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新エネルギー車のインテリジェント駆動システムと車載エンターテインメントシステムの需要が高まり、製品の高集積化と薄型化が進むにつれて、対応する車載信号接続ケーブルの伝送速度も年々増加しています。 従来の電線ベースの LVDS 信号ラインでは、要件を満たすことができませんでした。 極細同軸 (MCC/SGC) の出現により、この問題は非常にうまく解決されました。 極細同軸ケーブルは、小型、長寿命、優れた柔軟性、安定したインピーダンス、良好なシールド効果などの多くの利点を備えています。一方、FAKRA 同軸ケーブルは、無線周波数信号または高解像度カメラ信号を伝送する高速高周波ケーブルです。 極細同軸 (MCC/SGC) ケーブルに基づいています。
FAKRA 自動車用コネクタは、自動車用途向けに特別に設計されています。 アンテナ規格に適合したコネクタをFAKRAコネクタと呼び、上記の細線同軸（MCC/SGC）ケーブルと単線巻きケーブル構造を採用し、アンテナ規格の要求を満たしています。 FAKRA同軸ケーブル用。 その典型的な構造を下の図に示します。主に、FAKRA コネクタ、FAKRA インライン コネクタ、同軸ケーブル、PCB ボード エンド コネクタが含まれます。
FAKRA同軸ケーブル接続構造図
ファクラコネクタ
Fakra コネクタの構造:
Fakra コネクタは、一般に、自動車産業の RF 無線周波数信号コネクタ、GPS 測位システム、衛星ラジオ、および車両インターネット アクセスで使用されます。 FAKRA 自動車用コネクタは、自動車用途向けに設計されています。 これらは、SMB コネクタ インターフェイス FAKRA (Automated Expert Group) に基づいており、統一されたコネクタ システムと誰もが順守する標準を確立します。 その特別な標準ロック システムにより、FAKRA コネクタは今日の自動車産業の高性能と安全性の要件を満たしています。
FAKRAコネクタの構造はジャックタイプとプラグタイプに分かれており、インピーダンス仕様は50Ωです。 FAKRAコネクタの形状は、ストレートタイプまたはライトアングルタイプとフリータイプに分けられます。 これらの FAKRA コネクタは、圧着/はんだまたははんだで終端されています。
1. 基板側コネクタとハーネス側コネクタの全体構造
一般的な Fakra コネクタは、プラスチック ケース、外部導体、中心導体、絶縁体、圧着スリーブ (ハーネス エンド コネクタのみ)、および二次ロック (ハーネス エンド コネクタのみ) で構成されます。
2. 二次ロック、カラー + メカニカル エラー プルーフ
二次ロック: 端末が所定の位置にあることを確認し、端末の保持力を高めます。 二次ロックは通常紫色です。
カラー+メカ誤嵌合防止：コネクタの嵌合面に誤嵌合を防止する構造設計があり、誤嵌合防止構造により対応する色違いのプラスチックケースを用意。
FAKRAの基本紹介：
1. Fakra コネクタの性能パラメータ
IS0 20860 のパラメータ要件に準拠。主な電気的性能パラメータ: 伝送周波数 0 ～ 4 GHz。 特性インピーダンス 50 オーム。 最大通電電流 1A
主な機械的性能パラメータ: ロック保持力 ≥ 100N エラー防止力 ≥ 40N
2. 共通のアプリケーション
ワイヤレス信号伝送: 車両 AM/FM; GPS; カーネットワーキング (2~4GHz、伝送を含む)、リモートコントロールなど
映像信号伝送用途：ADASの台頭を踏まえ、主にカメラに採用。
3. 関連規格
設計基準: ISO20860; USCAR18
検証基準：LV214; USCAR2; USCAR17
オスおよびメス コネクタを含む、軸方向および半径方向の FAKRA コネクタの主な寸法を定義します。
4. 防水性能
ハーネスエンドコネクタの防水バージョンを使用することで、コネクタの嵌合面で IPX7/IPX9K の防水レベルを実現できます。
FAKRA 同軸ケーブル
