じてArdent Conceptはパテント技術である再現性の良い同軸ケーブルとRCスプリングプローブコネクタとの接続方式を開発しました。
このパートナーシップによってTeledyne Stormによってテスト、キャリブレーションされ位相マッチを保証された多チャンネルコネクタ製品を出荷する事が可能になりました。
ランチコネクタ部に使用されるRCスプリングプローブはArdent社の保有するパテントのもとエス・イー・アールが日本国内で製造したものを使用しています。

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Technology Sweet Spot

Fig-9 Terminate-R Coaxial Detail

Terminate-Rの開発において主な検討課題はマーケットにおける2つの重要な観点である高周波性能とPCBボード上の専有面積でした。具体的には40GHzの実効帯域もち、現存するSMA、SMK(2.92)コネクタよりAC特性が優れた商品をエンジニアに提供する事、信号端子間を2.54mmピッチにすることで、半田付の必要なSMA、SMKなどの高周波コネクタと比較してチャンネル当たり最小限のボードスペースしか占有しない事などです。
半田付けが不要のコンプレッションマウント方式にすることでエンジニアは容易にボートから取り外すことが可能
で評価が完了した後、他の評価ボードで再利用する事が可能です。
コネクタパッドはスルーホールではない為、プレーナープローブを使用してディエンベデッド用のPCBトレースロスを測定する事も可能です。
Terminate-Rはシンプルで使いやすく再現性のある高周波特性を持つ同軸コネクタとして認知されつつあります。
2.54mmの信号間ピッチは開発者に40Gbpsデータレートでのスぺース効率の良い開発環境を提供しています。
数年のうちに狭ピッチのTerminate-Rの持つ高周波特性は次世代の製品が性能の限界を打ち破るために必要となるでしょう。

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Fig-10 3D model of Coax connector plus vias and pads

About Signal Integrity Data
ギガヘルツ帯の性能を評価するためにArdent ConceptはGartwave Northern社に最適な高周波特性をTerminate-Rが得るため、パラメータが可変可能な電磁界モデルの作成を依頼しました。
このモデルの目的は2.54mmの端子間ピッチにおいて物理パラメータを振りより良い高周波特性の目安を得る事です。
シグナル端子は良好な伝送特性を得るためGND端子で囲まれた構造を取っています。 (Fig9/10)
評価は周波数ドメインと時間ドメインで行われ、コネクタの最適パラメータを決めるため端子のキャパシタンス、インダクタンス、ディレイ時間、減衰率などが50MHz～40GHzの周波数領域で評価されました。

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9Measured Data

Fig-11 Terminate-R Insertion Loss（with 6” Cable)

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Measured by Custom Coax Probe

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10Fig-12 Terminate-R Return Loss

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Fig-13 Terminate-R Near End Cross Talk

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12Measured Data with Reference Board

Measurement Set UP・Agilent HP8722C VNA
・50MHz～40.05GHz
・Effective rise time 20ps
・Terminate-R 16ch/4.0mm Pitch
・PCB ROGERS, 1” Micro Strip
・South West 2.92 Lunch Coax

Fig-14 Terminate-R Insertion Loss for 4 Different set with 1” Micro Strip Line

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from Coax end

from PCB Connector end

Fig-15 Terminate-R Return Loss for 4 Different set with 1” Micro Strip LineArdent Concept Terminate-R™ White Paper

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Fig-16 Terminate-R Cross Talk for 4 Different set with 1” Micro Strip Line

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Note :Cross Talk Measured at
PCB Connector.
Other Port is terminated.

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Fig-17 Time Domain Transmission

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Loop Back Measured Data （～67GHz trough the short micro strip line）

50GHz

Fig-18 Terminate-R Loop Back measurement(6”Cable with 1.85mm Connector)

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Conclusions
高周波帯域で低ロスのコネクタであるTerminate-Rは先進のデジタル環境やRFテスト環境などのハイエンド計測場面においてその性能はもちろんの事、再利用が可能で、柔軟性、耐久性、性能再現性を兼ね備えた今までに無い新しいレベルのコネクタ製品です。
Lower Loss
測定データの示すように、40GHzにおいて-2dBの通過特性、20GHzにおいて-20dBの反射特性であり狭い端子間ピッチ製品(2.54mm)においては最高の特性を提供します。
Tighter Densities
16チャンネル製品においてはマウントスペースは最小限で同軸ケーブルは2.54mm間隔で並びます。
Re-usable Compression Mount Technology
コンプレッションマウント方式をとるため再利用が可能でテスト/評価コストを長期的に下げられます。
半田付けタイプのコネクタはプロジェクトが終われば捨てられるのを待つだけです。
評価ボードにTerminate-Rの提供する推奨取付パターンを持つだけで新たな部品の購入も半田付け工程も不要です。
Durability and Repeatability
同軸コンタクトインタポーザー部の耐久性は概ね1000サイクル(min)でインタポーザー部は交換が可能です。
パテント技術であるRCスプリングプローブを使用する事で耐久性があり簡単に取り付け取り外しが可能な半田付け不要なコネクタとなっています。同軸ケーブルユニットもサブアッセンブリーとして交換可能です。
Cost Saving
Terminate-Rは下記の理由で開発のコストダウンを実現します。
*高価な表面実装SMA/SMKコネクタの購入コスト*開発完了時にこれらを捨てるコスト*次開発での再利用

Old Fashion
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TR

High Density 50GHz+ Multicoax

TR 1x8TR 2x8TR 1 x 12

TR 2 x 12

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TRHigh Density 50GHz+ Multicoax
Product Roadmap• Blind Mate

• RightAngleArdent Concepts, Inc. Sensitive & Confidential
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Cable assembly Drawing（2.54mmPitch,12ch)

Fig-14 Terminate-R Micro Strip Footprint
Fig-19 Terminate-R Assembly Drawing

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Micro-Strip Foot Print(2.54mm Pitch)Fig-20 Terminate-R Micro Strip Footprint(2.54mm)

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Terminate-R Ordering Information

型式番号
TR 4x1-2.54-abcd-1
TR 8x1-2.54-abcd-1
TR12x1-2.54-abcd-1
TR16x2-2.54-abcd-1
TR24x2-2.54-abcd-1

4チャンネル製品
8チャンネル製品
12チャンネル製品
16チャンネル製品
24チャンネル製品

ab：ケーブル長
06：15cm
12：30cm
24：60cm
36：90cm

cd：コネクタ種
KM：2.92 male（K）
KF ：2.92female（K）
VM：1.85male（V)VF ：1.85female（V)Ardent Concept Terminate-R™ White Paper

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