FAKRA连接器互配对电性能的影响

2020年8月19日 评论 150 1115字
散漫说,FAKRA连接器 Fachkreis Automobil Connector,是一种射频信号连接器。FAKRA为德国的天线标准,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,一般采用同轴电缆,单线单芯。本文主要介绍FAKRA连接器互配对电性能的影响。
目前,FAKRA连接器已广泛应在车载收音机,GPS和摄像头端等,它的界面尺寸参照的主要标准:
  • ISO20860-1
  • USCAR-18产品的验证标准
  • USCAR-17
  • ISO20860-2
  • LV214和USCAR-2等。
FAKRA的性能验证包括机械,环境和电气性能3个主要组成部分,今天小编就为大家阐述一下FAKRA连接器互配后,界面处的尺寸对电性能的影响。
特性阻抗和回波损耗是FAKRA连接器的重要指标的一部分,其中特性阻抗表征的是连接器沿着轴向方向每个截面的特性,和连接器外导体内直径,内导体外直径和绝缘介质的介电常数相关,这里不做详细阐述。
FAKRA连接器互配对电性能的影响

图1 FAKRA连接器公母对插后界面处剖视图

图1为公母连接器对插后的剖视图:

A:轴向空气介质间隙,和两侧介质不同
D:轴向空气间隙处内导体外直径为插针外直径,和两侧尺寸不同
C:轴向空气介质间隙,和两侧介质不同
B:绝缘子重合位置,公头绝缘子,母头绝缘子和空气间隙形成混合介质

根据特性阻抗的影响因素,可以得知在连接器对插后,在界面处,公母界面轴向空气间隙,绝缘子材料,以及内导体,绝缘子和外导体内孔的尺寸都会影响对插后的阻抗匹配。

在标准里,对于绝缘介质材料并没有明确定义,界面尺寸是一个范围。从而产生了各种可能性:

1) 产品A的绝缘介质材料和产品B不同,A在设计初期时,是根据A的材料进行的公母连接器匹配设计
2) 由于界面尺寸是个范围值,不同产品互配后,轴向空气间隙不同
3) 由于界面尺寸是个范围值,不同产品互配后,径向空气间隙不同

在连接器的界面尺寸满足相应标准的前提下,可以对插。不能单纯地理解为就会满足对插后的性能要求。对插后产生的不同不可避免地会影响特性阻抗和回波损耗。为了减小界面处对于信号的影响,通常的做法是考虑到公母头的匹配仿真和测试,尽量控制原材料的公差范围缩小样品间的差异,尽量采用自动化组装来增加界面尺寸的一致性。

实际应用中不难发现公母连接器对插后界面处尺寸不同的实例,比如公头FAKRA连接器设计,在端口处,塑料绝缘介质和单纯空气介质2种的产品(见图2和图3),如果这两种方案同时对插一种母头连接器,根据以上内容的分析,可能会得到不同的测试结果。所以不同产品进行混插时,建议进行必要的匹配试验。

FAKRA连接器互配对电性能的影响

图2 FAKRA公头连接器端面处绝缘子

FAKRA连接器互配对电性能的影响

图3 FAKRA公头连接器端面处空气介质

转载自罗森伯格汽车电子

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