הבנה ובחירה של מחברים קואקסיאליים ומכללי כבלים בתחום-GHz

מחברי תדר רדיו (RF) ומכללי הכבלים הקואקסיאליים (קואקס) המשלימים שלהם מספקים נתיבי איתות חיוניים בין לוחות המעגלים, תת-מכללים והשלדה. מחבר מתאים יספק לפחות את הביצועים החשמליים והעמידות המכנית המינימליים הנדרשים. עם זאת, משפחות מחברי RF ששירתו שנים רבות, כולל מחברי BNC בהצמדת-כידון, אינן מספיקות עוד עקב המגבלות הפיזיות והביצועים שלהן.

כדי לעמוד באתגרים הרבים של התכנים של ימינו, המהנדסים יכולים לבחור מבין סוגים ספציפיים רבים הזמינים במספר משפחות עיקריות, שכל אחד מהם מציע שילוב כלשהו של רוחב-פס גדול יותר, מסורבלים פחות ושימוש בכבלים קואקסיאליים דקים יותר. מחברים אלה זמינים במגוון רחב של סגנונות סיומות לוח מעגלים מודפסים, כמו גם סוגי סיומות כבלים כדי לעמוד בקטגוריות הרבות של סדרי העדיפויות להתקנה הפיזית. לפיכך על המתכננים לבחור תחילה את משפחת המחברים המתאימה כדי לעמוד בדרישות התכן ואז את הסגנון בתוך אותה משפחה.

מאמר זה יבחן חמש משפחות של מחברי RF שנמצאות בשימוש נרחב בתחום של גיגה-הרץ (GHz). הוא יבחן גם את הנושא הקשור באופן הדוק של מכללי כבלים שלמים עם סיומות עם המחבר הנבחר, תוך שימוש ברכיבים ממשפחות שונות מבית Würth Elektronik‏.

היסודות של מחברי RF

חשוב להבהיר את הטרמינולוגיה הקשורה למחברים. "מחבר" הוא סיומת מתכת שניתן לחבר ולנתק לפי הצורך, ואילו "הכבל" הוא החוט הקואקסיאלי המורכב ממוליך נחושת פנימי, דיאלקטרי מרווח, סיכוך חיצוני ובידוד אליו מוצמד המחבר. "מכלל כבלים" הוא שילוב של כבל עם מחבר בקצה אחד או בשני הקצוות. עם זאת, המונח "כבל" משמש לעתים קרובות במקום "מכלל כבלים" בשיח הכללי, והמשמעות בפועל מתבררת בדרך כלל מההקשר. אנו נשתמש במונחים אלה במובן המוקפד שלהם במאמר זה.

אמנם המחברים הם רכיבים פסיביים ואינם מספקים שום עיבוד או שיפור אותות, אך הם אלמנטים חיוניים כמעט בכל תכן מוצר. המחבר "האידיאלי" מציע תכונות מכניות קריטיות כגון חיבור וניתוק נוחים, שלמות מכנית וחשמלית, והוא צריך להיות בלתי-נראה חשמלית ללא התנגדות אוהמית DC או אי-רציפויות אימפדנס RF. האתגרים של תכנון, ייצור ושימוש במחברים גדלים עם תדר הפעולה. ככל שתדר הפעולה הנדרש שלהם מתפרש לתוך תחום ה- RF, אל ומעבר לתחום של גיגה-הרץ (GHz), המבנה המכני שלהם הופך בהכרח למדויק יותר ויותר, עם תכונות ביצועים ופרמטרים קריטיים רבים.

מחברים קלאסיים כגון BNC‏ (Bayonet Neil-Concelman), המוצעים בגרסות 50‎ Ω ו- ‎75 Ω (האחרונים עבור וידיאו וטלוויזיה), נמצאים בשימוש נרחב מאז שנות החמישים ועד היום (איור 1). למחבר ננעל זה יש פעולת חיבור/ניתוק מהיר בשליש-סיבוב באמצעות מערכת "כידון (Bayonet‏)". למרות שתגובת התדר מדורגת פורמלית ל- GHz‏ 4‏, הפסדי המחבר גדלים לרמות לרוב לא-קבילות בתדרים גבוהים יותר. מבחינה פיזית הוא אינו מתאים עבור התכנים הקומפקטיים והצפופים של ימינו בשל גודלו הגדול יחסית ורדיוס הכיפוף המינימלי הגדול של מכלל הכבלים השלם.

