Los conectores ultrarresistentes demuestran lo lejos que llegó la tecnología

En un reciente cambio de dirección, los operarios de la mudanza desconectaron los conectores HDMI de la parte trasera de mi decodificador STB. Sin darse cuenta de que los conectores tenían tornillos que los sujetaban, los “expertos” en mudanzas tiraron y tiraron hasta que los cables y los conectores finalmente cedieron. No sé qué fue lo más sorprendente: si el hecho de que, a pesar de mis quejas, siguieran tirando de algo que claramente no estaba destinado a ceder o cuánto daño podía soportar el conector antes de ceder.

Si bien la tecnología inalámbrica desempeña un papel crucial en la sociedad moderna, el mundo sigue siendo en gran parte un mundo alámbrico. El ancho de banda inalámbrico sigue aumentando pero, en la mayoría de los casos, no puede acercarse al de un conductor metálico. Las conexiones inalámbricas, si bien mejoraron mucho a lo largo de los años, pueden resultar difíciles de instalar y funcionar con dificultad. En cambio, los cables son resistentes, fáciles de instalar y muy fiables.

Además, donde hay un cable, hay un conector: un componente sin el glamour de un chip inalámbrico, un microcontrolador o un dispositivo de memoria de alta velocidad, construido con técnicas de fabricación y materiales avanzados, pero que desempeña un papel igual de importante y debe tener un precio competitivo. Los conectores son los héroes anónimos que hacen funcionar los dispositivos electrónicos modernos.

Los conectores adquieren cada vez más importancia

Cuando se me pasó el enfado con los torpes expertos en desmontaje, pensé en cómo evolucionaron los conectores a lo largo de los años. En mis años de formación como ingeniero de diseño, los conectores eran dispositivos muy poco sofisticados. El RS232 se consideraba de última generación, el USB, francamente exótico, y el HDMI ni siquiera era un destello en los ojos de un diseñador de conectores. El conector USB-A, como el USBR-A-S-F-O-VU de Samtec, superó la prueba del tiempo (Figura 1).

Figura 1: El venerable conector USB-A, como el USBR-A-S-F-O-VU, es un dispositivo bastante sencillo que lleva funcionando casi 30 años. (Fuente de la imagen: Samtec)

Los conectores solían ser uno de los últimos componentes que se elegían para un diseño, casi como una idea tardía y rara vez con una investigación exhaustiva de las opciones. Sin embargo, cuando los equipos fallaban, la culpa recaía primero en los conectores. A veces, acoplar y desacoplar el cable arreglaba un osciloscopio defectuoso, pero los fallos de plegado y los pines rotos eran tan frecuentes que, por lo general, el conector fallaba por completo. Al menos, se podía abrir y aplicar un poco de soldadura para repararlo sin problemas.

En la actualidad no es así. Los conectores HDMI y otros conectores de alta velocidad contemporáneos deben seguir el ritmo de la rápida evolución de los estándares de comunicación y ofrecer más pines, pasos más finos, mayor integridad de la señal y mayor ancho de banda con cada iteración. Si bien la reparación por parte del consumidor apenas es una opción, por suerte no es necesaria porque los estándares de calidad garantizan que incluso el conector más sencillo sobreviva a las condiciones de funcionamiento más exigentes y a repetidos acoplamientos y desacoplamientos durante años sin perder el ritmo.

Conectores con tecnología avanzada

Algunos productos de Samtec presentados recientemente son buenos ejemplos de lo lejos que llegó la tecnología de conectores. Como su nombre indica, el sistema de cables URSA I/O Ultra Rugged está pensado para aplicaciones ultrarresistentes de alta fiabilidad y alto ciclo de acoplamiento. El B1SDT-10-28-H-10.0-1, por ejemplo, es un conector rectangular de enchufe a enchufe de 20 posiciones montado en cable. El conector cuenta con contactos de cobre berilio chapados en oro y tiene una capacidad nominal de 3.8 amperios (A) por clavija a 253 voltios CA (VCA) (Figura 2).

Figura 2: El B1SDT-10-28-H-10.0-1 de Samtec es un conector rectangular de enchufe a enchufe destinado a aplicaciones ultrarresistentes. (Fuente de la imagen: Samtec)

El corazón del sistema de conectores es el contacto de engarce CC508-01-H-M URSA I/O (Figura 3). Cuenta con un contacto hiperboloide que proporciona cuatro puntos de conexión para garantizar una resistencia eléctrica baja y estable, fuerzas de inserción y extracción reducidas, un rendimiento constante bajo vibraciones y golpes, y un elevado número de ciclos de acoplamiento.

Figura 3: El contacto hiperboloide de Samtec proporciona cuatro puntos de conexión y garantiza una resistencia eléctrica baja y estable. (Fuente de la imagen: Samtec)

Las soluciones cable a cable y cable a placa de la familia URSA ofrecen una conexión fiable en un factor de forma reducido, lo que permite una conectividad de alta densidad. El blindaje contra interferencias electromagnéticas (EMI) ayuda a limitar la degradación de la señal para un rendimiento sólido. Diseñados para una amplia gama de aplicaciones, incluidas redes 5G, industriales, médicas y de radiodifusión, los conectores presentan un paso de 1.00 milímetros (mm) en un diseño de doble fila que ahorra espacio. Incluso son lo suficientemente robustos para vuelos espaciales.

El P1PDT-10-28-H-10.0-B1 es la versión de montaje en panel del conector. Este tipo permite una conectividad de alta densidad con hasta 1,450 E/S totales en un panel de 1RU (29 cables x 50 E/S) (Figura 4).

Figura 4: El zócalo de montaje en panel URSA permite una conectividad de alta densidad con hasta 1,450 E/S totales en un panel 1RU. (Fuente de la imagen: Samtec)

Conclusión

Los días en los que el conector era el talón de Aquiles en una ruta de señal quedaron atrás. Los conectores actuales de fabricantes como Samtec incorporan materiales avanzados y tecnología electromecánica para garantizar un rendimiento sólido, fiabilidad e integridad de la señal en las condiciones más exigentes, incluso en el duro entorno del espacio. Esto supone, por supuesto, que el usuario tenga un poco de empatía mecánica. Todo tiene sus límites.