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Mit der steigenden Nachfrage nach intelligenten Fahrsystemen und fahrzeuginternen Unterhaltungssystemen von New-Energy-Fahrzeugen und der zunehmend hohen Integration und Ausdünnung von Produkten hat sich auch die Übertragungsrate der entsprechenden fahrzeuginternen Signalverbindungskabel von Jahr zu Jahr erhöht. Die traditionelle elektronische drahtbasierte LVDS-Signalleitung konnte die Anforderungen nicht erfüllen. Das Aufkommen von ultrafeinen Koaxialkabeln (MCC/SGC) hat diese Schwierigkeit sehr gut gelöst; ultrafeines Koaxialkabel hat viele Vorteile wie geringe Größe, lange Lebensdauer, gute Flexibilität, stabile Impedanz und gute Abschirmwirkung, während das FAKRA-Koaxialkabel ein Hochgeschwindigkeits-Hochfrequenzkabel ist, das Hochfrequenzsignale oder hochauflösende Kamerasignale überträgt basierend auf ultradünnen Koaxialkabeln (MCC/SGC).
Der FAKRA-Automotive-Steckverbinder ist speziell für Automotive-Anwendungen konzipiert; Der Steckverbinder, der den Antennenstandard erfüllt, wird als FAKRA-Steckverbinder bezeichnet, der das obige Mikrokoaxialkabel (MCC/SGC) und die Kabelstruktur mit Einzeldrahtwicklung verwendet und die Anforderungen des Antennenstandards erfüllt. Für FAKRA-Koaxialkabel. Seine typische Struktur ist in der folgenden Abbildung dargestellt und umfasst hauptsächlich: FAKRA-Stecker, FAKRA-Inline-Stecker, Koaxialkabel, Leiterplatten-Endstecker.
FAKRA-Koaxialkabel-Verbindungsstrukturdiagramm
Fakra-Anschluss
Der Aufbau des Fakra Connectors:
Fakra-Steckverbinder werden im Allgemeinen in der Automobilindustrie in HF-Hochfrequenzsignalsteckverbindern, GPS-Ortungssystemen, Satellitenradios und dem Internetzugang von Fahrzeugen verwendet. FAKRA Automotive-Steckverbinder sind für Automotive-Anwendungen konzipiert. Sie basieren auf der SMB-Connector-Schnittstelle FAKRA (Automated Expert Group), um ein einheitliches Connector-System und einen Standard zu etablieren, an den sich alle halten. Dank seines speziellen Standard-Verriegelungssystems erfüllen FAKRA-Steckverbinder die hohen Leistungs- und Sicherheitsanforderungen der heutigen Automobilindustrie.
Die Struktur des FAKRA-Steckers ist in Klinkentyp oder Steckertyp unterteilt, und die Impedanzspezifikation beträgt 50 Ohm. Die Form des FAKRA-Steckverbinders ist in geraden Typ oder rechtwinkligen Typ und freien Typ unterteilt. Diese FAKRA-Steckverbinder werden entweder gecrimpt/gelötet oder gelötet.
1. Die Gesamtstruktur der Board-End- und Kabelbaum-Endverbinder
Ein gewöhnlicher Fakra-Stecker besteht aus einem Kunststoffgehäuse, Außenleiter, Innenleiter, Isolator, Crimphülse (nur Kabelbaum-Endstecker) und Sekundärverriegelung (nur Kabelbaum-Endstecker).
2. Sekundärschloss, Farbe + mechanischer Fehlerschutz
Sekundärverriegelung: Stellt sicher, dass das Terminal an Ort und Stelle ist und erhöht die Terminalretention. Sekundärschlösser sind normalerweise lila.
Farbe + mechanischer Fehlerschutz: Es gibt ein strukturelles Design, um ein falsches Zusammenstecken an der Steckschnittstelle des Steckverbinders zu verhindern, und verschiedene Fehlerschutzstrukturen haben entsprechende Kunststoffgehäuse in verschiedenen Farben.
