FAKRA 和HSD 汽车连接器的信号完整性测试

伴随着中国汽车业的飞速发展，车联网越来越普及，汽车连接器，尤其是射频连接器，天线、GPS、高清影像等与中控的连接器等应用越来越广泛。在车联网领域， FAKRA、HSD连接器将车载多媒体娱乐系统及汽车电子系统安全可靠等级提升到了新的高度。从汽车的装配情况预估，未来每辆汽车将使用到600-1,000个FAKRA、HSD连接器。

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。

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

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。

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图2：HSD连接器

【FAKRA 和HSD 汽车连接器的信号完整性测试】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

各车厂的企业标准