支持高速传输应用的新世代汽车连接器

支持高速传输应用的新世代汽车连接器

 

汽车连接器是汽车中相当普遍的部件,用于连接各种系统、零部件,可传输电力与数据信号,在汽车朝向智能化、电气化的发展趋势下,汽车连接器更扮演着越来越重要的角色。本文将为您介绍汽车连接器的类型与发展,以及由Molex所推出的高速传输HFM(高速FAKRA迷你同轴电缆)连接器解决方案。

汽车连接器应用数量呈现快速增长

汽车连接器可提供车辆电子信号连接与电力分配的功能,经过精心设计与严谨制造的连接器产品,可让汽车容易组装、线路更方便检查与维修,就算经过长时间的户外环境使用,也不用担心可靠度与安全性的问题。


汽车连接器是汽车中非常普遍的一种部件,用于将电路内被阻断处或孤立不通的电路之间,架起沟通的桥梁,从而使电流流通,使电路实现预定的功能。汽车连接器形式和结构是千变万化的,其主要是由四大基本结构组件组成,分别是接触件、外壳、绝缘体、附件。


一般汽车需要用到的连接器种类有近百种,随着人们对汽车在安全性、环保性、舒适性、智能化等要求越来越高,汽车电子产品的应用日益增加,这将使汽车连接器应用数量呈现增长的情形。随着汽车工业的快速发展,汽车上的各种功能件及各种零部件都在不断地向智能化、精细化及可靠性方向发展,对汽车连接器结构设计、外观设计及材料也提出了更高的要求。


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满足新世代汽车需求的汽车连接器

一般来说,汽车连接器的种类可以从电气功能、安装部位、连接结构、形状规格、尺寸规格、工作频率这六个方面进行分类,像是电气功能中常用于电子控制模块、车灯灯座、温度传感器、中央电气盒、空调线束、音响娱乐等地方。若按安装部位来分类,常用于底盘系统、仪表盘、发动机系统、安全系统等,按连接结构来分类,则又可分成线对线、线对板、板对板、柔性线路板FPC、芯片封装等,在尺寸规格与形状上常为矩形、圆形,也可依据工作频率分成低频和高频。


随着汽车朝向智能化、电气化发展,汽车中除了传统的机械系统之外,也采用了越来越多的电子系统,这些电子系统便需要越来越多的连接器,来传输电力与数据信号,且对连接器的抗干扰、稳固性、高速数据传输等需求也越来越高。此外,为了提升汽车系统的组装速度,以及方便后续的系统维护,对连接器的结构设计有了新的需求,各种新世代的连接器也接着应运而生。


目前可见的主要改变便在于连接器从FAKRA转变成MINI-FAKRA(HFM),预计到2026年HFM连接器的占有率将超越FAKRA,这是因为HFM连接器拥有更佳的效能(支持20GHz的数据速率),此外,HFM的面积比FAKRA还要小80%,相当适合应用于远程信息处理控制单元(TCU)和天线、环视(360°)摄像头系统、虚拟驾驶舱单元等产品。


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支持高速传输的HFM连接器解决方案

在汽车应用中,支持高速传输的HFM连接器解决方案,成为新世代汽车网络连接的最佳选择,它可提供20 GHz的数据速度,智能模块化系统可确保快速传输高达28 Gbps的高数据速率,其创新设计满足了对节省成本,以及减少重量和尺寸的日益增长的需求。HFM连接器解决方案可支持任何现代雷达、摄像头、激光雷达或传感器应用。HFM是Rosenberger公司的注册商标,Molex和Rosenberger就高速互联汽车应用签署了双源协议,Molex也推出多款的HFM连接器解决方案。


随着汽车市场的需求演变为更复杂的生态系统和更紧凑的空间要求,客户将需要多种类型的连接器/电缆外壳配置,以及多种同轴电缆类型,以最大限度地提高电气性能。与传统的FAKRA连接器相比,HFM连接器系统可节省高达80%的空间,允许在尽可能小的空间内容纳各种模块,基于完全冲压成型的制造工艺,以及自动连接器安装和电缆组装,可提供最佳的连接器成本。借助HFM连接器,客户可以拥有一个能够适应未来车辆网络、应用和协议的接口。


自动驾驶和驾驶辅助系统的首要任务是确保安全,需要确定准确的位置,不断地计算路线,对物体进行检测和分类。为此,必须实时组合和传输来自多个摄像头、不同传感器和导航源的大量数据,采用高速HFM连接器解决方案,便可以满足汽车应用的高速传输需求。


以MX-DaSH混合直插式和线对板连接器应用为例,它可将传统电源和信号与高速数据结合在一个连接器系统中,为需要可靠数据传输的一系列汽车应用提供紧凑的连接解决方案。HFM连接器可以用在22 + 1未密封刀片式外壳和插座中的集成多个接口的混合连接器,以及15 + 1密封刀片式外壳和插座中的混合连接器。


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满足汽车智能化需求的汽车连接器

HFM连接器为客户提供了设计灵活性,因为它提供非密封、密封和直插式连接器,以及提供直角和垂直PCB的插头和插座。其中4端口的HFM解决方案可将PCB前端的PCB占位面积减少多达48%。


HFM连接器解决方案采用26AWG 50欧姆同轴电缆,这种全屏蔽同轴电缆触点,可提供最优的SI和EMI性能,端接RG174或RTK031电线,可为同轴电缆与端子的连接提供稳固的压线端接效果,结合强化的电缆外壳,配有ISL和锁定式的CPA(连接器位置保证)插锁功能,可防止端子脱出,易于使用的正向插锁,具有较大的CPA推入区域,可满足USCAR或LV214规范的要求,支持多功能、高性能的印刷电路板接头,具备360度全铸模屏蔽式接头芯线,优化了EMI/EMC性能,多样化的选项,可为电路数、密封方式,以及直角、垂直和串联的连接方式提供众多方案。


HFM连接器解决方案可支持多种不同类型的同轴电缆与外径,行业应用相当广泛,例如应用在汽车、商用车中的自动驾驶模块、安全和防撞摄像头/全景影像系统、全球定位系统、信息娱乐设备、网关/交换机模块、高级驾驶辅助系统(ADAS)、高分辨率显示器(4K显示器)、高速线缆网络、远程信息处理设备、车载应用、导航系统、车联网服务、传感器器件连接等,也可应用于卡车、公共汽车、出租车/共享汽车、摩托车、全地形车、农用自动驾驶拖拉机、自动驾驶施工机械/矿山机械、建筑施工与农业设备、船只、飞机等领域。


Molex针对高速网络电缆解决方案,推出的HFM连接器可提供一流的数据速率,实现无缝连接,并可支持各种数据速率性能的协议,可提供卓越的带宽和信号完整性,旨在跨多个系统和汽车协议运行。HFM连接器解决方案的品项相当多样,以2082440200 HFM连接器产品为例,它符合EU ELV、EU RoHS、REACH SVHC和低卤素规范,净重仅为7.844 g。


Molex针对HFM连接器解决方案,可提供电缆组件和Molex Tempflex原电缆、印刷电路板连接器、高性能连接器、电缆连接器、密封式连接器等产品,可满足不同的应用需求。

结语

在汽车应用中,汽车连接器看似并不是很重要的部件,但却对汽车的运行稳定性,扮演着关键的角色。新世代的HFM连接器解决方案,可以满足汽车在智能化、电气化上的需求,支持高速传输能力的Molex HFM连接器解决方案,也将会是各汽车电子系统的最佳搭档。