HSDおよびFakraコネクタのパフォーマンス比較

この記事では、主にオーディオおよびビデオ伝送コネクタ FAKRA および HSD の技術要件とテスト方法を紹介します。. ワイヤーハーネスエンジニアが HSD および FAKRA 製品を正しく適用および選択できるようにするため.

1 導入
この記事では、オーディオおよびビデオ伝送コネクタ FAKRA および HSD の技術要件とテスト方法について説明します。. この文書の本来の目的は、OEM がアプリケーションに関する参考意見を提供できるようにすることです。, 選択, HSDおよびFAKRA製品の性能検証. 一般的な電気特性については誰もがよく知っています。, コネクタの機械的特性と耐久性, さまざまな企業も成熟した標準を持っています. ただし、このタイプのコネクタのデータ転送パフォーマンスについては、, ワイヤーハーネスのエンジニアはこの点についてまだ多くの混乱を抱えていると思います, そこでその部分に焦点を当てて調べてみました. もちろん, これら 2 種類のプラグインの用途はこれに限定されません. 記事内のパラメータも異なります, これらは編集者の経験のほんの一部です.

FAKRA HSD LVDS Z メスビデオシールドケーブル Dacar 535 4-コア 1.0m BMW ベンツ用

4 ピン HSD ケーブル Fakra Z LVDS アダプターワイヤリングハーネス HSD 535 4-コアケーブル

延長コード Fakra HSD LVDS 4 ピンアウディ VW BMW メルセデスルノーシトレオンプジョー

2: 用語と定義
記事内の用語や定義を理解できない人がいないようにするため, 最初に説明させてください:
FAKRA コネクタ Fachkreis自動車コネクタ
FAKRA は無線周波数信号コネクタです (以下、FAKRAと呼びます).
HSDコネクタ高速データコネクタ
HSDはUSB2.0の伝送をサポートする高速データコネクタです。, LVDS, IEEE1394, およびイーサネットプロトコル (以下、HSDといいます。).
ファクラ, HSDコネクタの構造
FAKRA および HSD コネクタはシースで構成されています, 内部導体, 外側の導体, そして圧着リング (図を参照してください 1).

HSD コネクタと FAKRA コネクタの性能比較

形 1, HSD構造図
内部導体, 外側の導体, FAKRA の圧着リングと HSD コネクタを圧着して導体アセンブリを形成します (図を参照してください 2).
形 2, FAKRA 導体アセンブリの概略図

インピーダンス
伝送線路全体でインピーダンスが一定に保たれるため、, 特性インピーダンスはこの伝送線路の特性を表す名前です。.

挿入損失
挿入損失とは、送信機と受信機の間にケーブルまたはコンポーネントを挿入することによって生じる信号損失を指します。, 通常減衰と呼ばれます. 挿入損失はデシベルで表されます (dB) 受信信号レベルに応じて.

リターンロス
ケーブルリンクのインピーダンス不整合によって引き起こされる反射です。, 通常はインラインでの反映. 不一致は主にコネクタで発生します, ただし、特性インピーダンスが変化するケーブル内の場所でも発生する可能性があります。.

3 技術的要件
一般的に言えば, オーディオおよびビデオ伝送コネクタのパフォーマンスには、以下の表の技術パラメータに注意する必要があります。:

Fakra HSD LVDSアダプター3フィートワイヤーハーネスHSD 535 4-USBワイヤー車両伝送用のコアケーブルファクラZメスコネクタ

Fakra HSD LVDS ケーブル HSD 535 4-コアケーブルコード Fakra Z Fema

ミニファクラ 4 で 1 FAKRA Z 防水ストレートジャックアップグレード 4 ポート車両 LVDS ケーブルアダプタ RF 同軸延長 RG316 50CM

試験方法:
5.2.1 外観検査
通常の視覚下での強度と色, 通常の視聴距離と適切な照明を維持する. 端子を確認してください, 変形用のジャケットとコネクタ, 5.2.2 寸法検査
製品図面に従って製品を検査するには、認定された機器および測定ツールを使用してください。5.2.3 導体アセンブリのワイヤの接着
電線と導体アセンブリを圧着した後, ワイヤを軸方向に 50mm/min の速度で距離を置いて引っ張ります。 50 に 100 圧着部からmm, 5.2.4 導体アセンブリのシースへの挿入力
シースを固定し、軸に沿って 50mm/min の速度で導体アセンブリをシースに挿入します。. 導体アセンブリは適切にロックする必要があります, 挿入時の力の測定. テスト中にワイヤーを曲げてはなりません. 防水部品用, 測定値は対応する防水プラグと一致する必要があります。5.2.5 導体コンポーネントのシースへの保持
導体に圧着された導体アセンブリをシースに正しく挿入してください. の距離で 50 に 100 押付点からmm, ワイヤを軸方向に次の速度で引っ張ります 50 mm/分, 端子をシースから引き抜くときの力を測定します. 導体アセンブリの二次ロック機構に作用した力は別途記録する必要があります。.

5.2.6 導体アセンブリ挿抜力
導体コンポーネントの一端を固定します, 適合導体部品を軸方向に50mm/minの速度で挿抜する, プロセスに必要な力を測定します.

5.2.7 ロック解除力
図に示すように 3, コネクタのロック構造による, ロックおよびロック解除が最も簡単なポイントに力を加えます, A 値を次と等しくするために必要な力を測定します。 0.

形 3, ロック解除力試験の模式図

5.2.8 コネクタ挿抜力
挿入力: 組み立てられた FAKRA/HSD コネクタのペアを用意し、一方の端を固定します. ロックが作動している状態, もう一方の端を固定端に 50mm/min の速度で挿入します。, 接着プロセス中の荷重を測定します.
引き抜く力: 組み立てられた FAKRA/HSD コネクタのペアを用意します。, それらを接続して一方の端を固定します. どのロックも機能しない場合, もう一方の端を固定端から50mm/minの速度で引き抜きます, 引き出しプロセス中の負荷を測定します.

5.2.9 コネクタ保持力
組み立てられた FAKRA/HSD コネクタのペアを用意します。, それらを接続して一方の端を固定します. ロックがかかっているとき, もう一方の端を固定端から50mm/minの速度で引き抜きます, 引き抜く際に必要な荷重を測定します.
図に示すように 4, コネクタのロック構造による, 軸5方向のうち各面に対して45°の傾き, 測定のためにロック解除装置が最も簡単に解除される方向を選択します.
形 4 保持力試験の模式図

5.2.10 コネクタ側負荷力
組み立てられた FAKRA/HSD コネクタのペアを用意します。 (一端は基板の端にはんだ付けされ、もう一端はワイヤの端に接続されます). 差し込んだ後, ロックが作動したとき, 引っ張る力が75Nに達するまで、ワイヤの端をゆっくりと引っ張ります. 引っ張る方向は以下の通りです:
引っ張り方向: C1, C2, C3, C4, C5, C6, C7, C8; テスト後に視覚的な損傷は必要ありません.

5.2.11 プラスチックケースは誤使用と力の一致を防止します
歯の形状が一致しないプラスチックケースをテストに使用しました. プラスチックシェルの一端は固定されています, プラスチックシェルのもう一方の端はクランプされています (力試験装置に接続されています), 軸方向に挿入. 誤操作および一致力に達した場合, プラスチックケース全体が損傷することはありません.

5.2.12 シーリング
このテストは防水性のある FAKRA および HSD にのみ適用されます。. 図に示すように 7, プラグを差し込んだ一対の防水 FAKRA または HSD シースに小さな穴を開けるか、シースの任意の穴に導管を挿入して圧縮空気を注入します。. テストの前に, 導管以外のシースの部分は密閉する必要があります. コネクタを水面下100mmに沈めます, 導入 9.8 毎回 kPa の圧縮空気を保持し、 30 秒, 気泡が発生するかどうかを観察します. 気泡が発生した場合, テストが停止され、圧力値が記録されます.

5.2.13 接触抵抗
内導体端子を正常に接続し、基準点間の抵抗を測定します。. 基準点から直接抵抗値を測定できない場合, 実際の測定点は、基準点にできるだけ近いものを選択する必要があります。, 図に示すように 6. 実際の測定点と基準点の間の抵抗を差し引く必要があります。. 次の 2 つの方法でテストします。:
a) 低電流、低電圧で測定. 端子の絶縁皮膜の損傷を避けるため, 回路が接続されると, 電圧測定では、ピーク値が20mVを超えないDCまたはAC電圧、および測定に10mAの電流を使用する必要があります。;
b) 品目の電流の下で測定. DC電圧が14Vを超えない条件で, 表に指定されている最大電流 3 ループを通過します. 測定は熱平衡に達した後に行われました. 測定箇所に測定対象ワイヤの溶接が必要な場合, 溶接がプラグに影響を与えてはなりません.
形 6 接触抵抗試験
5.2.14 圧着金属組織学的分析
端子を圧着するだけの Fakra/HSD を例に挙げます。, 端子の圧着部分で切り落とします, グラインダーを使って断面を平らに研ぎます. 次に、金属組織分析装置を使用して圧着パラメータを測定および分析します。.

