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Avec la demande croissante de systèmes de conduite intelligents et de systèmes de divertissement embarqués pour les véhicules à énergie nouvelle et l'intégration et l'amincissement de plus en plus élevés des produits, le taux de transmission des câbles de connexion de signal embarqués correspondants a également augmenté d'année en année. La ligne de signal LVDS à fil électronique traditionnelle n'a pas été en mesure de répondre aux exigences. L'émergence du coaxial ultra-fin (MCC/SGC) a très bien résolu cette difficulté ; le coaxial ultra-fin présente de nombreux avantages tels qu'une petite taille, une longue durée de vie, une bonne flexibilité, une impédance stable et un bon effet de blindage, tandis que le câble coaxial FAKRA est un câble haute fréquence à haute vitesse qui transmet des signaux de radiofréquence ou des signaux de caméra haute définition à base de câbles coaxiaux ultra-fins (MCC/SGC).
Le connecteur automobile FAKRA est spécialement conçu pour les applications automobiles ; le connecteur qui répond à la norme d'antenne est appelé le connecteur FAKRA, qui utilise le câble micro-coaxial (MCC/SGC) et la structure de câble à enroulement monofilaire ci-dessus, et répond aux exigences de la norme d'antenne. Pour câble coaxial FAKRA. Sa structure typique est illustrée dans la figure ci-dessous, comprenant principalement : un connecteur FAKRA, un connecteur FAKRA Inline, un câble coaxial, un connecteur d'extrémité de carte PCB.
Schéma de structure de connexion de câble coaxial FAKRA
Fakra Connecteur
La structure du connecteur Fakra :
Les connecteurs Fakra sont généralement utilisés dans les connecteurs de signaux radiofréquence RF de l'industrie automobile, les systèmes de positionnement GPS, les radios satellites et l'accès Internet des véhicules. Les connecteurs automobiles FAKRA sont conçus pour les applications automobiles. Ils sont basés sur l'interface de connecteur SMB FAKRA (Automated Expert Group) pour établir un système de connecteur unifié et une norme que tout le monde respectera. Grâce à son système de verrouillage standard spécial, les connecteurs FAKRA répondent aux exigences élevées de performance et de sécurité de l'industrie automobile d'aujourd'hui.
La structure du connecteur FAKRA est divisée en type jack ou type fiche, et la spécification d'impédance est de 50 ohms. La forme du connecteur FAKRA est divisée en type droit ou type à angle droit et type libre. Ces connecteurs FAKRA sont terminés par sertissage/soudure ou soudure.
1. La structure globale des connecteurs d'extrémité de carte et d'extrémité de harnais
Un connecteur Fakra commun se compose d'un boîtier en plastique, d'un conducteur extérieur, d'un conducteur central, d'un isolant, d'un manchon à sertir (connecteur d'extrémité de faisceau uniquement) et d'un verrou secondaire (connecteur d'extrémité de faisceau uniquement).
2. Serrure secondaire, couleur + anti-erreur mécanique
Verrouillage secondaire : garantit que le terminal est en place et augmente la rétention du terminal. Les serrures secondaires sont généralement violettes.
Couleur + protection contre les erreurs mécaniques : il existe une conception structurelle pour empêcher un mauvais accouplement sur l'interface d'accouplement du connecteur, et différentes structures de protection contre les erreurs ont des boîtiers en plastique correspondants de différentes couleurs.
Introduction de base de FAKRA :
1. Paramètres de performance du connecteur Fakra
Selon les exigences de paramètre dans IS0 20860. Principaux paramètres de performance électrique : fréquence de transmission 0-4 GHz ; impédance caractéristique 50 ohms ; courant de transport maximal 1A
Principaux paramètres de performances mécaniques : force de rétention de verrouillage ≥ 100N force anti-erreur ≥ 40N
2. Applications courantes
Transmission du signal sans fil : véhicule AM/FM ; GPS; réseau de voiture (2 ~ 4 GHz, y compris la transmission), télécommande, etc.
Application de transmission de signal vidéo : basée sur l'apparition d'ADAS, elle est principalement utilisée dans les caméras.
3. Normes pertinentes
Norme de conception : ISO20860 ; USCAR18
Norme de vérification : LV214 ; USCAR2 ; USCAR17
Définit les principales dimensions des connecteurs FAKRA dans les directions axiale et radiale, y compris les connecteurs mâles et femelles
4. Performances étanches
En utilisant la version étanche du connecteur d'extrémité de harnais, le niveau d'étanchéité IPX7/IPX9K peut être atteint au niveau de l'interface d'accouplement du connecteur.
