汽车高频线束特性阻抗的测试方法

财经达人 发布于 2026-01-21 阅读(4351)

以阻抗精度,护航智驾未来

在汽车智能化的浪潮中,线束产品扮演着至关重要的角色。罗森伯格提供的线束解决方案,广泛应用于电动后备箱、车灯、信息娱乐系统、摄像头等多个汽车关键部位。线束产品支持CAN、LVDS、USB、MOST、Ethernet等多种通信协议,为汽车的智能化提供了坚实的基础。

随着智能驾驶领域的发展,在汽车高速数据传输领域,越来越多的传输需求如5G天线,GPS定位导航,V2X远程通信,激光雷达,毫米波雷达以及ADAS等等对车载数据传输速率、稳定性的要求越来越高,因此。罗森伯格有着对于汽车高频线束特性阻抗的严格标准和精准管控!今天我们就来探讨一下汽车高频线束电学性能之特性阻抗。

01 什么是特性阻抗?为什么它如此重要

在谈特性阻抗之前,我们要知道,电信号的传输,并非一下子从发射端传播到接收端的,而是像汽车从起点开到终点一样,是一步一步向前走的,电磁场的建立也是需要一个过程的。显然,电信号的稳定传输取决于这个“路面”是否平稳、光滑。而决定“平稳”的两大指标分别是电容参数与电感参数,这里我们引入以下两个变量:

C L 单位长度电容 单位长度电感

信号每走一步都会遇到C和L,此时的特性阻抗定义为

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在实际应用中,传输线的电阻部分,即耗散能量的部分往往可以忽略不计,即上式中的R和G为0,近似为无损传输线。对于无损传输线,阻抗表达式可以表示为:

因此,为了让电信号在线束中尽量均匀传播,降低反射,就需要对特性阻抗进行精确控制。

由上面介绍可以知道,特性阻抗的概念是基于两个及以上的导体,因此需要有良好且完整的参考平面作为回流路径,我们要避免参考平面被割裂出现跨分割,这可能会导致阻抗不连续,出现反射。

这就好比是在路上驾驶汽车,路面越平,开得越稳;如果路面坑坑洼洼,就会很颠簸,速度就会降低;所以对于高速信号,良好的阻抗控制至关重要。

02 高频线束阻抗测试的三大方法

汽车高频线束在研发、设计验证、生产测试、品质管理等应用场景,都需要对产品的特性阻抗进行测试,因此,一套快速、准确、标准的测试方案可以极大的提升测试效率。

关于特性阻抗的测试,有以下三种方式:

方法一 时域反射仪法(TDR)

60年代产生了时域反射技术(TDR)。该技术包括产生沿传输线传播的时间阶跃电压。通过发送脉冲信号,用示波器检测反射脉冲,测量输入电压与反射电压比分析反射点,从而计算不连续的阻抗。

方法二 网络分析仪法

网络分析仪测通过端口的输入阻抗,测量传输和反射信号,利用S参数来计算特性阻抗,可以测量线束的传输特性和反射特性,适合高频线束使用。

PART.03 阻抗桥法

使用阻抗桥来比较已知阻抗的标准件与未知阻抗的电缆,这个方法比较简单,用来测量的同轴电缆长度需要小于电桥测试频率对应波长的1%。

03 罗森伯格高频线束阻抗标准与产品体系

汽车线束中常有多种类型阻抗的线束,有50Ω、75Ω、90Ω、100Ω、120Ω等,因应用场景和信号类型而异,罗森伯格汽车高频线束的阻抗主要为以下两种:

同轴线阻抗为:50Ω 01

产品包括Fakra、HFM

1 FAKRA连接器

FAKRA连接器满足0-6Ghz的传输频段,特性阻抗50欧姆,一般应用在收音机天线、蓝牙、GPS、移动通信等数据传输领域。

2 HFM连接器

HFM相较于传统FAKRA可以支持更高的工作频率,即使在同一工作频段HFM也比FAKRA表现出更优异的电气性能。同时,HFM的集成设计也毫不影响串扰指标,在四合一测试中,有着非常稳定的表现。

差分线阻抗为:100Ω 01

产品包括H-MTD、HSD

1 H-MTD连接器

罗森伯格开发了两种用于汽车以太网的连接器:非屏蔽的MTD 和适配多种线缆(UTP, STP, SPP)的H-MTD.

MTD 百兆非屏蔽的绞线连接器,传输频段0-1GHz, 特性阻抗100欧姆, 我们说MTD是非屏蔽系统中性价比高的产品,为什么这么说呢,虽然是百兆连接器,电性能在某些程度上达到了千兆的要求。

MTD最高支持1 GHz的工作带宽,而H-MTD可高达20 GHz,适用于千兆或更高速率全屏蔽车载以太网数据传输,主要应用于4K摄像头或显示屏、自动驾驶等。

2 HSD连接器

HSD是目前业内非常成熟的差分连接器,传输频段0-2GHz, 特性阻抗100欧姆,广泛应用于高清到屏幕及高清摄像头等等。

从百兆到千兆,从4G到5G乃至未来6G,车载数据传输需求持续升级。罗森伯格凭借对特性阻抗的精准控制与完整的产品布局,为智能汽车打造了一条“高平整、低损耗”的数据高速公路,助力行业迈向更安全、更高效的全场景智能驾驶时代。