5.2.15 X線非破壊検査
端子を内蔵した Fakra/HSD を例に挙げます。, X線装置に入れてクランプで固定します, X線検査のためにドアを閉めます. 検査工程中, X線検査室外のコンソールからサンプルの角度と位置を連続的に調整し、圧着部の圧着状態を完全に観察します. 安全を確保するために, X線検査装置は専門のオペレーターが操作する必要があります.

5.2.16 絶縁抵抗
端子を内蔵した Fakra/HSD を例に挙げます。, 隣接する端子間に500VのDC電圧を印加します, 端子や外装の表面にも 15 絶縁抵抗計による秒数, 絶縁抵抗値を測定します. 安全を確保するために, コネクタは確実に接地されている必要があります.

5.2.17 高耐電圧
端子内蔵のFakra/HSDを使用し、800VのAC電圧を印加します。 (ファクラ) またはAC電圧500V (HSD) 隣接する端子間および端子およびシースの表面に 60 秒. 安全を確保するために, コネクタは確実に接地されている必要があります. フラッシュオーバーが発生しないことが必要です.

5.2.18 特性インピーダンス
テストにはベクトルネットワークアナライザ/タイムドメイン反射率計を使用します, 特性インピーダンス測定プログラムをベクトルネットワークアナライザにロードします, 校正のためにラインを校正モジュールに接続します. 次に、キャリブレーションモジュールを取り外し、サンプルを Yanet アナライザに接続します。 (HSD製品の接続には特別なアダプターが必要です).

5.2.19 挿入損失
テストには Yanet アナライザーを使用する, Yanet アナライザで挿入損失測定プログラムを呼び出します。, そして最初に校正のために校正モジュールに接続します. 次に、キャリブレーションモジュールを取り外します, 測定したサンプルをYanet分析装置に接続します (HSD製品の接続には特別なアダプターが必要です), 画面上の信号曲線が安定したら、データを保存してエクスポートします。.

5.2.21 シールド効果
このテストでは三同軸方式を使用する必要があります. 測定するサンプルを三軸装置に接続し、Yanet分析装置に接続します. シールド効果テストプログラムをロードし、測定を開始します. 画面データが安定したら, データを保存してエクスポートする.

5.2.22 グループ間のタイムラグ
このテストはHSD製品の測定に限定されています. 4 インターフェースベクトルネットワークアナライザの使用, 以下の接続方法に従って、テスト対象の製品をシステムに接続します。, 測定グループのタイムラグプログラムをベクトルネットワークアナライザに転送して測定します.

5.2.23 近端クロストーク
テストサンプルをYanet Analysisにリンクして測定します, 近端クロストークプログラムを呼び出します, 画面データが安定したらデータを保存して保存します.

5.2.24 遠端クロストーク
テストサンプルをYanet Analysisにリンクして測定します, 遠端クロストークプログラムを呼び出します, 画面データが安定したらデータを保存して保存します.

5.2.25 アイダイアグラム
PRBS ジェネレーター, TRが必要です (100個, 120ps), f (少し)=800Mビット/秒, 順序: 2 の 7 乗 -1, 振幅 (+/-500mV) 高速オシロスコープ.
試験対象サンプルの一端を PRBS ジェネレーターに接続します。, もう一方の端をオシロスコープに接続してアイダイアグラムを読み取ります. グラフの中央のクロスカーブ上, 振幅を持つセグメントを選択します 100 mV, そしてTを読んでください (ジッター) このセグメントに対応する値.

5.2.26 繰り返しの挿抜
常温で, 一対のコネクタの一端が固定されている, もう一端は固定端に軸方向に沿って抜き差しします。, そしてそのサイクルが繰り返される 10 回.