Câble coaxial FAKRA
D'après le schéma de structure anatomique de la ligne coaxiale, on peut voir que de l'intérieur vers l'extérieur se trouvent : le fil central, la couche isolante, la feuille d'aluminium, le blindage tressé et la gaine du fil. Un câble coaxial est un composé composé de deux conducteurs. Le fil central du câble coaxial est utilisé pour transmettre des signaux. Le filet de blindage métallique joue deux rôles : l'un consiste à fournir une boucle de courant pour le signal en tant que fil de terre commun pour le signal, et l'autre consiste à fournir une boucle de courant pour le signal. Il est utilisé comme réseau de blindage pour le signal afin de supprimer les interférences du bruit électromagnétique sur le signal. Le fil central et le filet de blindage sont interposés entre la couche isolante en polypropylène semi-expansé, qui détermine les caractéristiques de transmission du câble et protège efficacement le fil central.
Comme son nom l'indique, ce qui précède conclut que la ligne coaxiale est composée d'une couche de couche isolante enroulée autour du conducteur central en cuivre et d'une couche de treillis métallique enroulée à l'extérieur de la couche isolante. Étant donné que le treillis métallique extérieur et l'axe central sont sur le même axe, on l'appelle donc ligne coaxiale. Le treillis métallique peut protéger les interférences électromagnétiques de la couche externe. Une partie de l'interférence de la ligne de données provient du champ magnétique externe et l'autre partie provient du champ magnétique généré par lui-même lors de la transmission du signal changeant. En raison de l'existence du réseau de blindage métallique du câble coaxial, le champ magnétique externe ne peut pas traverser la couche de blindage, et le champ magnétique interne ne peut pas traverser la couche de blindage. Lorsque le signal est transmis dans le câble coaxial, l'atténuation qu'il reçoit est liée à la distance de transmission et à la fréquence du signal lui-même. Pour les signaux haute fréquence, plus la distance de transmission est longue, plus l'atténuation du signal est importante. Afin d'atteindre l'objectif de transmission longue distance de signaux haute fréquence, un amplificateur coaxial est généralement utilisé pour amplifier et compenser le signal.
Connecteur d'extrémité de carte FAKRA
Comparé au connecteur d'extrémité de fil, le connecteur d'extrémité de carte FAKRA présente une différence dans la structure de l'interface. La différence la plus courante est qu'il existe deux conceptions de la surface d'extrémité du conducteur extérieur de l'extrémité mâle : isolant et air. Une fois les deux interfaces accouplées au connecteur femelle, il y aura des différences de performances. Un autre facteur important affectant les performances du connecteur mâle de la plaque à bornes est la conception de la connexion avec la carte PCB à la queue du connecteur. Afin d'obtenir une adaptation d'impédance, ces facteurs affecteront la transmission des signaux : la distance entre la racine du conducteur dans le connecteur d'extrémité de carte (près du support d'isolation du connecteur) et la carte PCB, la largeur de la ligne de signal sur la carte, la bande passante de travail de la carte PCB, La taille des ouvertures des deux côtés de la ligne de signal sur la carte. Lorsque la fréquence de fonctionnement dépasse un certain seuil, le connecteur côté carte, la carte PCB et les paramètres de soudage correspondants doivent être entièrement démontrés pour éviter les changements soudains des signaux haute fréquence dans certaines bandes de fréquences.
Introduction à l'intégrité du signal coaxial FAKRA
Le paramètre SI d'intégrité du signal fait généralement référence à la distorsion causée au signal en raison des caractéristiques du chemin après que le signal numérique à grande vitesse a traversé le chemin de transmission. Le but de l'analyse de l'intégrité du signal est d'utiliser le coût minimum et le temps le plus rapide pour que le produit réponde aux exigences d'intégrité de la forme d'onde, de l'intégrité de la synchronisation et de l'intégrité de l'alimentation. Par conséquent, lors du choix d'un câble coaxial FAKRA, vous devez vous concentrer sur la bande passante de travail du câble coaxial et du connecteur. Dans l'ensemble de la liaison, la bande passante de travail de chaque accessoire aura un impact sur la transmission du signal. Pour des connecteurs de même type et de fabricants différents, il est nécessaire de se référer aux spécifications techniques du produit pour confirmer la cohérence du choix et de l'appariement. Dans l'application réelle des câbles de véhicule, pour l'application de câble coaxial dans la zone de flexion, compte tenu de la perte de transmission et de la durabilité en flexion, un câble spécial résistant à la flexion avec une perte plus faible et un diamètre plus grand est généralement utilisé. Pour les appareils électriques disposés dans des zones humides, des connecteurs FAKRA spéciaux étanches à l'eau et à la poussière sont généralement utilisés. Pour les agencements dans les zones de vibration, les connecteurs FAKRA qui répondent aux exigences de vibration doivent également être pris en compte. En bref, les connecteurs FAKRA et les câbles coaxiaux sont des accessoires qui ont un impact important sur l'ensemble du signal de transmission de la liaison. En analysant et en maîtrisant ses principaux facteurs d'influence, la formulation de mesures de conception et de test correspondantes pour réduire et éliminer ces influences est bénéfique pour la fiabilité et la stabilité de la transmission des signaux haute fréquence.
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