随着新能源汽车对智能驾驶系统和车载娱乐系统的需求越来越大,产品的集成度和薄型化程度越来越高,相应的车载信号连接线缆的传输速率也逐年提高。 传统的电子线为主的LVDS信号线,已经无法满足要求。 超细同轴(MCC/SGC)的出现很好的解决了这个难点; 超细同轴电缆具有体积小、寿命长、柔韧性好、阻抗稳定、屏蔽效果好等诸多优点,而FAKRA同轴电缆是传输射频信号或高清摄像头信号的高速高频电缆 基于超细同轴 (MCC/SGC) 电缆。
FAKRA汽车连接器专为汽车应用而设计; 符合天线标准的连接器称为FAKRA连接器,它采用上述极细同轴(MCC/SGC)电缆和单线缠绕电缆结构,符合天线标准要求。 适用于 FAKRA 同轴电缆。 其典型结构如下图所示,主要包括:FAKRA连接器、FAKRA Inline连接器、同轴电缆、PCB板端连接器。

FAKRA同轴电缆连接结构图
法克拉接头
Fakra连接器的结构:
Fakra连接器一般用于汽车行业RF射频信号连接器、GPS定位系统、卫星收音机、车载上网。 FAKRA 汽车连接器专为汽车应用而设计。 它们基于SMB连接器接口FAKRA(Automated Expert Group)建立统一的连接器体系和大家都会遵守的标准。 由于其特殊的标准锁定系统,FAKRA 连接器满足当今汽车行业的高性能和安全要求。

FAKRA连接器的结构分为插孔式或插头式,阻抗规格为50欧姆。 FAKRA连接器的形状分为直型或直角型和自由型。 这些 FAKRA 连接器采用压接/焊接或焊料端接。
1.板端和线束端连接器的整体结构
常见的 Fakra 连接器由塑料外壳、外导体、中心导体、绝缘体、压接套管(仅线束端连接器)和辅助锁(仅线束端连接器)组成。
2.二次锁,颜色+机械防错
二级锁:确保终端就位并增加终端保持力。 二级锁通常是紫色的。
颜色+机械防错:连接器的对接接口有防止错配的结构设计,不同的防错结构对应不同颜色的塑料外壳。

FAKRA的基本介绍:
一、Fakra连接器性能参数
根据IS0 20860中的参数要求。主要电气性能参数:传输频率0-4GHz; 特性阻抗 50 欧姆; 最大承载电流1A
主要机械性能参数:锁定保持力≥100N 防错力≥40N
2. 常见应用
无线信号传输:车载AM/FM; 全球定位系统; 车联网(2~4GHz,含传输)、远程控制等
视频信号传输应用:基于ADAS的爆发,主要应用于摄像头。
三、相关标准
设计标准:ISO20860; USCAR18
验证标准:LV214; USCAR2; USCAR17
定义了FAKRA连接器轴向和径向的主要尺寸,包括公母连接器
4、防水性能
使用防水版线束端连接器,在连接器的配合接口处可达到IPX7/IPX9K的防水等级。
FAKRA 同轴电缆
从同轴线的解剖结构图中可以看出,从内到外依次为:中心线、绝缘层、铝箔、编织屏蔽层、线护套。 同轴电缆是由两个导体组成的复合物。 同轴电缆的中心线用于传输信号。 金属屏蔽网有两个作用:一是为信号提供电流回路作为信号的公共地线,二是为信号提供电流回路。 它作为信号的屏蔽网络,抑制电磁噪声对信号的干扰。 中心线和屏蔽网夹在半发泡聚丙烯绝缘层之间,决定了电缆的传输特性,有效保护了中间线。

顾名思义,上面的结论就是同轴线是由一层包裹在中心铜导体上的绝缘层,以及一层包裹在绝缘层外的金属网层组成的。 由于外层金属网与中心轴线在同一轴线上,故称为同轴线。 金属网可以屏蔽外层的电磁干扰。 数据线的干扰一部分来自外界磁场,另一部分来自传输变化信号时自身产生的磁场。 由于同轴电缆金属屏蔽网的存在,外部磁场无法通过屏蔽层,内部磁场也无法通过屏蔽层。 信号在同轴电缆中传输时,其受到的衰减与传输距离和信号本身的频率有关。 对于高频信号,传输距离越远,信号衰减越大。 为了达到远距离传输高频信号的目的,通常采用同轴放大器对信号进行放大和补偿。
FAKRA 板端连接器
FAKRA板端连接器与线端连接器相比,在接口结构上有所不同。 比较常见的区别是公端外导体的端面有两种设计:绝缘体和空气。 这两个接口与母连接器对接后,性能会有差异。 影响公端子板连接器性能的另一个重要因素是连接器尾部与PCB板连接的设计。 为了实现阻抗匹配,这些因素会影响信号的传输:板端连接器中的导体根部(靠近连接器绝缘介质)与PCB板的距离,信号线在PCB板上的宽度 电路板,PCB板的工作带宽,电路板上信号线两侧开孔的大小。 当工作频率超过一定阈值时,无论是板侧连接器、PCB板,还是相应的焊接参数都必须充分论证,避免某些频段的高频信号突变。

FAKRA 同轴信号完整性简介
信号完整性SI参数通常是指高速数字信号在经过传输路径后,由于路径的特性对信号造成的失真。 信号完整性分析的目的是用最少的成本和最快的时间使产品满足波形完整性、时序完整性和电源完整性的要求。 因此,在选择FAKRA同轴电缆时,需要重点关注同轴电缆和连接器的工作带宽。 在整个链路中,各个附件的工作带宽都会对信号传输产生影响。 对于同型号、不同厂家的连接器,需参照产品技术规范,确认选配的一致性。 在车载电缆的实际应用中,对于弯曲领域的同轴电缆应用,考虑到传输损耗和弯曲耐久性,通常采用损耗更低、直径更大的特殊耐弯曲电缆。 对于布置在潮湿区域的电器,通常使用特殊防水防尘的FAKRA连接器。 对于振动区域的布置,还需要考虑满足振动要求的FAKRA连接器。 总之,FAKRA连接器和同轴电缆是对整个链路传输信号有重要影响的配件。 通过分析和掌握其主要影响因素,制定相应的设计和测试措施,减少和消除这些影响,有利于高频信号传输的可靠性和稳定性。

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