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便携家用医疗设备互连设计

 

由于便携医疗设备在医院和家庭中日益普及,能满足高要求的医疗设备的需求在不断增加。在快速发展的医学领域,家庭卫生保健是其中一个发展最快的领域,其部件必须安装在更为有限的空间,同时提供高速性能。家用医疗和便携式医疗电子设备的连接器必须能承受冲击、振动和其他粗糙处理。

 

 

家居医疗保健

居家健康护理服务能帮助病人改善疗效,有利于长期护理,降低费用,提高病人满意度,减少不必要的住院。连接器小型化使得医疗行业可以开发先进的家用医疗设备和移动医疗设备系统。有些移动装置,例如呼吸机和病人监控装置,可以在家中或医院之间转送。还有一些其他设备,例如诊断设备,可以在不同患者的房间之间来回移动。经常移动设备会造成碰撞和震动,如果不能对设备进行正确的设计,就会造成机器故障。

 

高可靠性

用于高度振动的柔性印制电路(FPC)、板端连接器,可保证连接的安全性。比如,刀片锁扣系统提供了安全匹配。

它们通常还采用片状接触,每一位置仅提供一个触点。双束线设计提供了每一根针两个接触点,从而进一步保证了连接牢固和可靠性。提出了一种双接触设计,使各接触具有不同振动特性和不同接触力,以进一步改善性能。这样既可以增大频率范围,减小共振,又能改善抗冲击及振动性能。

 

屏蔽要求

高速度的输入输出(I/O)连接器必须提供极好的抗电磁干扰(EMI)和RF干扰(RFI),确保干扰不会影响性能,甚至在复杂的信号环境中。在把病人资料转送到专业医疗人员的家庭医疗设备中,这一点尤为重要。医学试验与监控应用之间的连接必须精确匹配,以确保有效性。为了消除EMI,高速数据连接器通常采用金属屏蔽和接地设计。

 

精简OEM设计

混合电源与信号的板对板连接器,在高速传输能力和内置电源接触方面具有设计上的优势。在一个连接器中组合信号和电源,可以节省PCB的空间。

 

增强性能

为了快速应用而设计的连接器也可能包括一种利用相邻差分对间接地的特殊接触设计,以减少串扰。该触点设计具有优良的阻抗匹配和较低的插入损耗。

 

装配简化

在车载连接方面,浮动板对板具有十分鲜明的特点。这种高可靠的浮点使得连接器能够吸收X轴和Y轴方向±0.5mm或更多的对齐误差,从而消除匹配时的校准问题。它独特的浮体接触结构,特别适用于在同一PCB上的多个连接器,尤其适用于空间有限的医疗应用场合,装配时间短、节省成本。采用X及Y方向浮动结构,保证正确、安全的配合,降低安装部位应力,降低焊接裂纹,提高可靠性。

 

板端保持力

在采用SMT接触连接器时,采用针孔插入式回流工艺,可以最大限度地保护板端,以减少金属通孔需要的手工焊接过程。将此工艺与浮点接触点组合,解决了便携式医疗设备焊缝松散问题。

 

数据传输

浮动板对板连接器有不同的堆叠高度。较早的一代连接器只能提供3Gb/s的传输速度,但是新型的高速板对板连接器可以提供5-10Gb/s的标准数据速率。

有些连接器制造商现在提供I/O产品,以满足便携式医疗设备的严格要求。高级连接器设计采用浮点机构与混合技术相结合,可提供小型、高速、坚固耐用的解决方案。

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