Grundlegende Einführung von FAKRA:
1. Leistungsparameter des Fakra-Steckers
Gemäß den Parameteranforderungen in IS0 20860. Elektrische Hauptleistungsparameter: Übertragungsfrequenz 0-4 GHz; Wellenwiderstand 50 Ohm; maximaler Tragestrom 1A
Mechanische Hauptleistungsparameter: Haltekraft des Schlosses ≥ 100 N Fehlersicherheitskraft ≥ 40 N
2. Allgemeine Anwendungen
Drahtlose Signalübertragung: Fahrzeug AM/FM; GPS; Fahrzeugvernetzung (2~4GHz, inkl. Übertragung), Fernbedienung etc.
Anwendung zur Übertragung von Videosignalen: Basierend auf dem Ausbruch von ADAS wird es hauptsächlich in Kameras verwendet.
3. Einschlägige Normen
Designstandard: ISO20860; USCAR18
Prüfstandard: LV214; USCAR2; USCAR17
Definiert die Hauptabmessungen von FAKRA-Steckverbindern in axialer und radialer Richtung, einschließlich männlicher und weiblicher Steckverbinder
4. Wasserdichte Leistung
Mit der wasserdichten Version des Kabelbaum-Endsteckers kann die Wasserdichtigkeit von IPX7/IPX9K an der passenden Schnittstelle des Steckers erreicht werden.
FAKRA-Koaxialkabel
Aus dem anatomischen Aufbauschema der Koaxialleitung ist ersichtlich, dass von innen nach außen sind: Kerndraht, Isolierschicht, Alufolie, Schirmgeflecht und Adermantel. Ein Koaxialkabel ist eine Verbindung aus zwei Leitern. Der mittlere Draht des Koaxialkabels wird zur Übertragung von Signalen verwendet. Das Metallabschirmungsnetz spielt zwei Rollen: Die eine besteht darin, eine Stromschleife für das Signal als gemeinsame Masseleitung für das Signal bereitzustellen, und die andere besteht darin, eine Stromschleife für das Signal bereitzustellen. Es wird als Abschirmnetzwerk für das Signal verwendet, um die Interferenz von elektromagnetischem Rauschen auf dem Signal zu unterdrücken. Der Mitteldraht und das Abschirmnetz sind zwischen der halbgeschäumten Polypropylen-Isolierschicht angeordnet, die die Übertragungseigenschaften des Kabels bestimmt und den Mitteldraht effektiv schützt.
Wie der Name schon sagt, schlussfolgert das obige, dass die Koaxialleitung aus einer Isolierschicht besteht, die um den zentralen Kupferleiter gewickelt ist, und einer Metallgitterschicht, die außerhalb der Isolierschicht gewickelt ist. Da sich das äußere Metallgeflecht und die Mittelachse auf derselben Achse befinden, spricht man von einer Koaxialleitung. Das Metallgewebe kann die elektromagnetischen Störungen der Außenschicht abschirmen. Ein Teil der Interferenz der Datenleitung kommt von dem externen Magnetfeld, und der andere Teil kommt von dem Magnetfeld, das sie selbst erzeugt, wenn sie das wechselnde Signal überträgt. Aufgrund des metallischen Abschirmnetzwerks des Koaxialkabels kann das externe Magnetfeld die Abschirmschicht nicht passieren und das interne Magnetfeld kann die Abschirmschicht nicht passieren. Wenn das Signal im Koaxialkabel übertragen wird, hängt die empfangene Dämpfung von der Übertragungsentfernung und der Frequenz des Signals selbst ab. Bei Hochfrequenzsignalen gilt: Je länger die Übertragungsdistanz, desto größer die Signaldämpfung. Um den Zweck der Fernübertragung von Hochfrequenzsignalen zu erreichen, wird üblicherweise ein Koaxialverstärker verwendet, um das Signal zu verstärken und zu kompensieren.
