Fakra koaksialkabel i køretøjssignaloverførsel

FAKRA koaksialkabel er et højhastigheds- og højfrekvent kabel, der transmitterer radiofrekvenssignaler eller high-definition kamerasignaler. Dens typiske struktur er vist i figuren 1, som hovedsageligt omfatter: FAKRA stik, FAKRA Inline stik, koaksialkabel, og PCB-kort-ende-stik. Med den stigende efterspørgsel efter intelligente køresystemer til biler og underholdningssystemer i bilen, signaloverførselshastigheden i bilen er steget, resulterer i en gradvis stigning i transmissionsfrekvensen af ​​de tilsvarende tilslutningskabler.

Mini Fakra Jack 4-pin Quad Fakra hun ledningsnet 4-i-1 kabelsamling med 6,56FT-2m optimale signaladapterstik

Mini Fakra A Type Jack E-kode Fire porte Hun Fakra-stik Koaksialkabelsamling Tilpas

2-in-1 Fakra Z Coax Kabelsplitter, 12i (30CM) Lavt tab Fakra V Shape koaksialkabel til GPS-navigation

I reservedelsmatching og automotive anvendelser af FAKRA koaksialkabler, de to vigtige elektriske egenskaber returtab og indføringstab vil blive væsentligt påvirket, hvilket resulterer i et fald i kvaliteten af ​​det transmitterede signal, påvirker brugernes opfattelse, og endda fører til funktionssvigt. Denne artikel analyserer hovedsageligt virkningen af ​​FAKRA-stik, FAKRA Inline stik, koaksiale kabler, og PCB board-end stik på signalkvaliteten af ​​hele transmissionsforbindelsen, og foreslår tekniske metoder til at reducere påvirkningen.
I reservedelsmatching og automotive anvendelser af FAKRA koaksialkabler, de to vigtige elektriske egenskaber returtab og indføringstab vil blive væsentligt påvirket, hvilket resulterer i et fald i kvaliteten af ​​det transmitterede signal, påvirker brugernes opfattelse, og endda fører til funktionssvigt. Denne artikel analyserer hovedsageligt virkningen af ​​FAKRA-stik, FAKRA Inline stik, koaksiale kabler, og PCB board-end stik på signalkvaliteten af ​​hele transmissionsforbindelsen, og foreslår tekniske metoder til at reducere påvirkningen.
Før du analyserer effekten af ​​FAKRA-stik på signalkvaliteten, det er nødvendigt først at forstå designstandarderne for stikket, og derefter analysere de potentielle indflydelsesfaktorer omkring standarderne. De vigtigste standarder for referencegrænsefladestørrelser for FAKRA-stik er ISO20860-1 og USCAR-18, og de vigtigste teststandarder er ISO20860-2, USCAR-17 og USCAR-2. Interfacestørrelsesstandarden definerer hoveddimensionerne af FAKRA-stik i aksial og radial retning, inklusive hanstik og hunstik, som vist på figur 2 (udtrukket fra ISO20860-1).

RF SIGNAL Fakra Z kabel Fakra Z hunstik til Fakra Z hanstik koaksialkabel RG174 6.6ft (2M) GPS antenne forlængerkabel til FM AM Radio Sirius

25 fødder RG58 N Hun til Fakra Z Hun RF Pigtail koaksialkabel

Fakra Z han til Fakra Z hun retvinklet 3,3 fod (1M) RG174 koaksialkabel til bilelektronik

I aksial retning, visse dimensioner er inden for et dimensionelt toleranceområde. Efter at han- og hunstikkene er sat sammen, der er et hul ved forbindelsesgrænsefladen. Mellemrummet efter indsættelse forårsaget af grænsefladestørrelsestolerancen påvirker den elektriske ydeevne, og størrelsen af ​​luftgabet påvirker graden af ​​impedanstilpasning. Desuden, med udgangspunkt i standarden, det isolerende dielektriske materiale ved endefladen af ​​den ydre leder definerer kun designkravet på 50Ω. I produkter fra forskellige virksomheder, de isolerende dielektriske materialer har forskellige fænomener, hvilket også vil påvirke impedanstilpasningseffekten. Derfor, selvom grænsefladestrukturens størrelse opfylder standarderne, til stik med forskellige isoleringsmaterialer og interfacestrukturer, Der skal udføres matchende test for at verificere, om de relevante elektriske ydeevneindikatorer er inden for det specificerede værdiområde.