5.2.27 温度振動との組み合わせ
テストサンプルを端子に挿入し、それらを 2 つの等しいグループに組み立てます (ワイヤーの長さを300mm確保). 最初のグループのサンプルのワイヤの端は互いに溶接され、単一の連続した電流経路を形成します。, 瞬断監視用に100mAの電流を流します. シースの穴が 10 以下の場合, すべての端末を一度監視する必要があります. シースに >10 穴, 10 シース上に均等に配置された端子はバッチで監視されます。. サンプルの 2 番目のグループは、瞬間的な中断を監視しません。. 設置方法 1 そして 3 電線対電線コネクタ用です, とインストール方法 2 そして 4 デバイスコネクタ用です.
車両の実際の設置状況に応じて, 図に従ってテスト方法を選択します 11 (実際の設置状況が不明な場合, 方法を優先する 3 そして 4)

写真の中で: A – テストベンチ; B – 試験片; C – 固定具
形 11 設置方法
次の要件に従って振動テストを完了してください。 (表を参照 5 振動レベルについて. V2製品の場合, 正弦波振動が最初に実行されます, そしてランダムな振動が実行されます. V1 および V3 製品の場合, ランダムな振動のみが行われます):
a) レベル V1 – ボディまたはシャーシに取り付けられます. GB/Tに従ってランダム振動試験が完了しました 2423.56-2006 総二乗平均二乗加速度 20.9m/s2 を使用した記事. テストパラメータを図に示します。 12 とテーブル 11. 各軸の試験時間 (X/Y/Z) は 24 時間.

図の中で: 横軸 – パワースペクトル密度; 縦軸 – 周波数
b) レベル 2 – エンジンに搭載:
1) 正弦波振動試験. スキャン速度 ≤1oct/min を使用し、GB/T に従って正弦波振動テストを完了します。 2423.10. テストパラメータを図に示します。 13 とテーブル 12. 各軸の試験時間 (X/Y/Z) 24時間です;
2) ランダム振動試験. 総二乗平均平方根加速度は 181m/s². GB/Tに従ってランダム振動試験が完了しました 2423.56-2006. テストパラメータを図に示します。 14 とテーブル 13. 各軸の試験時間 (X/Y/Z) は 24 時間.

5.2.28 機械的衝撃
端子が埋め込まれた一対のコネクタを用意し、相互に接続します。. 端子が対応できる最大のワイヤ径をワイヤに使用します。. すべての穴を直列に接続し、衝撃試験台に設置します. 半正弦衝撃波を使用して 100g の加速度を加えます。 6 方向: 上, 下, 左, 右, 前と後ろ, 3 各方向に回, パルス幅間隔10ms.
図に示すように 17, テスト中に瞬間的な中断やコネクタのインピーダンスの変化がないかどうかを確認します.

5.2.29 落下試験
端子内蔵のFakra/HSDを選択してください, 端子が対応できる最大の線径を使用します。. -5℃の低温槽に入れ、0.5時間放置してから取り出す. コネクタを高さ1000mmからコンクリートまたは鋼板上に垂直に落下させる, 3 両側で回数, 図に示すように 18.

5.2.30 耐熱性
端子内蔵のFakra/HSDを選択してください, 端子が対応できる最大の線径を使用します。. 表に指定されている使用温度を使用してください。 4 試験温度として高温ボックスで試験します。 120 時間. テスト後, コネクタを外して室温に戻す.
5.2.31 耐寒性
端子が埋め込まれた一対のコネクタを用意し、相互に接続します。. 端子が対応できる最大の線径を使用します。. コネクタを温度 -40°C のサーモスタットに 120 時間置きます. テスト後, 挿入と抽出のアクションをすぐに繰り返します 5 回, そして常温に戻します.
5.2.32 熱衝撃
衝撃試験は、表のコネクタに適用される周囲温度の最高値と最低値の間で実行する必要があります。 4 (動作温度).
一致したサンプルは次の処理を受けます。 100 熱衝撃サイクル. 各熱衝撃サイクルには次の手順が含まれます。:
a) 30 分 (-40±2)℃;
b) 10最大遷移時間;
c) 30 表にリストされているテストサンプルに対応する最高周囲温度での時間 4;
d) 10最大遷移時間.
5.2.33 温度と湿度のサイクル
5.2.33.1 温湿度サイクル試験を行う場合, ワイヤは圧着可能な範囲内の最小および最大サイズ値である必要があります。.
5.2.33.2 実行する 10 次の順序でのテストのサイクル, 各サイクルは 24 時間:
a) 室温を維持する (23±5)℃と相対湿度 (70~75)% のために 4 時間;
b) 相対湿度が (95~99)%, tを上げます (55±2)0.5時間以内℃;
c) 結果 b を 10 時間保持します;
d) t を次のように短縮します (-40±2)2.5時間以内に℃で2時間保持;
e) 1.5時間以内, からtを上げます (-40±2)分級試験温度まで℃にして2時間保持;
f) 室温に戻す (23±5)1.5時間以内に℃.
5.2.33.3 テストサイクルの終了後, テストは次の期間中断されます 2 時間. 休止期間中は, 試験サンプルは、規定の条件下で保管されます。).
5.2.33.4 それ以上かかる場合は、 1.5 実験室が段階的な試験温度に達するまでの時間, プロセス) 拡張することができ、プロセスは) 適切に短縮できます.
5.2.33.5 図に示すテストサイクルに従ってください。 19.
5.2.33.6 分級試験温度について, 表を参照 4 環境温度.

