Fakra coaxkabel in voertuigsignaaloverdracht

FAKRA-coaxkabel is een hogesnelheids- en hoogfrequente kabel die radiofrequentiesignalen of high-definition camerasignalen verzendt. De typische structuur ervan wordt weergegeven in figuur 1, die vooral omvat: FAKRA-connector, FAKRA Inline-connector, coaxiale kabel, en printplaat-eindconnector. Met de groeiende vraag naar intelligente auto-aandrijfsystemen en in-car entertainmentsystemen, de signaaloverdrachtsnelheid in de auto is toegenomen, wat resulteert in een geleidelijke verhoging van de transmissiefrequentie van de overeenkomstige verbindingskabels.

Mini Fakra Jack 4pin Quad Fakra Vrouwelijke Kabelboom 4-in-1 Kabel Assemblage met 6.56FT-2m Optimale Signaal Adapter Connectors

Mini Fakra A Type Jack E Code Vier poorten Vrouwelijke Fakra Connector Coaxiale kabelassemblage Aanpassen

2-in-1 Fakra Z coaxkabelsplitter, 12in (30cm) Fakra V-vorm coaxkabel met laag verlies voor GPS-navigatie

In onderdelenmatching en automobieltoepassingen van FAKRA-coaxkabels, de twee belangrijke elektrische eigenschappen van retourverlies en invoegverlies zullen aanzienlijk worden beïnvloed, wat resulteert in een afname van de kwaliteit van het verzonden signaal, de perceptie van de gebruiker beïnvloeden, en zelfs leidend tot functioneel falen. Dit artikel analyseert voornamelijk de impact van FAKRA-connectoren, FAKRA Inline-connectoren, coaxiale kabels, en printplaateindconnectoren op de signaalkwaliteit van de gehele transmissieverbinding, en stelt technische methoden voor om de impact te verminderen.
In onderdelenmatching en automobieltoepassingen van FAKRA-coaxkabels, de twee belangrijke elektrische eigenschappen van retourverlies en invoegverlies zullen aanzienlijk worden beïnvloed, wat resulteert in een afname van de kwaliteit van het verzonden signaal, de perceptie van de gebruiker beïnvloeden, en zelfs leidend tot functioneel falen. Dit artikel analyseert voornamelijk de impact van FAKRA-connectoren, FAKRA Inline-connectoren, coaxiale kabels, en printplaateindconnectoren op de signaalkwaliteit van de gehele transmissieverbinding, en stelt technische methoden voor om de impact te verminderen.
Voordat we de impact van FAKRA-connectoren op de signaalkwaliteit analyseren, het is noodzakelijk om eerst de ontwerpnormen van de connector te begrijpen, en analyseer vervolgens de potentiële beïnvloedende factoren rond de normen. De belangrijkste standaarden voor referentie-interfacegroottes van FAKRA-connectoren zijn ISO20860-1 en USCAR-18, en de belangrijkste testnormen zijn ISO20860-2, USCAR-17 en USCAR-2. De standaard voor interfacegrootte definieert de hoofdafmetingen van FAKRA-connectoren in axiale en radiale richting, inclusief mannelijke connectoren en vrouwelijke connectoren, zoals weergegeven in figuur 2 (geëxtraheerd uit ISO20860-1).

RF SIGNAAL Fakra Z Kabel Fakra Z Vrouwelijke Jack naar Fakra Z Stekker Coaxkabel RG174 6.6ft (2M) GPS-antenne-verlengkabel voor FM AM-radio Sirius

25 voeten RG58 N Female naar Fakra Z Female RF Pigtail-coaxkabel

Fakra Z mannelijk naar Fakra Z vrouwelijk haaks 3,3ft (1M) RG174 coaxkabel voor auto-elektronica

In axiale richting, bepaalde afmetingen vallen binnen een maattolerantiebereik. Nadat de mannelijke en vrouwelijke connectoren op elkaar zijn aangesloten, er is een opening bij de verbindingsinterface. De opening na het inbrengen, veroorzaakt door de tolerantie van de interfacegrootte, beïnvloedt de elektrische prestaties, en de grootte van de luchtspleet beïnvloedt de mate van impedantie-aanpassing. In aanvulling, beginnend bij de standaard, het isolerende diëlektrische materiaal aan het eindvlak van de buitengeleider definieert alleen de ontwerpvereiste van 50Ω. In de producten van verschillende bedrijven, de isolerende diëlektrische materialen hebben verschillende verschijnselen, wat ook het impedantie-aanpassingseffect zal beïnvloeden. Daarom, zelfs als de grootte van de interfacestructuur aan de normen voldoet, voor connectoren met verschillende isolatiematerialen en interfacestructuren, Er moeten matchingtests worden uitgevoerd om te verifiëren of de relevante elektrische prestatie-indicatoren binnen het gespecificeerde waardebereik liggen.