2. Virkningen af ​​FAKRA Inline-stik på ydeevnen af ​​hele transmissionsforbindelsen
Under køretøjets ledningsnetforbindelse og monteringsprocessen, Inline-stik bruges uundgåeligt til docking. For eksempel, vedrørende forbindelsen mellem underholdningsværten og den eksterne antenne, underholdningsværten er arrangeret i instrumentpanelområdet, mens den udvendige antenne er på bagsiden af ​​taget. Generelt, det er nødvendigt at forbinde ledningsnettet med tre segmenter gennem instrumentets ledningsnet, kropsledningsnet og loftsledningsnet, som vil producere et inline-stik.
Som vist i figur 3, en forbindelsessammenligning blev foretaget: et kabel er en komplet 400 mm prøve 1, og begge ender er FAKRA-stik. Den anden er 4 sektioner af 100 mm prøve 2 lige lang, forbundet i serie igennem 3 par FAKRA Inline.

Figur 3 Prøve 1 koaksialkabel og prøve 2 koaksialkabel
Gennem indsættelsestab-sammenligningen i tabel 1, det kan findes ved samme frekvens, Prøve 2 har et større indsættelsestab end prøven 1. Det er på grund af indføringstabet af de tre par Inline-stik i midten, der udøver en indflydelse på transmissionsforbindelsen.

Tabel 1, Sammenligning af indføringstab af prøve 1 Koaksialkabel og prøve 2 Koaksial kabel

Som det kan ses af tabel 1, tilføjelse af et Inline-stik kan medføre tab af indføring. Det vides herfra, at jo flere stik indsættes, jo større er indsættelsestabet. På samme tid, til valg af anvendelse af Inline-forbindelse, driftsfrekvensen skal tages i betragtning. Ved forskellige frekvenser, indsættelsestabet er anderledes. I praktiske applikationer, kvalitetsstabiliteten og konsistensen af ​​Inline-stik skal også verificeres.
Desuden, især når det kommer til Inline-forbindelser fra forskellige producenter, den samlede ydeevne efter skift skal evalueres og testes. Når inline-stik er matchet, hvis der opstår impedansmismatch, det vil forårsage tab af afkast, hvilket resulterer i reduceret signaludgangseffekt og øget indføringstab. Ledertabet, dielektrisk tab og udstrålet energi fra Inline-stikket vil få indføringstabet til at stige, hvilket resulterer i en reduktion i signaludgangseffekten.

3. Indvirkningen af ​​FAKRA koaksialkabel på ydeevnen af ​​hele transmissionsforbindelsen
Koaksialkabel er en basisenhed sammensat af to koaksiale og gensidigt isolerede cylindriske metalledere. Kabeldiagrammet er vist i figur 4.

