کابل کواکسیال Fakra در انتقال سیگنال وسیله نقلیه

کابل کواکسیال فکرا یک کابل پرسرعت و فرکانس بالا است که سیگنال های فرکانس رادیویی یا سیگنال های دوربین با وضوح بالا را منتقل می کند.. ساختار معمولی آن در شکل نشان داده شده است 1, که عمدتا شامل: کانکتور FAKRA, کانکتور داخلی FAKRA, کابل کواکسیال, و کانکتور انتهای برد برد PCB. با افزایش تقاضا برای سیستم های رانندگی هوشمند خودرو و سیستم های سرگرمی داخل خودرو, سرعت انتقال سیگنال در خودرو افزایش یافته است, منجر به افزایش تدریجی فرکانس انتقال کابل های اتصال مربوطه می شود.

مینی فاکرا جک 4 پین دسته سیم زن فکرا مونتاژ کابل 4 در 1 با کانکتورهای آداپتور سیگنال بهینه 6.56FT-2m

Mini Fakra A نوع جک E کد چهار درگاه چهار درگاه زن Fakra کابل کابل کابل کابل سفارشی

2-جداکننده کابل کواکس فکرا Z در 1, 12در (30سانتی متر) کابل کواکسیال کم تلفات Fakra V شکل برای ناوبری GPS

در تطبیق قطعات و کاربردهای خودرو کابل کواکسیال فکرا, دو ویژگی مهم الکتریکی از دست دادن بازگشت و افت درج به طور قابل توجهی تحت تاثیر قرار خواهند گرفت, در نتیجه کیفیت سیگنال ارسالی کاهش می یابد, بر درک کاربر تأثیر می گذارد, و حتی منجر به شکست عملکردی می شود. این مقاله عمدتاً تأثیر اتصالات FAKRA را تجزیه و تحلیل می کند, کانکتورهای داخلی FAKRA, کابل های کواکسیال, و کانکتورهای پایان برد برد مدار چاپی بر روی کیفیت سیگنال کل لینک انتقال, و روش های مهندسی را برای کاهش تاثیر پیشنهاد می کند.
در تطبیق قطعات و کاربردهای خودرو کابل کواکسیال فکرا, دو ویژگی مهم الکتریکی از دست دادن بازگشت و افت درج به طور قابل توجهی تحت تاثیر قرار خواهند گرفت, در نتیجه کیفیت سیگنال ارسالی کاهش می یابد, بر درک کاربر تأثیر می گذارد, و حتی منجر به شکست عملکردی می شود. این مقاله عمدتاً تأثیر اتصالات FAKRA را تجزیه و تحلیل می کند, کانکتورهای داخلی FAKRA, کابل های کواکسیال, و کانکتورهای پایان برد برد مدار چاپی بر روی کیفیت سیگنال کل لینک انتقال, و روش های مهندسی را برای کاهش تاثیر پیشنهاد می کند.
قبل از تجزیه و تحلیل تاثیر کانکتورهای FAKRA بر کیفیت سیگنال, لازم است ابتدا استانداردهای طراحی کانکتور را درک کنید, و سپس عوامل بالقوه تأثیرگذار در اطراف استانداردها را تجزیه و تحلیل کنید. استانداردهای اندازه رابط مرجع اصلی کانکتورهای FAKRA ISO20860-1 و USCAR-18 هستند., و استانداردهای اصلی تست ISO20860-2 می باشد, USCAR-17 و USCAR-2. استاندارد اندازه رابط ابعاد اصلی کانکتورهای FAKRA را در جهت محوری و شعاعی تعریف می کند, از جمله کانکتورهای نر و کانکتورهای ماده, همانطور که در شکل نشان داده شده است 2 (استخراج شده از ISO20860-1).

RF SIGNAL Fakra Z Cable Fakra Z Female Jack to Fakra Z Male Plug Coax Cable RG174 6.6ft (2م) کابل افزودنی آنتن GPS برای رادیو FM AM Sirius

25 کابل کواکسیال پا RG58 N Female به Fakra Z Female RF Pigtail

Fakra Z Male به Fakra Z Female Right Angle 3.3ft (1م) کابل کواکسیال RG174 برای الکترونیک خودرو

