Коаксиален кабел Fakra при предаване на сигнала на превозното средство

Коаксиалният кабел FAKRA е високоскоростен и високочестотен кабел, който предава радиочестотни сигнали или сигнали от камери с висока разделителна способност. Типичната му структура е показана на фигура 1, което включва основно: Конектор FAKRA, FAKRA Inline конектор, коаксиален кабел, и крайния конектор на печатната платка. С нарастващото търсене на автомобилни интелигентни системи за шофиране и системи за забавление в автомобила, скоростта на предаване на сигнала в колата се е увеличила, което води до постепенно увеличаване на честотата на предаване на съответните свързващи кабели.

Mini Fakra Jack 4pin Quad Fakra Female Wire Harness 4-in-1 кабелен комплект с 6,56FT-2m конектори за оптимален сигнален адаптер

Mini Fakra A Type Jack E Code Четири порта женски коефициент на коаксиален кабел Fakra Conector Coanto

2-in-1 коаксиален кабелен сплитер Fakra Z, 12в (30cm) V-образен коаксиален кабел Fakra с ниски загуби за GPS навигация

При съвпадение на части и автомобилни приложения на коаксиални кабели FAKRA, двете важни електрически свойства на обратната загуба и вмъкнатата загуба ще бъдат значително засегнати, което води до намаляване на качеството на предавания сигнал, засягащи възприятието на потребителите, и дори да доведе до функционален срив. Тази статия основно анализира въздействието на съединителите FAKRA, Конектори FAKRA Inline, коаксиални кабели, и съединители на края на печатната платка върху качеството на сигнала на цялата предавателна връзка, и предлага инженерни методи за намаляване на въздействието.
При съвпадение на части и автомобилни приложения на коаксиални кабели FAKRA, двете важни електрически свойства на обратната загуба и вмъкнатата загуба ще бъдат значително засегнати, което води до намаляване на качеството на предавания сигнал, засягащи възприятието на потребителите, и дори да доведе до функционален срив. Тази статия основно анализира въздействието на съединителите FAKRA, Конектори FAKRA Inline, коаксиални кабели, и съединители на края на печатната платка върху качеството на сигнала на цялата предавателна връзка, и предлага инженерни методи за намаляване на въздействието.
Преди да анализирате влиянието на конекторите FAKRA върху качеството на сигнала, необходимо е първо да разберете стандартите за проектиране на конектора, и след това анализирайте потенциалните влияещи фактори около стандартите. Основните референтни стандарти за размер на интерфейса на конекторите FAKRA са ISO20860-1 и USCAR-18, и основните стандарти за изпитване са ISO20860-2, USCAR-17 и USCAR-2. Стандартът за размер на интерфейса определя основните размери на съединителите FAKRA в аксиална и радиална посока, включително мъжки конектори и женски конектори, както е показано на фигура 2 (извлечено от ISO20860-1).

RF СИГНАЛ Fakra Z Кабел Fakra Z Женски жак към Fakra Z Мъжки щепсел Коаксиален кабел RG174 6,6 фута (2М) Удължителен кабел за GPS антена за FM AM радио Sirius

25 фута RG58 N Female към Fakra Z Female RF Pigtail коаксиален кабел

Fakra Z мъжки към Fakra Z женски прав ъгъл 3,3 фута (1М) Коаксиален кабел RG174 за автомобилна електроника

В аксиална посока, някои размери са в границите на толеранс на размерите. След като мъжкият и женският конектор са включени заедно, има празнина в интерфейса за връзка. Празнината след поставяне, причинена от толеранса на размера на интерфейса, влияе върху електрическите характеристики, и размерът на въздушната междина влияе върху степента на съгласуване на импеданса. В допълнение, започвайки от стандарта, изолационният диелектричен материал в края на външния проводник определя само проектното изискване от 50Ω. В продуктите на различни фирми, изолационните диелектрични материали имат различни явления, което също ще повлияе на ефекта на съгласуване на импеданса. Следователно, дори ако размерът на структурата на интерфейса отговаря на стандартите, за съединители с различни изолационни материали и интерфейсни структури, трябва да се проведат съвпадащи тестове, за да се провери дали съответните индикатори за електрическа ефективност са в определения диапазон на стойността.

2. Въздействието на конектора FAKRA Inline върху производителността на цялата предавателна връзка
По време на процеса на свързване и сглобяване на кабелния сноп на превозното средство, Вградените конектори неизбежно се използват за докинг. Например, по отношение на връзката между развлекателния хост и външната антена, развлекателният водещ е разположен в областта на арматурното табло, докато външната антена е в задната част на покрива. Общо взето, необходимо е да свържете трисегментния кабелен сноп през кабелния сноп на инструмента, кабелен сноп на тялото и кабелен сноп на тавана, който ще произведе Inline конектор.
Както е показано на фигура 3, беше направено сравнение на връзката: един кабел е пълна проба от 400 мм 1, и двата края са конектори FAKRA. Другият е 4 секции от 100 mm проба 2 с еднаква дължина, свързани последователно чрез 3 чифтове FAKRA Inline.

Фигура 3 проба 1 коаксиален кабел и образец 2 коаксиален кабел
Чрез сравнението на вмъкнатите загуби в табл 1, може да се установи, че при същата честота, проба 2 има по-голяма загуба на вмъкване от Sample 1. Това се дължи на загубата на вмъкване на трите чифта Inline конектори в средата, оказващи влияние върху предавателната връзка.