FAKRA Platinenendverbinder
Der FAKRA-Platinenendsteckverbinder unterscheidet sich im Vergleich zum Kabelendsteckverbinder in der Struktur der Schnittstelle. Der häufigere Unterschied besteht darin, dass es zwei Ausführungen der Endfläche des Außenleiters des Steckerendes gibt: Isolator und Luft. Nachdem die beiden Schnittstellen mit der Buchse verbunden wurden, treten Leistungsunterschiede auf. Ein weiterer wichtiger Faktor, der die Leistung des männlichen Klemmenbrettverbinders beeinflusst, ist das Design der Verbindung mit der Leiterplatte am Ende des Verbinders. Um eine Impedanzanpassung zu erreichen, wirken sich folgende Faktoren auf die Signalübertragung aus: der Abstand zwischen der Wurzel des Leiters im leiterplattenseitigen Steckverbinder (in der Nähe des Isoliermediums des Steckverbinders) und der Leiterplatte, die Breite der Signalleitung auf die Platine, die Arbeitsbandbreite der Leiterplatte, die Größe der Öffnungen auf beiden Seiten der Signalleitung auf der Platine. Wenn die Betriebsfrequenz einen bestimmten Schwellenwert überschreitet, müssen sowohl der platinenseitige Steckverbinder, die Leiterplatte als auch die entsprechenden Schweißparameter vollständig demonstriert werden, um plötzliche Änderungen der Hochfrequenzsignale in bestimmten Frequenzbändern zu vermeiden.
Einführung in die koaxiale Signalintegrität von FAKRA
Der Signalintegritäts-SI-Parameter bezieht sich normalerweise auf die Verzerrung, die dem Signal aufgrund der Eigenschaften des Pfads zugefügt wird, nachdem das Hochgeschwindigkeits-Digitalsignal den Übertragungspfad durchlaufen hat. Der Zweck der Signalintegritätsanalyse besteht darin, die minimalen Kosten und die kürzeste Zeit zu verwenden, um das Produkt dazu zu bringen, die Anforderungen der Wellenformintegrität, Zeitintegrität und Leistungsintegrität zu erfüllen. Daher müssen Sie sich bei der Auswahl eines FAKRA-Koaxialkabels auf die Arbeitsbandbreite des Koaxialkabels und des Steckers konzentrieren. In der gesamten Verbindung wirkt sich die Arbeitsbandbreite jedes Zubehörs auf die Signalübertragung aus. Bei Steckverbindern des gleichen Typs und unterschiedlicher Hersteller ist es notwendig, die technischen Produktspezifikationen zu Rate zu ziehen, um die Einheitlichkeit der Auswahl und Anpassung zu bestätigen. In der tatsächlichen Anwendung von Fahrzeugkabeln wird für die Koaxialkabelanwendung im Knickbereich unter Berücksichtigung der Übertragungsdämpfung und Biegefestigkeit meist ein biegesteifes Spezialkabel mit geringerer Dämpfung und größerem Durchmesser verwendet. Für in Nassbereichen angeordnete Elektrogeräte werden meist spezielle wasser- und staubdichte FAKRA-Steckverbinder verwendet. Bei Anordnungen in Vibrationsbereichen sind auch FAKRA-Verbinder zu berücksichtigen, die den Vibrationsanforderungen entsprechen. Kurz gesagt, FAKRA-Steckverbinder und Koaxialkabel sind Zubehörteile, die einen wichtigen Einfluss auf das gesamte Übertragungssignal der Verbindung haben. Durch die Analyse und Beherrschung ihrer wichtigsten Einflussfaktoren und die Formulierung entsprechender Design- und Testmaßnahmen zur Reduzierung und Eliminierung dieser Einflüsse wird die Zuverlässigkeit und Stabilität der Hochfrequenz-Signalübertragung gefördert.
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