איור 1: מחבר BNC כולל נועל גוף כידון והוא היה בשימוש נרחב מאז פיתוחו בתחילת שנות החמישים, אך הוא אינו כה מתאים בהיבט החשמלי או המכני עבור רבים מהיישומים בתדר גבוה ומוגבלי-המקום של ימינו. תקע זכר משמש בדרך כלל עם מכללי כבלים (משמאל); שקע נקבה (מימין) לשימוש על פאנלי מכשירים. (מקור התמונה: Wikipedia‏, Pinterest‏)

משפחות חדשות יותר עבור יישומים חדשים

קיימות משפחות מחברים סטנדרטיות רבות בתעשייה שהן יעילות יותר עבור יישומים בתדר גבוה קומפקטיים יותר. בין הפופולריות ביותר הן משפחות SMA, SMB, SMP, MMX ו- MMCX, כולן עם אימפדנס RF סטנדרטי של Ω‏ 50‏. כל אחת מהן מציעה צירוף שונה של מאפיינים חשמליים ומכניים. בניגוד לקוטר של 17 מילימטר (מ"מ) של מחבר BNC, מחברים אלה הם בעלי קוטר קטן בהרבה בתחום של 5 מ"מ.

מאמר זה יבחן מחבר אחד מכל אחת מהמשפחות הללו. בכל מקרה, בתוך כל משפחה ישנם מחברים רבים עם מפרט חשמלי כמעט זהה, אך עם תצורות וסידורים מכניים שונים ביותר. אלה כוללים גרסות של לוחות מעגלים מודפסים (לוח pc‏) עם גוף בזווית ישרה או גוף ישר, עבור הרכבה-משטחית, חור-עובר או סיומת End Launch‏; סוגי דופן (Bulkhead‏) להרכבה-מאחור ; וגרסות הרכבה בפאנל עם גביע הלחמה, לשונית שטוחה או חיבור זקף עגול. ישנם גם סידורים שונים עבור מחברים הנמצאים בקצה הכבל, כגון ואריאציות של זווית ישרה וישרים.

כל כך הרבה אפשרויות בסוג מחבר נתון הן יתרון עבור המתכננים, מכיוון שהן מגדילות את הסבירות שקיים סוג אחד הזמין מן-המדף שיש לו גורם צורה ספציפי שמתאים היטב לתכן המוצר ולאילוצים. המשמעות היא שלא יהיה צורך בשינוי או שיידרש שינוי קטן בהעדפות התכן המכני של המוצר. כעת נבחן מקרוב את חמש המשפחות האלה:

• סדרת SMA‏: מחברים קואקסיאליים תת-זעירים סדרת SMA המתוכננים בטכנולוגיית חיבור עם תבריג על מנת להבטיח יציבות מכנית גבוהה לנוכח רעידות חזקות (איור 2). המגע המרכזי המבודד השבוי של המחבר מגדיל את הכוח והמומנט הציריים. ציפוי הזהב העבה במגע המרכזי תורם לשיפור הביצועים החשמליים של עד 500 מחזורי חיבור-ניתוק.

איור 2‏: המחברים התת-זעירים סדרת SMA משתמשים בצימוד עם תבריג לטובת שלמות מכנית משופרת לנוכח רעידות חזקות. (מקור התמונה: Würth Elektronik)

דוגמה טובה לסוג זה של מחברים הוא ה- 60312242114510‏ מבית Würth Elektronik, שקע מחבר SMA של DC עד 10‎ GHz עם תושבת נקבה (איור 3). הוא מתוכנן עבור שימוש בקצה לוח וכיווניות End Launch‏. מחבר הלחמה זה להרכבה בפאנל מגיע גם עם אום צד-קדמי וטבעת נעילה כדי להקל על הצמדת דופן (Bulkhead‏) (בפאנל) לטובת קשיחות נוספת במוצר הסופי.

