FAKRA 和HSD 汽车连接器的信号完整性测试(连接器信号完整性阻抗特性)

一.FAKRA和HSD 简单介绍

1,FAKRA:德国的天线标准,后来推广至具有射频特性传输信号的功能,如视频、导航等,满足该标准的连接器称为FAKRA连接器。
FAKRA连接器的RF频率可以达到6GHz。
一般采用同轴电缆,单线单芯。
目前,FAKRA连接器已成为汽车RF应用的主要解决方案。
包括GPS系统、卫星收音机、车载互联网接入、发动机管理等方面。

图1:FAKRA连接器特性(图片由技术支持网站http://www.my-gti.com提供)

FAKRA 和HSD 汽车连接器的信号完整性测试(连接器信号完整性阻抗特性) 汽修知识
(图片来自网络侵删)

2,HSD: High Speed Data,高速数据传输。
一般用于车载信息娱乐系统、摄像头接口等高速传输数据的功能,单线四芯。
HSD连接器是一种差分连接器,专为汽车行业开发设计,用在如LVDS摄像头、USB和IEEE1394等应用上,具有高速传输及很高的屏蔽效率。

图2:HSD连接器

二. 信号完整性测试项目:

信号完整性SI(SIGNAL INTEGRITY):

通常是指高速数字信号在通过传输路径后,由于路径的特性对信号造成的失真。
信号完整性分析的目的就是用最小的成本, 最快的时间使产品达到波形完整性、 时序完整性、 电源完整性的要求。

特性阻抗Impedance

射频传输线影响无线电波电压、电流的幅值和相位变化的固有特性,等于各处的电压与电流的比值。
由于在整个传输线上阻抗维持恒定不变,特性阻抗就是表达传输线的这种特性的名称。
是根据输入阻抗计算的出的平均值。
单位为欧姆Ω

差分阻抗

发射信号可正负交替又称为平衡阻抗。

插入损耗Insertion Loss

插入损耗是指发射端与接收端之间,插入电缆或元件产生的信号损耗,通常指衰减。
插入损耗以接收信号电平的对应分贝(dB)来表示。

反射损耗 Return Loss

是电缆线路由于阻抗不匹配所产生的反射,是一对线自身的反射。
不匹配主要发生在连接器的地方,但也可能发生于电缆中特性阻抗发生变化的地方,单位为dB。

近端串扰 NEXT

是衡量单链路/通道的一个性能参数。
测量从一对线耦合到另一对线的信号。
引起干扰的线对被称为“干扰线对”,而受串扰影响的线对被称为“被干扰线对”。

远端串扰 FEXT

和近端串扰相似,不过测量在通道的远端进行。
FEXT不能说明信号在一定距离内的衰减。

时滞SKEW

影响信号延迟的量。
时滞可通过改变传输线长度的方式引入,分为组内时滞、组间时滞。

眼图eye diagram

眼图是用余辉方式累积叠加显示采集到的串行信号的比特位的结果,叠加后的图形形状看起来和眼睛很像,故名眼图。
从眼图上可以观察出码间串扰和噪声的影响,体现了数字信号整体的特征,从而估计系统优劣程度,因而眼图分析是高速互连系统信号完整性分析的核心

三.连接器常见标准

EIA-364 系列标准

ISO 20860 系列标准

QC/T 1067.1

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