Таблица 1, Сравнение на вмъкната загуба на проба 1 Коаксиален кабел и проба 2 Коаксиален кабел

Както се вижда от табл 1, добавянето на вграден конектор може да доведе до загуба на вмъкване. От това се знае, че колкото повече конектори се вкарват, толкова по-голяма е загубата на вмъкване. В същото време, за приложение за избор на Inline връзка, трябва да се има предвид работната честота. На различни честоти, вмъкнатата загуба е различна. В практически приложения, стабилността на качеството и последователността на Inline конекторите също трябва да бъдат проверени.
В допълнение, особено когато става въпрос за Inline връзки от различни производители, цялостната производителност след превключване трябва да бъде оценена и тествана. Когато вградените съединители са съпоставени, ако възникне несъответствие на импеданса, това ще доведе до загуба на връщане, което води до намалена изходна мощност на сигнала и увеличена загуба на вмъкване. Загуба на проводник, диелектричните загуби и излъчената енергия на Inline конектора ще доведат до увеличаване на вмъкнатите загуби, което води до намаляване на изходната мощност на сигнала.

3. Въздействието на коаксиалния кабел FAKRA върху производителността на цялата предавателна връзка
Коаксиалният кабел е основна единица, съставена от два коаксиални и взаимно изолирани цилиндрични метални проводника. Схемата на кабела е показана на фигура 4.

Фигура 4, структура на коаксиален кабел

При разглеждане на коаксиални кабели FAKRA, общоприето е, че внесената загуба на коаксиален кабел е равна на сумата от загубите на конектора и кабела. Тази статия трябва да подчертае въздействието на концентричността и състоянието на контакта на щифтовете и жаковете върху загубите при вмъкване на коаксиален кабел. „Лошият контакт“ ще доведе до увеличаване на загубите при вмъкване на коаксиалния кабел, и може също да се прояви като нестабилност на сигнала или директно отворена верига. За определяне на качеството на контактното състояние, в допълнение към тестването на контактното съпротивление на мъжкия и женския конектор след свързването им, силата на задържане на щепсела, посочена в стандарта, също може да бъде тествана за измерване и определяне на състоянието на контакта. Методите за изпитване на вътрешни и външни проводници са ясно определени в проекта за изпитване ISO20860-2.
Друг фактор, който влияе върху вмъкнатите загуби на коаксиалните кабели, е работният честотен диапазон на кабела. Фигура 5 показва тестовата крива на внесените загуби на определен тип кабел. Може да се види, че тестовата крива на вмъкнатите загуби се променя линейно в рамките на „линейната лента“ на работната честотна лента на кабела, но извън честотната лента. Резултатите от теста се променят нелинейно и предизвикват мутации в определени честотни точки, което води до незначително въздействие и последствия върху предаването на сигнала на цялата връзка.

Фигура 5. Внезапни промени в производителността на вмъкната загуба извън работната честотна лента на кабела.

4. Въздействието на крайния конектор на FAKRA върху производителността на цялата предавателна връзка
В сравнение с конекторите в края на линията, Конекторите FAKRA от страната на платката се различават по структура с изключение на интерфейса. По-често срещаната разлика е, че има два дизайна за крайната повърхност на обществения външен проводник: изолатор и въздух. Ще има разлики в производителността между тези два интерфейса, след като бъдат включени в женския конектор.
Друг важен фактор, който влияе върху производителността на мъжкия краен конектор, е дизайнът на връзката между опашката на конектора и печатната платка. Фигура 6 показва конектор от края на платката с вътрешния проводник, плоско прикрепен към сигналната линия на печатната платка. Фигура 7 е схематична структурна диаграма на конектора от края на платката след отрязване на част от външния проводник.

За да се постигне съгласуване на импеданса, тези фактори ще повлияят на предаването на сигнала:
Разстоянието между основата на проводника в конектора от края на платката (частта близо до изолационната среда на конектора) и печатната платка, ширината на сигналната линия на платката, работната честотна лента на печатната платка, и размера на отворите от двете страни на сигналната линия на платката.
Когато работната честота превиши определен праг, както конектора на платката, печатната платка, и съответните параметри на заваряване трябва да бъдат напълно демонстрирани, за да се избегнат внезапни мутации във високочестотни сигнали в определени честотни ленти.

5 Заключение
От горното се вижда, че при избора на коаксиални кабели FAKRA, трябва да обърнете внимание на работната честотна лента на кабела и конектора. В цялата връзка, работната честотна лента на всяко устройство ще окаже влияние върху предаването на сигнала. За конектори от една и съща категория от различни производители, необходимо е да се обърнете към техническите спецификации на продукта, за да потвърдите последователността на избора и съвпадението.
В действителното приложение на кабели за превозни средства, за приложения на коаксиален кабел в зони на огъване, като се вземат предвид загубите при предаване и издръжливостта на огъване, обикновено се използват специални устойчиви на огъване кабели с по-малки загуби и по-големи диаметри. За електрически уреди, разположени във влажни помещения, обикновено се използват специални водоустойчиви и прахоустойчиви конектори FAKRA. За поставяне в зони с вибрации, Конектори FAKRA, които отговарят на изискванията за вибрации, също трябва да се имат предвид.
Накратко, Конектори FAKRA, Конектори FAKRA Inline, коаксиални кабели, и всички съединители от страна на печатната платка ще повлияят на предаването на сигнала на цялата връзка. Чрез анализиране и усвояване на основните му фактори на влияние, можем да формулираме съответните мерки за проектиране и тестване, за да намалим и елиминираме тези ефекти, което е от полза за надеждността и стабилността на високочестотното предаване на сигнала.