איור 3‏: שקע מחבר SMA של DC עד 10‎ GHz עם תושבת נקבה‏ 60312242114510 כולל אום צד-קדמי וטבעת נעילה מתאימה לטובת שלמות מכנית נוספת כאשר הוא מורכב דרך פאנל או דופן (Bulkhead‏) (כל המידות הן במילימטרים). (מקור התמונה: Würth Elektronik)

מפרטי ה- RF העיקריים כוללים יחס גלים עומדים מתח (VSWR) מתחת ל- 1.2 והפסדי תחיבה (IL) של פחות מ- 0.14 דציבל (dB) מ- DC עד GHz‏ 12.4‏, עם מספרי VSWR ו- IL בהתאמה של dB‏ 1.4 ו- dB‏ 0.2 מ- 12.4 עד GHz‏ 18‏.

• סדרת SMB‏: מחברי סדרת SMB מתוכננים עבור חיבור בהצמדה (Snap-on) עם יכולת פס-רחב מ- DC עד GHz‏ 4‏. הם קטנים יותר ממחברי סדרת SMA ולכן הם מתאימים היטב עבור מזעור מעגלים. בין מחברי SMB הקיימים נמצאים שקעי לוחות מעגלים מודפסים עבור הרכבה-משטחית וחור-עובר, כמו גם מחברי כרטיס קצה וכבלים עבור תקעים ושקעים (איור 4).

איור 4‏: מחברי SMB הם התקנים בהצמדה (Snap-on) שהם קטנים יותר ממחברי SMA וללא תבריג; גם הם זמינים במגוון של תצורות. (מקור התמונה: Würth Elektronik)

דוגמה למחבר SMB הוא ה- 61611002121501‏, שקע מחבר בהלחמה, זווית ישרה, חור עובר, פין זכר עם VSWR של 1.5 והפסדי תחיבה של מתחת ל- dB‏ 0.2‏ (איור 5). כמו התקן SMA, גם הוא מדורג ל- 500 מחזורי חיבור-ניתוק.

איור 5‏: מחבר SMB‏ 61611002121501 מבית Würth Elektronik הוא יחידה בזווית ישרה בהצמדה (Snap-on) המתוכנן עבור חיבור ללוחות חור-עובר בהלחמה, והוא קטן יותר לעומת יחידת SMA‏ אך עם מפרט דומה. (מקור התמונה: Würth Elektronik)

• סדרת SMP‏: במחברים זעירים אלו בהחלקה-פנימה או בהצמדה (Snap-on) ניתן להשתמש ביישומים של עד GHz‏ 40‏. הם זמינים בשלושה סוגי ממשקים: "גומה" מלאה עם ריתוק מקסימלי עבור התנגדות רעידות גבוהה (100 מחזורים); גומה מוגבלת עם ריתוק בינוני עד נמוך (500 מחזורים); וקדח חלק (1000 מחזורים) עם הריתוק הנמוך ביותר שהושג באמצעות מגעי החלקה עבור מערכות ויישומים מודולריים (איור 6).

איור 6‏: מחברי סדרת SMP מציעים מגוון של דירוגי ריתוק, כולל גומה מוגבלת עבור ריתוק בינוני עד נמוך (משמאל) ודירוג של 500 מחזורים; וקדח חלק (מימין) עם הריתוק הנמוך ביותר אך עם מספר כפול של מחזורים. (מקור התמונה: Würth Elektronik)

אחד המחברים בסדרה זו הוא ה- 60114202122305‏, מחבר כרטיס קצה בהרכבה-משטחית עם רגל הלחמה מורחבת עבור לוחות מעגלים עם עובי מקסימלי של עד 1.2 מ"מ (איור 7). המפרט שלו הוא עבור VSWR של 1.5 עם הפסדי תחיבה של dB‏ 0.42‏ מ- DC‏ עד GHz‏ 12‏.

איור 7‏: מחבר כרטיס קצה עם קדח חלק 60114202122305 בסדרת SMP‏ המדורג עד GHz‏ 12‏. (מקור התמונה: Würth Elektronik)

• סדרת MCX: המחברים בסדרת MCX‏ (Micro Coaxial‏) כוללים מנגנון חיבור בהצמדה (Snap-on) לטובת חיבור מהיר ונוח ומיועדים עבור פעולה מ- DC עד GHz‏ 6‏ (איור 8). מחברים אלה תואמים ל- IEC 61169-36‏ “מחברי תדר רדיו - פרק 36: מחברי RF מיקרו-זעירים עם חיבור בהצמדה (Snap-on) - אימפדנס אופייני של Ω‏ 50‏ (סוג MCX‏)".