2. De impact van de FAKRA Inline-connector op de prestaties van de gehele transmissieverbinding
Tijdens het aansluiten en assembleren van de kabelboom van het voertuig, Voor docking worden onvermijdelijk inline-connectoren gebruikt. Bijvoorbeeld, met betrekking tot de verbinding tussen de entertainmenthost en de externe antenne, de entertainmenthost bevindt zich in het instrumentenpaneel, terwijl de externe antenne zich aan de achterkant van het dak bevindt. Algemeen, het is noodzakelijk om de uit drie segmenten bestaande kabelboom aan te sluiten via de instrumentbedrading, carrosseriekabelboom en plafondkabelboom, wat een Inline-connector zal opleveren.
Zoals weergegeven in figuur 3, Er is een verbindingsvergelijking gemaakt: één kabel is een compleet monster van 400 mm 1, en beide uiteinden zijn FAKRA-connectoren. De andere wel 4 secties van 100 mm monster 2 van gelijke lengte, in serie geschakeld via 3 paar FAKRA Inline.

Figuur 3 Steekproef 1 coaxkabel en monster 2 coaxiale kabel
Via de vergelijking van het invoegverlies in Tabel 1, het kan worden gevonden dat op dezelfde frequentie, Steekproef 2 heeft een groter insertieverlies dan Sample 1. Dit komt doordat het insteekverlies van de drie paar Inline-connectoren in het midden een invloed uitoefent op de transmissieverbinding.

Tafel 1, Vergelijking van insertieverlies van monster 1 Coaxkabel en monster 2 Coaxiale kabel

Zoals uit Tabel blijkt 1, het toevoegen van een Inline-connector kan invoegverlies veroorzaken. Hieruit is bekend dat hoe meer connectoren er worden ingestoken, hoe groter het invoegverlies. Tegelijkertijd, voor de selectietoepassing van Inline-verbinding, er moet rekening worden gehouden met de werkfrequentie. Op verschillende frequenties, het invoegverlies is anders. Bij praktische toepassingen, de kwaliteitsstabiliteit en consistentie van inline-connectoren moeten ook worden geverifieerd.
In aanvulling, vooral als het gaat om Inline-verbindingen van verschillende fabrikanten, de algehele prestaties na het overschakelen moeten worden geëvalueerd en getest. Wanneer inline-connectoren op elkaar zijn afgestemd, als impedantie-mismatch optreedt, het zal retourverlies veroorzaken, wat resulteert in een verminderd signaaluitgangsvermogen en een groter invoegverlies. Het verlies van de geleider, diëlektrisch verlies en uitgestraalde energie van de Inline-connector zullen ervoor zorgen dat het insteekverlies toeneemt, resulterend in een vermindering van het signaaluitgangsvermogen.

3. De impact van FAKRA-coaxkabel op de prestaties van de gehele transmissieverbinding
Coaxkabel is een basiseenheid die bestaat uit twee coaxiale en onderling geïsoleerde cilindrische metalen geleiders. Het kabeldiagram wordt weergegeven in figuur 4.