テーブル 1, 技術的要件

プロジェクト			スキル要件	実験方法
基本機能	外観とサイズ	外観とサイズ	1. FAKRA のインターフェースは ISO20860-1 の要件に準拠する必要があります 2. HSD のインターフェースは次の要件に準拠する必要があります。 10.2 TSで 2008001 3. 残りの要件は通常のコネクタの要件と一致する必要があります.
	機械的強度	導体集合線の接着	≧110N
		導体アセンブリのシースへの挿入力	≤30N
		導体アセンブリのジャケットへの保持	≧110N
		導体部品の挿抜力	挿入力＜20N 引抜力: 2N-20N
		ロック解除力	通常のコネクタと同じ要件だけを備えています
		コネクタ挿入力と抜去力	通常のコネクタと同じ要件だけを備えています
		コネクタの保持	≧110N
		コネクタ側負荷力	≧75N
		プラスチックケースとの整合力で誤操作を防止	≧80N
		シーリング	通常のコネクタと同じ要件だけを備えています

プロジェクト			スキル要件	実験方法
基本機能	電気的特性	データ転送パフォーマンス	製品接触抵抗初期試験耐久試験後ファクラ ≤5mΩ ≤40mΩ HSD ≤15mΩ ≤40mΩ
		圧着金属組織学的分析	クリンプウィングギャップ: 以上 1/10 端子肉厚の圧着翼の違い: 以上 1/2 端子肉厚のバリ高さ: 端子壁の厚さ以下バリ幅: 以上ではありません 1/2 端子の厚みベースの厚さ: 以上 3/4 端子の厚み
		X線非破壊検査	シールド線の遊離や芯線とシールド線間のショートがないこと.
		絶縁抵抗	通常のコネクタと同じ要件だけを備えています
		高耐電圧	ファクラ：800交流電圧 HSD： 500交流電圧
	接触抵抗	特性インピーダンス	FAKRA は、特性インピーダンスが 50±6Ω、ラインが 50±3Ω であることを保証する必要があります。. HSD は特性インピーダンスが 100±15Ω、ラインが 100±6Ω であることを確認する必要があります。.
		挿入損失	以下の表を参照してください
		リターンロス	ファクラ：≤ -15.6dB 0 に 2 GHZ ≤ -14 dB 2 に 3 GHZ HSD：≤ -20 dB0～ 1.0 GHz ≤ -17 dB 1to 2.0 GHz
		シールド性能	FAKRA は 3GHZ で ≤-45dB の要件を満たす必要があります HSD は満たす必要があります 0 – 1 GHz ≤ -65 dB, 1 – 2 GHz ≤ -60 dB
		グループ内ラグ (HSDのみ)	90°プラグイン ≤ 25ps 180° プラグイン ≤ 5ps ライン≦25ps/m
		グループ間のタイムラグ (HSDのみ)	プラグイン≦5ps ライン≦25ps/m
		近端クロストーク (HSDのみ)	＜-30dB～1GHz
		遠端クロストーク (HSDのみ)	＜-35dB～1GHz
		アイダイアグラム (HSDのみ)	アダプテーションチップメーカーがアイダイアグラム要件を提供