در جهت محوری, ابعاد خاصی در محدوده تحمل ابعادی قرار دارند. بعد از اینکه کانکتورهای نر و ماده به هم وصل شدند, یک شکاف در رابط اتصال وجود دارد. شکاف پس از درج ناشی از تحمل اندازه رابط بر عملکرد الکتریکی تأثیر می گذارد, و اندازه شکاف هوا بر درجه تطابق امپدانس تأثیر می گذارد. علاوه بر این, با شروع از استاندارد, مواد دی الکتریک عایق در وجه انتهایی هادی بیرونی فقط نیاز طراحی 50Ω را تعیین می کند.. در محصولات شرکت های مختلف, مواد دی الکتریک عایق دارای پدیده های مختلفی هستند, که بر اثر تطبیق امپدانس نیز تاثیر خواهد گذاشت. از این رو, حتی اگر اندازه ساختار رابط مطابق با استانداردها باشد, برای اتصالات با مواد عایق مختلف و ساختارهای رابط, برای بررسی اینکه آیا شاخص‌های عملکرد الکتریکی مربوطه در محدوده مقدار مشخص شده قرار دارند، باید آزمایش‌های تطبیق انجام شود..

2. تاثیر کانکتور FAKRA Inline بر عملکرد کل لینک انتقال
در طول فرآیند اتصال و مونتاژ دسته سیم خودرو, کانکتورهای درون خطی به ناچار برای داک استفاده می شوند. به عنوان مثال, در مورد ارتباط بین میزبان سرگرمی و آنتن خارجی, میزبان سرگرمی در قسمت پانل ابزار چیده شده است, در حالی که آنتن خارجی در پشت سقف قرار دارد. به طور کلی, لازم است دسته سیم سه قسمتی را از طریق دسته سیم ابزار متصل کنید, دسته سیم های بدنه و دسته سیم های سقفی, که یک کانکتور Inline تولید خواهد کرد.
همانطور که در شکل نشان داده شده است 3, مقایسه اتصال انجام شد: یک کابل یک نمونه کامل 400 میلی متری است 1, و هر دو سر کانکتور FAKRA هستند. یکی دیگر است 4 بخش های نمونه 100 میلی متری 2 با طول مساوی, به صورت سری از طریق متصل شده است 3 جفت FAKRA Inline.

شکل 3 نمونه 1 کابل کواکسیال و نمونه 2 کابل کواکسیال
از طریق مقایسه تلفات درج در جدول 1, می توان دریافت که در همان فرکانس, نمونه 2 از Sample تلفات درج بیشتری دارد 1. این به دلیل از بین رفتن سه جفت کانکتور Inline در وسط است که بر پیوند انتقال تأثیر می گذارد..

جدول 1, مقایسه از دست دادن نمونه درج 1 کابل کواکسیال و نمونه 2 کابل کواکسیال

همانطور که از جدول مشخص است 1, افزودن کانکتور Inline می تواند باعث از بین رفتن درج شود. از این رو مشخص است که کانکتورهای بیشتری وارد می شوند, از دست دادن درج بیشتر است. در همان زمان, برای برنامه انتخاب اتصال Inline, فرکانس کاری باید در نظر گرفته شود. در فرکانس های مختلف, از دست دادن درج متفاوت است. در کاربردهای عملی, ثبات کیفیت و سازگاری کانکتورهای Inline نیز باید تأیید شود.
علاوه بر این, مخصوصاً وقتی صحبت از اتصالات Inline از تولید کنندگان مختلف می شود, عملکرد کلی پس از تعویض نیاز به ارزیابی و آزمایش دارد. وقتی کانکتورهای درون خطی مطابقت دارند, اگر عدم تطابق امپدانس رخ دهد, باعث از دست دادن بازگشت خواهد شد, منجر به کاهش قدرت سیگنال خروجی و افزایش تلفات درج می شود. از دست دادن هادی, از دست دادن دی الکتریک و انرژی تابشی کانکتور Inline باعث افزایش تلفات درج می شود, در نتیجه قدرت خروجی سیگنال کاهش می یابد.

3. تاثیر کابل کواکسیال فکرا بر عملکرد کل لینک انتقال
کابل کواکسیال یک واحد اساسی است که از دو هادی فلزی استوانه ای کواکسیال و عایق متقابل تشکیل شده است.. نمودار کابل در شکل نشان داده شده است 4.