Figur 4, koaksial kabelstruktur

Når man overvejer FAKRA koaksialkabler, det er generelt accepteret, at indføringstabet af et koaksialkabel er lig med summen af ​​stikket og kabeltabene. Denne artikel skal understrege virkningen af ​​koncentriciteten og kontaktstatus for ben og jackstik på koaksialkabelindføringstab. "Dårlig kontakt" vil føre til en stigning i tab af koaksialkabelindføring, og kan også vise sig som signalustabilitet eller direkte åbent kredsløb. For at bestemme kvaliteten af ​​kontakttilstanden, ud over at teste kontaktmodstanden på han- og hunstikkene, efter de er parret, den fastholdelseskraft, der er angivet i standarden, kan også testes for at måle og bestemme kontakttilstanden. Testmetoderne for indre og ydre ledere er klart defineret i ISO20860-2 testprojektet.
En anden faktor, der påvirker indføringstabet af koaksialkabler, er kablets driftsfrekvensområde. Figur 5 viser testkurven for indføringstab for en bestemt type kabel. Det kan ses, at indføringstabstestkurven ændres lineært inden for det "lineære bånd" af kablets driftsbåndbredde, men uden for båndbredden. Testresultaterne ændrer sig ikke-lineært og producerer mutationer ved visse frekvenspunkter, hvilket medfører ikke-ubetydelig påvirkning og konsekvenser for signaltransmissionen af ​​hele forbindelsen.

Figur 5. Pludselige ændringer i indføringstabs ydeevne uden for kablets driftsbåndbredde.

4. Indvirkningen af ​​FAKRA board-end stik på ydeevnen af ​​hele transmissionsforbindelsen
Sammenlignet med line-end stik, FAKRA-kortsidekonnektorer adskiller sig i struktur bortset fra grænsefladen. Den mere almindelige forskel er, at der er to designs til endefladen af ​​den offentlige ydre leder: isolator og luft. Der vil være ydelsesforskelle mellem disse to grænseflader, efter at de er sat i hunstikket.
En anden vigtig faktor, der påvirker ydeevnen af ​​han-endekonnektoren, er designet af forbindelsen mellem konnektorens ende og printkortet.. Figur 6 viser et kortende stik med den indre leder fladt fastgjort til printkortets signallinje. Figur 7 er et skematisk strukturdiagram af kort-ende-konnektoren efter afskæring af en del af den ydre leder.

For at opnå impedanstilpasning, disse faktorer vil påvirke signaltransmissionen:
Afstanden mellem lederens rod i kortets konnektor (den del, der er tæt på stikkets isoleringsmedium) og printkortet, bredden af ​​signallinjen på tavlen, PCB-kortets arbejdsbåndbredde, og størrelsen af ​​åbningerne på begge sider af signallinjen på tavlen.
Når driftsfrekvensen overstiger en vis tærskel, både kortstikket, printkortet, og de tilsvarende svejseparametre skal demonstreres fuldt ud for at undgå pludselige mutationer i højfrekvente signaler i visse frekvensbånd.

5 Konklusion
Det kan ses af ovenstående, at ved valg af FAKRA koaksialkabler, du skal være opmærksom på kablets og stikkets arbejdsbåndbredde. Gennem hele linket, driftsbåndbredden for hver enhed vil have indflydelse på signaltransmissionen. Til stik i samme kategori fra forskellige producenter, det er nødvendigt at henvise til produktets tekniske specifikationer for at bekræfte konsistensen af ​​udvælgelse og matchning.
I selve anvendelsen af ​​køretøjskabler, til koaksialkabelapplikationer i bøjningsområder, med tanke på transmissionstab og bøjningsholdbarhed, Der anvendes normalt specielle bøjningsbestandige kabler med lavere tab og større diametre. Til elektriske apparater anbragt i våde områder, Der anvendes normalt specielle vandtætte og støvtætte FAKRA-stik. Til placering i vibrationsområder, FAKRA stik, der opfylder vibrationskravene, skal også overvejes.
Kort sagt, FAKRA stik, FAKRA Inline stik, koaksiale kabler, og PCB-kortsidekonnektorer vil alle påvirke signaltransmissionen af ​​hele forbindelsen. Ved at analysere og mestre dens vigtigste indflydelsesfaktorer, vi kan formulere tilsvarende design- og testforanstaltninger for at reducere og eliminere disse effekter, hvilket er gavnligt for pålideligheden og stabiliteten af ​​højfrekvent signaltransmission.