同軸線の解剖学的構造図から、内側から外側に向かって、中心線、絶縁層、アルミ箔、編組シールド、および電線シースであることがわかります。 同軸ケーブルは、2 つの導体で構成される複合ケーブルです。 同軸ケーブルの中心線は、信号を伝送するために使用されます。 金属製のシールドネットには、信号の共通アース線として信号に電流ループを提供する役割と、信号に電流ループを提供する役割の 2 つの役割があります。 信号への電磁ノイズの干渉を抑えるために、信号のシールドネットワークとして使用されます。 中心線とシールドネットは、ケーブルの伝送特性を決定し、中間線を効果的に保護する半発泡ポリプロピレン絶縁層の間に挟まれています。
名前が示すように、上記は、同軸線が中心の銅導体の周りに巻き付けられた絶縁層の層と、絶縁層の外側に巻き付けられた金属メッシュ層で構成されていると結論付けています。 外側の金網と中心軸が同軸上にあるので、同軸線と呼ばれます。 金属メッシュは、外層の電磁干渉をシールドできます。 データラインの干渉の一部は外部磁場に由来し、残りの部分は変化する信号を送信するときにそれ自体が生成する磁場に由来します。 同軸ケーブルの金属シールドネットワークの存在により、外部磁場はシールド層を通過できず、内部磁場はシールド層を通過できません。 信号が同軸ケーブルで伝送されるとき、それが受ける減衰は、伝送距離と信号自体の周波数に関連しています。 高周波信号の場合、伝送距離が長くなるほど信号の減衰が大きくなります。 高周波信号の長距離伝送の目的を達成するために、通常、同軸増幅器を使用して信号を増幅および補償します。
FAKRA ボードエンドコネクタ
FAKRAボードエンドコネクタは、ワイヤエンドコネクタと比較して、インターフェースの構造に違いがあります。 より一般的な違いは、オス側の外部導体の端面に、絶縁体と空気の 2 つの設計があることです。 2 つのインターフェイスがメス コネクタと結合された後、パフォーマンスに違いが生じます。 オス ターミナル ボード コネクタの性能に影響を与えるもう 1 つの重要な要素は、コネクタのテールでの PCB ボードとの接続の設計です。 インピーダンス整合を達成するために、これらの要因が信号の伝送に影響を与えます。 ボード、PCB ボードの動作帯域幅、ボード上の信号線の両側の開口部のサイズ。 動作周波数が特定のしきい値を超えると、基板側コネクタ、PCB 基板、および対応する溶接パラメータの両方を完全に実証して、特定の周波数帯域での高周波信号の急激な変化を回避する必要があります。
FAKRA同軸シグナルインテグリティの紹介
シグナル インテグリティ SI パラメータは、通常、高速デジタル信号が伝送路を通過した後、経路の特性によって信号に生じる歪みを指します。 シグナル インテグリティ解析の目的は、最小のコストと最速の時間を使用して、製品が波形の完全性、タイミングの完全性、および電力の完全性の要件を満たすようにすることです。 したがって、FAKRA 同軸ケーブルを選択するときは、同軸ケーブルとコネクタの動作帯域幅に注目する必要があります。 リンク全体では、各アクセサリの動作帯域幅が信号伝送に影響を与えます。 同じタイプで異なるメーカーのコネクタについては、製品の技術仕様を参照して、選択とマッチングの一貫性を確認する必要があります。 車両用ケーブルの実際の使用では、同軸ケーブルの曲げ部分での使用には、伝送損失と曲げ耐久性を考慮して、通常、損失が小さく、直径が大きい耐屈曲性に優れた特別なケーブルが使用されます。 湿気の多い場所に配置される電化製品には、通常、特殊な防水および防塵 FAKRA コネクタが使用されます。 振動エリアでの配置については、振動要件を満たす FAKRA コネクタも考慮する必要があります。 つまり、FAKRAコネクタと同軸ケーブルは、リンク伝送信号全体に重要な影響を与えるアクセサリです。 その主な影響要因を分析して把握することにより、これらの影響を軽減および排除するための対応する設計およびテスト手段を策定することは、高周波信号伝送の信頼性と安定性に有益です。
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