איור 8‏: סדרת מחברי MCX היא של משפחת מחברים קטנים עוד יותר בהצמדה (Snap-on) שהיא תואמת ל- IEC 61169-36‏. (מקור התמונה: Würth Elektronik)

ה- 60612202111308 הוא שקע Edge Launch בהרכבה-משטחית מסדרת MCX, המתאים ללוחות בעובי של עד 1.6 מ"מ. יש לו VSWR של 1.3 והפסדי תחיבה של dB‏ 0.25 בתחום זה והוא מדורג ל- 500 מחזורים.

איור 9‏: לשקע Edge Launch בהרכבה-משטחית 60612202111308 מסדרת MCX יש הפסדי תחיבה של dB‏ 0.25‏ בלבד עד GHz‏ 6‏. (מקור התמונה: Würth Elektronik)

• סדרת MMCX: מחברים אלה קטנים בערך ב- 30% בהשוואה למחברי MCX והם מתאימים עבור יישומים עם דרישות תכן אולטרה-קטן (איור 10). יש להם מנגנון חיבור בהצמדה (Snap-on) עבור חיבור מהיר וקל והם גם עומדים ב- IEC 61169-36‏.

איור 10: מחברים בסדרת MMCX הם קטנים בערך ב- 30% לעומת אלו בסדרת MCX ומציגים ביצועי RF דומים. (מקור התמונה: Würth Elektronik)

כדוגמה, תקע MMCX‏ 66046011210320‏ הוא מחבר לחיצה עם "תלייה-חופשית" (בקו-אחד) ופין זכר ממשפחת MMCX (איור 11). מחבר GHz‏ 6‏ זה עובד עם כבלים קואקסיאליים RG174, RG316 ו- RG188, ויש לו VSWR של 1.3 והפסדי תחיבה של dB‏ 0.3‏.

איור 11: תקע MMCX‏ 66046011210320 מתוכנן להילחץ על גבי כבל מהסוגים הקואקסיאליים RG174, RG316 ו- RG188. (מקור התמונה: Würth Elektronik)

מחברים ומתאמים מיוחדים משלימים את המשפחות

בהינתן המגוון הרחב של מחברים שבשימוש, אין מנוס מכך שיהיה צורך במתאמים שיאפשרו חיברורים בין משפחה אחת לאחרת. Würth Elektronik מציעה מספר סדרות שלמות של מתאמים התומכות במעברים מסוג מחברים ומגדר אחד למשנהו, כגון תקעים ושקעים SMA לסדרה אחרת של תקעים ושקעים (איור 12).

איור 12: כאן מוצגים מתאמי תקע ושקע SMA קיימים רבים המספקים מעבר חלק למחברים ממשפחות SMB, MCX ו- MMCX מסוגים שונים. (מקור התמונה: Würth Elektronik)

יש עוד סוג מחבר מיוחד שיכול תחילה לבלבל את המתכננים: מחבר עם קוטביות הפוכה (RP). תצורת המחברים הסטנדרטית היא של מגע מרכזי זכר (פין) בתקע, ומגע נקבה תואם בשקע. אך בארה"ב, תקנות ועדת התקשורת הפדרלית (FCC) מחייבות "קוטביות" של המין ההפוך בכמה מקרים ייחודיים.

מצב זה החל כבר לפני כמה עשורים כאשר הושקו נתבי Wi-Fi לאלחוט עבור צרכנים. הם תוכננו עבור טווח מוגבל באמצעות אנטנה קטנה עם מחבר בבסיסה שהתברג ישירות לתוך חיבור האנטנה של יחידת ה- Wi-Fi, ולכן ללא יכולת להעבירה למקום אחר. עם זאת, ה- FCC היה מודאג שהמשתמשים הסופיים ינסו להגדיל את טווח ההתקן באמצעות הוספות של מגברים ו/או אנטנות חיצוניות שיגרמו להפרעות בפס ה- Wi-Fi. "הפיתרון" שלהם היה ניסיון למנוע חיבור קל של הוספות כאלה באמצעות תקנה המחייבת שימוש במחברי RP בהתקני אלחוט אלה (אשר השתמשו לעתים קרובות במחברי SMA) כדי להפוך אותם ללא-תואמים להוספות סטנדרטיות (איור 13).