Figuur 4, coaxiale kabelstructuur

Wanneer u FAKRA-coaxkabels overweegt, algemeen wordt aangenomen dat het invoerverlies van een coaxkabel gelijk is aan de som van de connector- en kabelverliezen. Dit artikel moet de impact van de concentriciteit en contactstatus van pinnen en jacks op het inbrengverlies van coaxkabels benadrukken. “Slecht contact” zal leiden tot een toename van het inbrengverlies van de coaxkabel, en kan zich ook manifesteren als signaalinstabiliteit of een directe open circuit. Om de kwaliteit van de contactstatus te bepalen, naast het testen van de contactweerstand van de mannelijke en vrouwelijke connectoren nadat ze zijn gekoppeld, de in de norm gespecificeerde plughoudkracht kan ook worden getest om de contactstatus te meten en te bepalen. De testmethoden voor binnen- en buitengeleiders zijn duidelijk gedefinieerd in het ISO20860-2-testproject.
Een andere factor die het invoerverlies van coaxkabels beïnvloedt, is het werkfrequentiebereik van de kabel. Figuur 5 toont de testcurve van invoegverlies van een bepaald type kabel. Het is te zien dat de testcurve voor invoegverlies lineair verandert binnen de “lineaire band” van de operationele bandbreedte van de kabel., maar buiten de bandbreedte. De testresultaten veranderen niet-lineair en veroorzaken mutaties op bepaalde frequentiepunten, wat een niet te verwaarlozen impact en consequenties met zich meebrengt voor de signaaloverdracht van de gehele link.

Figuur 5. Plotselinge veranderingen in de prestaties van invoegverlies buiten de operationele bandbreedte van de kabel.

4. De impact van de FAKRA-bordeindconnector op de prestaties van de gehele transmissieverbinding
Vergeleken met lijneindconnectoren, FAKRA-bordconnectoren verschillen qua structuur, behalve de interface. Het meest voorkomende verschil is dat er twee ontwerpen zijn voor het eindvlak van de openbare buitengeleider: isolator en lucht. Er zullen prestatieverschillen zijn tussen deze twee interfaces nadat ze op de vrouwelijke connector zijn aangesloten.
Een andere belangrijke factor die de prestaties van de mannelijke eindconnector beïnvloedt, is het ontwerp van de verbinding tussen de connectorstaart en de printplaat. Figuur 6 toont een board-end connector waarbij de binnengeleider plat is bevestigd aan de signaallijn van de printplaat. Figuur 7 is een schematisch structuurdiagram van de bordeindconnector na het afsnijden van een deel van de buitenste geleider.

Om impedantiematching te bereiken, deze factoren zullen de signaaloverdracht beïnvloeden:
De afstand tussen de wortel van de geleider in de board-end connector (het deel dat zich dichtbij het isolatiemedium van de connector bevindt) en de printplaat, de breedte van de signaallijn op het bord, de werkbandbreedte van de printplaat, en de grootte van de openingen aan beide zijden van de signaallijn op het bord.
Wanneer de werkfrequentie een bepaalde drempel overschrijdt, zowel de bordconnector, de printplaat, en de bijbehorende lasparameters moeten volledig worden aangetoond om plotselinge mutaties in hoogfrequente signalen in bepaalde frequentiebanden te voorkomen.

5 Conclusie
Uit het bovenstaande blijkt dat bij het selecteren van FAKRA-coaxkabels, u moet letten op de werkbandbreedte van de kabel en connector. Door de hele link heen, de operationele bandbreedte van elk apparaat heeft invloed op de signaaloverdracht. Voor connectoren van dezelfde categorie van verschillende fabrikanten, het is noodzakelijk om de technische productspecificaties te raadplegen om de consistentie van selectie en matching te bevestigen.
Bij de daadwerkelijke toepassing van voertuigkabels, voor coaxkabeltoepassingen in buiggebieden, rekening houdend met transmissieverlies en buigduurzaamheid, Meestal worden speciale buigbestendige kabels met lagere verliezen en grotere diameters gebruikt. Voor elektrische apparaten opgesteld in natte ruimtes, Meestal worden speciale water- en stofdichte FAKRA-connectoren gebruikt. Voor plaatsing in trillingsgebieden, Ook FAKRA-connectoren die aan de trillingseisen voldoen, moeten worden overwogen.
Kortom, FAKRA-connectoren, FAKRA Inline-connectoren, coaxiale kabels, en connectoren aan de printplaatzijde hebben allemaal invloed op de signaaloverdracht van de gehele verbinding. Door de belangrijkste beïnvloedende factoren te analyseren en te beheersen, we kunnen overeenkomstige ontwerp- en testmaatregelen formuleren om deze effecten te verminderen en te elimineren, wat gunstig is voor de betrouwbaarheid en stabiliteit van hoogfrequente signaaloverdracht.