شکل 4, ساختار کابل کواکسیال

هنگام در نظر گرفتن کابل های کواکسیال فکرا, به طور کلی پذیرفته شده است که تلفات کابل کواکسیال برابر با مجموع تلفات اتصال دهنده و کابل است.. این مقاله باید بر تأثیر تمرکز و وضعیت تماس پین‌ها و جک‌ها بر کاهش ورودی کابل کواکسیال تأکید کند.. "تماس ضعیف" منجر به افزایش تلفات درج کابل کواکسیال می شود, و همچنین ممکن است به صورت بی ثباتی سیگنال یا مدار باز مستقیم ظاهر شود. برای تعیین کیفیت حالت تماس, علاوه بر آزمایش مقاومت تماس کانکتورهای نر و ماده پس از جفت شدن, نیروی نگهدارنده دوشاخه مشخص شده در استاندارد را نیز می توان برای اندازه گیری و تعیین وضعیت تماس آزمایش کرد. روش های آزمایش برای هادی های داخلی و خارجی به وضوح در پروژه آزمایش ISO20860-2 تعریف شده است..
یکی دیگر از عواملی که بر کاهش ورودی کابل های کواکسیال تأثیر می گذارد، محدوده فرکانس کاری کابل است. شکل 5 منحنی تست از دست دادن درج نوع خاصی از کابل را نشان می دهد. مشاهده می شود که منحنی تست تلفات درج به صورت خطی در "باند خطی" پهنای باند عملیاتی کابل تغییر می کند., اما خارج از پهنای باند. نتایج آزمایش به صورت غیر خطی تغییر می کند و در نقاط فرکانس مشخصی جهش ایجاد می کند, که تأثیر و پیامدهای غیر قابل اغماضی را برای انتقال سیگنال کل پیوند به همراه دارد.

شکل 5. تغییرات ناگهانی در عملکرد از دست دادن درج خارج از پهنای باند عملیاتی کابل.

4. تاثیر کانکتور پایان برد برد فکرا بر عملکرد کل لینک انتقال
در مقایسه با کانکتورهای انتهای خط, کانکتورهای کنار برد FAKRA در ساختار به جز رابط متفاوت هستند. تفاوت رایج تر این است که دو طرح برای وجه انتهایی هادی بیرونی عمومی وجود دارد: عایق و هوا. پس از اتصال این دو رابط به کانکتور مادگی، تفاوت‌های عملکردی بین این دو رابط وجود خواهد داشت.
عامل مهم دیگری که بر عملکرد کانکتور انتهایی نر تأثیر می گذارد، طراحی اتصال بین دم کانکتور و برد PCB است.. شکل 6 یک کانکتور انتهای برد را نشان می دهد که هادی داخلی به طور مسطح به خط سیگنال برد مدار متصل است.. شکل 7 یک نمودار ساختاری شماتیک از کانکتور انتهای برد پس از قطع بخشی از هادی بیرونی است..

به منظور دستیابی به تطابق امپدانس, این عوامل بر انتقال سیگنال تأثیر می گذارد:
فاصله بین ریشه هادی در کانکتور انتهای برد (قسمت نزدیک به محیط عایق کانکتور) و برد PCB, عرض خط سیگنال روی برد, پهنای باند کاری برد PCB, و اندازه دهانه های دو طرف خط سیگنال روی برد.
هنگامی که فرکانس کاری از یک آستانه خاص فراتر رود, هر دو کانکتور برد, برد PCB, و پارامترهای جوشکاری مربوطه باید به طور کامل نشان داده شوند تا از جهش های ناگهانی در سیگنال های فرکانس بالا در باندهای فرکانسی خاص جلوگیری شود..

5 پایان
از موارد فوق می توان دریافت که هنگام انتخاب کابل های کواکسیال فکرا, باید به پهنای باند کاری کابل و کانکتور توجه کنید. در سراسر لینک, پهنای باند عملیاتی هر دستگاه بر انتقال سیگنال تاثیر خواهد داشت. برای اتصالات همان دسته از تولید کنندگان مختلف, برای تایید سازگاری انتخاب و تطابق، لازم است به مشخصات فنی محصول مراجعه شود.
در کاربرد واقعی کابل های خودرو, برای کاربردهای کابل کواکسیال در مناطق خمشی, با در نظر گرفتن تلفات انتقال و دوام خمشی, معمولاً از کابل های مخصوص مقاوم در برابر خمش با تلفات کمتر و قطرهای بزرگتر استفاده می شود. برای وسایل الکتریکی که در مناطق مرطوب چیده شده اند, معمولاً از کانکتورهای مخصوص ضد آب و ضد گرد و غبار FAKRA استفاده می شود. برای قرار دادن در مناطق ارتعاشی, اتصالات FAKRA که الزامات ارتعاشی را برآورده می کنند نیز باید در نظر گرفته شوند.
کوتاه, کانکتورهای فکرا, کانکتورهای داخلی FAKRA, کابل های کواکسیال, و کانکتورهای سمت برد PCB همگی بر انتقال سیگنال کل پیوند تأثیر می گذارند. با تحلیل و تسلط بر عوامل اصلی تاثیرگذار آن, ما می توانیم طراحی و اقدامات آزمایشی مربوطه را برای کاهش و حذف این اثرات تدوین کنیم, که برای قابلیت اطمینان و پایداری انتقال سیگنال با فرکانس بالا مفید است.