איור 13: למחברי תקע ושקע RP SMA יש מוליך מרכזי עם מין הפוך בהשוואה למחברי SMA קונבנציונליים; (משמאל לימין) מחבר זכר SMA סטנדרטי, מחבר נקבה סטנדרטי SMA, מחבר נקבה RP-SMA, מחבר זכר RP-SMA. (מקור התמונה: Wikipedia)

אולם תוך זמן קצר, מכללי כבלים עם סיומות עם זוגות מחברי RP‏ הפכו לזמינים באופן נרחב ולהוספות סטנדרטיות עבור התקנים כגון אנטנות Wi-Fi חיצוניות, הניתנות למיקום-מחדש (איור 14).

איור 14: אנטנת Wi-Fi חיצונית זו ניתנת להזזה כדי למצוא מיקום אופטימלי, והיא תואמת-מחבר לממשק האנטנה בנתב ה- Wi-Fi הודות למחבר RP-SMA שלה. (מקור התמונה: Amazon)

איור 15: מחברי קוטביות הפוכה (RP) זמינים במגוון של סגנונות לוח מעגלים וכן בתצורות של סיומות כבלים. (מקור התמונה: Würth Elektronik)

מחבר שקע RP-SMA זמין אחד הוא ה- 63012042124504‏ להרכבה בפאנל בהלחמה בחור-עובר (איור 16). למחבר זה יש VSWR של 1.2 מ- DC עד GHz‏ 12.4‏, ו- 1.4 מ- GHz‏ 12.4‏ עד GHz‏ 18‏, בעוד שהפסדי התחיבה בשני התחומים הללו הם dB‏ 0.14 ו- dB‏ 0.2, בהתאמה.

איור 16‏: ה- 63012042124504 הוא מחבר SMA עם קוטביות הפוכה המתוכנן עבור הרכבת חור-עובר והלחמה. (מקור התמונה: Würth Elektronik)

כבלים ומכללים משלימים את החיבורים

מחברים לבדם הם רק חלק מהמרכיבים של מסלולי אותות RF; התקעים שלהם מותאמים בדרך כלל לכבלים קואקסיאליים סטנדרטיים כמו RG174, RG316 ו- RG188, בין היתר. למרות שכולם הם כבלים של Ω‏ 50‏ עבור RF (כבלים ומחברים של Ω‏ 75‏ זמינים עבור מערכות וידאו), הם נבדלים בתחום התדרים, בניחות, בקוטר, בסוג הדיאלקטרי, בתכונות הפאזה, בטיפול בהספקת-כוח, ברדיוס הכיפוף המינימלי, במעטה החיצוני ובתכונות מכניות וחשמליות אחרות (איור 17).

איור 17‏: המתכננים יכולים לבחור מתוך מגוון רחב של כבלים קואקסיאליים Ω‏ 50‏, השונים בתכונות חשמליות ומכניות רבות. כאן מוצג הניחות לעומת התדר - מפרט חשוב - עבור כמה כבלים קואקסיאליים סטנדרטיים. (מקור התמונה: Würth Elektronik)

המתכננים חייבים גם להחליט אם להכין מכללי כבלים קואקסיאליים בעצמם או לקנות אותם כבר מיוצרים - השאלה הקלאסית של "לייצר לעומת לקנות". ניתן לסיים את הכבלים הקואקסיאליים הללו עם המחברים הנבחרים לפי הצורך - האפשרות "לייצר"- אך זה מהווה אתגר שדורש מיומנות, ניסיון, זמן, כלי לחיצה מתאימים וכלים אחרים במקרים רבים.

יתר על כן, מכללי הכבלים המושלמים הללו זקוקים ליותר מסתם בדיקת רציפות פשוטה; יש לבדוק אותם גם לגבי גורמי ביצועי RF כגון רוחב-פס ושטיחות, אי-רציפות האימפדנס, הפסדים וסטיית פאזה, אם לנקוב רק בכמה גורמים. בדיקות חשמל אלה אורכות זמן ודורשות ציוד מדידה מתוחכם, והמכללים זקוקים לחוסן מכני המתווסף באמצעות מעצור מתיחה (Strain Relief‏).

