Les connecteurs ultrarobustes montrent à quel point la technologie a progressé

Lors de mon récent déménagement, les déménageurs ont débranché les connecteurs HDMI à l'arrière de mon décodeur. Ne se rendant pas compte que les connecteurs étaient fixés par des vis, ces « experts » du déménagement ont tiré encore et encore jusqu'à ce que les câbles et les connecteurs finissent par céder. Je ne sais pas ce qui m'a le plus marqué : le fait que, malgré mes protestations, ils ont continué de tirer sur quelque chose qui n'était clairement pas censé bouger, ou bien l'incroyable résistance du connecteur avant de rendre l'âme.

Même si la technologie sans fil joue un rôle crucial dans la société moderne, le monde dans lequel nous vivons compte toujours d'innombrables câbles. Malgré l'augmentation continue de la largeur de bande sans fil, elle est dans la plupart des cas incapable de se rapprocher de celle d'un conducteur métallique. Et même si elles se sont considérablement améliorées au fil des années, les connexions sans fil peuvent parfois s'avérer compliquées à configurer et capricieuses en termes de fonctionnement. À l'inverse, les câbles sont robustes, simples à installer et ultrafiables.

Et là où il y a un câble, il y a un connecteur : un composant qui n'a pas le glamour d'une puce sans fil, d'un microcontrôleur ou d'un dispositif de mémoire haute vitesse conçus à l'aide de matériaux et de techniques de fabrication avancés, mais qui joue pourtant un rôle tout aussi essentiel et qui doit afficher un prix compétitif. Les connecteurs sont les héros de l'ombre grâce auxquels fonctionnent les dispositifs électroniques modernes.

Les connecteurs gagnent en importance

Une fois mon agacement quant aux experts du déménagement maladroits passé, j'ai réfléchi à l'évolution à la fois discrète et inexorable des connecteurs au fil des années. Lors de mes années de formation en tant qu'ingénieur de conception, les connecteurs étaient des dispositifs relativement simples. Les connecteurs RS232 étaient considérés comme des modèles de pointe, les connecteurs USB étaient purement et simplement inédits, et les connecteurs HDMI n'étaient qu'une étincelle dans les yeux des concepteurs de connecteurs. Le connecteur USB-A, comme le modèle USBR-A-S-F-O-VU de Samtec, a résisté à l'épreuve du temps (Figure 1).

Figure 1 : Le vénérable connecteur USB-A, comme le modèle USBR-A-S-F-O-VU, est un dispositif relativement simple qui remplit parfaitement sa mission depuis près de 30 ans. (Source de l'image : Samtec)

Les connecteurs étaient typiquement l'un des derniers composants à être choisis pour une conception, presque après coup et rarement en prenant le temps d'étudier les différentes options. Et pourtant, en cas de défaillance d'un équipement, les connecteurs étaient les premiers mis en cause. Débrancher et rebrancher le câble suffisait parfois à résoudre les problèmes de comportement d'un oscilloscope, mais le mauvais sertissage et les broches cassées étaient si courants que le connecteur finissait typiquement par ne plus fonctionner du tout. Mais au moins, on pouvait l'ouvrir et réaliser un minuscule point de soudure pour le réparer.

Ce n'est plus le cas aujourd'hui. Les connecteurs HDMI et autres connecteurs haute vitesse actuels doivent suivre le rythme des normes de communication qui évoluent rapidement, en offrant davantage de broches, des pas plus fins, une intégrité du signal supérieure, ainsi qu'une largeur de bande accrue à chaque itération. Si leur réparation par les consommateurs est à peine envisageable, elle n'est heureusement pas nécessaire, car des normes de qualité veillent à ce que même le plus simple des connecteurs puisse survivre aux conditions de fonctionnement les plus difficiles et à des années de branchement et débranchement à répétition, sans la moindre petite défaillance.

Les connecteurs présentent des technologies avancées

Certains produits lancés récemment par Samtec illustrent parfaitement les avancées technologiques des capteurs. Comme son nom l'indique, le système de câble E/S ultrarobuste URSA cible les applications ultrarobustes haute fiabilité et à cycle de raccordement élevé. Le B1SDT-10-28-H-10.0-1, par exemple, est un connecteur femelle-femelle rectangulaire à 20 positions, monté sur câble. Le connecteur est doté de contacts en cuprobéryllium avec placage or et est répertorié à 3,8 ampères (A) par broche à 253 volts CA (VCA) (Figure 2).

Figure 2 : Le B1SDT-10-28-H-10.0-1 de Samtec est un connecteur femelle-femelle rectangulaire qui cible les applications ultrarobustes. (Source de l'image : Samtec)

Au cœur du système de connecteur se trouve le contact à sertir E/S URSA CC508-01-H-M (Figure 3). Il présente un contact hyperboloïde qui fournit quatre points de connexion pour garantir une résistance électrique faible et stable, des forces d'insertion et d'extraction réduites, des performances cohérentes en cas de vibrations et de chocs, et un nombre élevé de cycles de raccordement.

Figure 3 : Le contact hyperboloïde de Samtec fournit quatre points de connexion et garantit une résistance électrique faible et stable. (Source de l'image : Samtec)

Les solutions câble-à-câble et câble-à-carte de la gamme URSA offrent une connexion fiable dans un format compact, ce qui permet une connectivité haute densité. Un blindage contre les interférences électromagnétiques (EMI) contribue à limiter la dégradation des signaux, pour de puissantes performances. Conçus pour une vaste gamme d'applications, notamment la mise en réseau 5G, les applications industrielles et médicales, et la radiodiffusion, les connecteurs présentent un pas de 1,00 millimètre (mm) dans une conception à double rangée qui permet de gagner de la place. Ils sont même suffisamment robustes pour être utilisés dans l'espace.

Le P1PDT-10-28-H-10.0-B1 est la version à montage sur panneau du connecteur. Cette version permet une connectivité haute densité avec jusqu'à 1450 E/S au total dans un panneau 1RU (29 câbles x 50 E/S) (Figure 4).

Figure 4 : Le connecteur femelle à montage sur panneau URSA permet une connectivité haute densité avec jusqu'à 1450 E/S au total dans un panneau 1RU. (Source de l'image : Samtec)

Conclusion

L'époque où les connecteurs étaient le talon d'Achille du trajet des signaux est révolue depuis longtemps. Les connecteurs proposés aujourd'hui par des fabricants comme Samtec présentent une technologie électromécanique et des matériaux avancés pour garantir de puissantes performances, une fiabilité et une intégrité des signaux dans les conditions les plus exigeantes, même dans l'environnement difficile qu'est l'espace. Cela suppose, évidemment, que l'utilisateur ait un minimum d'empathie du point de vue mécanique. Il y a des limites à tout.