למרבה המזל, מכללי הכבלים זמינים באורכים רבים כסטנדרט, עם פריטים הקיימים במלאי עבור סוגי הכבלים והמחברים הנפוצים ביותר. הם גם מגיעים באורכים מותאמים-במיוחד ועם מחברים, ועם זמני הספקה קצרים למדי. קחו לדוגמה את ה- 65503503530505 מבית Würth, מכלל כבלים של 12 אינץ'/305 מ"מ עם תקעי זכר SMA ישרים בכל קצה, המשתמש בכבל קואקסיאלי RG-316‏ (קוטר חיצוני של 0.102 אינץ'/2.59 מ"מ), עם שרוולים מתכווצים בחום שנוספו מעל צומתי מחבר/כבל כמעצורי מתיחה (Strain Relief‏) ועבור עמידות (איור 18‏).

איור 18‏: ה- 65503503530505 הוא מכלל כבלים קואקסיאלי סטנדרטי של 12 אינץ' המשתמש בכבל RG-316 עם תקעי זכר SMA ישרים בכל קצה; שימו לב ל מעצורהמתיחה (Strain Relief‏) בין המחבר לכבל. (מקור התמונה: Würth Elektronik)

גיליון הנתונים עבור מכלל כבל זה כולל פרטים וממדים מכניים וחומרים מקיפים, כמו גם מפרט מובטח עבור ה- VSWR‏ (1.3) והפסדי התחיבה (dB‏ 1.2) מ- DC עד GHz‏ 6‏. יש גם גרף המציג את הניחות לעומת התדר לכל 100 רגל, כך שהמשתמשים יכולים לקבוע במהירות את הניחות עבור אורך זה או כל אורך שנבחר של סגנון מכלל הכבל (איור 19‏).

איור 19: כאן מוצג הניחות לעומת התדר עבור מכלל הכבל 65503503530505. (מקור התמונה: Würth Elektronik)

המגוון הרחב של מכללי הכבלים המסופקים על ידי היצרן אינו מוגבל לבעלי אותו סוג מחבר בכל קצה, אלא יכול גם לטפל ישירות בנושאי חיברורים ומעברים בין משפחות. לדוגמה, ה- 65530260515303‏ הוא מכלל כבל קצר (6 אינץ'/ 152 מ"מ) המשתמש בכבל RG-174 עם שקע דופן (Bulkhead‏) זכר RP-SMA בקצה אחד ושקע זכר MMCX ישר בקצה השני (איור 20‏).

איור 20: מכללי כבלים יכולים לשמש גם למעבר בין משפחות מחברים שונות; המכלל 65530260515303, לדוגמה, משתמש בכבל RG-174 ויש לו שקע דופן (Bulkhead‏) זכר RP-SMA בקצה אחד ושקע זכר MMCX ישר בקצה השני. (מקור התמונה: Würth Elektronik)

יש לזכור דבר נוסף עם מחברים אלו ומכללי הכבל שלהם: הם קטנים ולעיתים קשה לטפל בהם כאשר מהדקים או משחררים את הגוף עם התבריג שלהם. יחד עם זאת, צריך להדק אותם עם מומנט בערך מוגדר: מומנט קטן מדי והם עשויים שלא ליצור מגע אמין; מומנט גדול מדי והחוטים שלהם עשויים להיות לחוצים ומעוותים, מה שגורם להקטנת מספר מחזורי חיבור/ניתוק שלהם. מסיבה זו, Würth Elektronik מציעה את ה- WR-Tool‏ 6006330101‏, מפתח מומנט קטן עבור כל מחברי WR-SMA (איור 21‏).

איור 21: כלי WR-Tool‏ 6006330101 מבטיח שהגוף עם התבריג של מחבר SMA יהודק בצורה נכונה ועקבית, פעולה שלעיתים קרובות היא מאתגרת עקב הגודל הקטן של גוף ה- SMA. (מקור התמונה: Würth Elektronik)

השימוש בכלי זה מבטיח שמומנט המחבר המיושם יהיה ברמה המוגדרת במפרט, ובכך יבטיח חיבור מגע נכון, אמינות מרבית וביצועים עקביים.

סיכום

למתכנני מעגלי RF ומערכות עם תדרים המתפרשים לתוך תחום הגיגה-הרץ יש בחירה בין מחברים בגדלים שונים, סגנונות גוף שונים, סידורי מין ופרמטרים קריטיים אחרים. הודות לבחירת מחבר עם מפרטים חשמליים ומכניים מתאימים והידוק נכון שלו, ניתן לצמצם למינימום את האתגרים של הבטחת מסלולי אותות אמינים, עקביים ועם הפסדים נמוכים בין מעגלים, תת-מעגלים ומערכות.