汽车特殊导线是什么，怎样的运用场景，又会伴随怎样的故障，这是本文线束工程师之家网即将探讨的内容。
线束不仅是汽车中的组成部分，也是连接整车用电器、模块的重要零件，保证汽车功能运行的载体，更是确保整车舒适性、可靠性的核心硬件。随着汽车科技快速发展，车机、控制器芯片迭代升级，传统的LIN、CAN线束已满足不了汽车信号交付速率的要求，HSD、FAKRA高频插件、特殊线缆应用而生，蓬勃发展。相对传统的线束插件， HSD、FAKRA插件对高频性能要求更为苛刻，因此端子压接、加工工艺尤为重要，否则会影响产品的特性阻抗，可能导致信号间断丢失、仪表显示屏显示异常等市场问题。文章源自线束工程师之家-https://www.suncve.com/application-and-fault-analysis-of-special-wire-assembly/
1.特殊导线总成的运用及特性
1.1特殊导线总成的运用
随着汽车配置升级，特殊导线总成常态化运用比重变大，成本占比随之提高。主要运用有：主机到大屏（分离式），360模块到前后左右摄像头，TBOX到主机，人脸识别到前后左右摄像头。以10万左右自主品牌车配置为例，一般特殊导线数量在10~15根，数量占比还是很大的。文章源自线束工程师之家-https://www.suncve.com/application-and-fault-analysis-of-special-wire-assembly/
特殊导线总成由高频插件及线缆、包裹胶带组成。插件分HSD、FAKRA两种插件，其中国外插件厂家主流有罗森伯格、泰科等，国内厂家有信翰、电连等，不同品牌插件interface相同，但不同厂家设计理念存在差异，端子、护套物理结构存在细微差异。例：端子插拔力不同。为此，不同品牌插件互配使用时，需谨慎，务必充分验证。特殊导线端子压接、线缆加工等过程控制与产品可靠性密切相关，因此特殊导线的生产加工对自动化设备要求高。文章源自线束工程师之家-https://www.suncve.com/application-and-fault-analysis-of-special-wire-assembly/
1.2特殊导线总成的特性
汽车零部件中，特殊导线总成相对属于“小件”，二级物料相对少，组装装配相对简单，主要由接插件和线缆组成。根据物理结构、传输速率，插件分为HSD、FAKRA两类，线缆主要分为RG174、RTK031、RG174LL、Dacar535、 Dacar636、Dacar566等，不同线缆线芯直径不同、耐弯曲次数存在差异。文章源自线束工程师之家-https://www.suncve.com/application-and-fault-analysis-of-special-wire-assembly/
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HSD主要性能：文章源自线束工程师之家-https://www.suncve.com/application-and-fault-analysis-of-special-wire-assembly/
1.传输频率：0-2GHz，特性阻抗100Ω，最大承载电流3A；文章源自线束工程师之家-https://www.suncve.com/application-and-fault-analysis-of-special-wire-assembly/
2.常规使用线缆：Dacar535、 Dacar636（0.14）、Dacar566（0.4）等；文章源自线束工程师之家-https://www.suncve.com/application-and-fault-analysis-of-special-wire-assembly/
3.孔位：4个PIN脚。文章源自线束工程师之家-https://www.suncve.com/application-and-fault-analysis-of-special-wire-assembly/
FAKRA主要性能：文章源自线束工程师之家-https://www.suncve.com/application-and-fault-analysis-of-special-wire-assembly/
按物理结构大小分为常规FAKRA和Mini FAKRA。Mini Fakra较常规Fakra更具空间优势，使用量相对较少，单port暂无成本优势；加工工艺方面：常规Fakra主流有二代机加工、三代冲压，三代为匹配自动化生产设计且成本较低。
1. 常规Fakra传输频率：0-6GHz，特性阻抗50Ω；Mini Fakra传输频率：0-20GHz，特性阻抗50Ω；
2. 常规使用线缆：RG174（0.14）、RTK031（0.4）等；
3. 孔位：常规1个PIN脚，四合一使用Mini Fakra为4个PIN；
4.由于带宽需求、成本等因素，除四合一使用Mini Fakra外其余基本都使用常规Fakra。
1.3高频性能关键特性
特性阻抗是指电缆无限长时的阻抗。电缆的特性阻抗是一个复杂的特性，它是由电缆的各种物理参数如：电感、电容、电阻的值决定的，而这些值又取决于导体的形、同心度、导体之间的距离以及电缆绝缘层的材料。特性阻抗决定了传输效果的好坏，同样也是影响信号完整性问题的关键。此外, 插入损耗、回波损耗、近端串扰性能、结合温度振动也是关键性能，是可靠性的重要指标。
2.特殊导线总成的故障分析
特殊导线总成技术相对成熟，产品可靠性稳定，因特殊导线总成造成的市场问题不多，偶尔也有。以偶发多媒体黑屏、闪屏为例，进行探讨。显然多媒体显示异常问题很多，常见原因主机软件bug异常、大屏单件损坏等。接下来，介绍主机、大屏功能正常情况下，线缆单件质量引起的故障，线缆排查方法。
2.1换件排除法
偶发故障，因故障难以复现，排查难度较高，需工程师理论知识扎实、理清思路对故障进行排查。
对多媒体显示系统：主机、大屏、线束进行现场检查，通过“望”确认单件表面是否破损，通过”问”了解故障发生的工况及场景，通过“思”理论结合故障件分析潜在失效原因，理清故障排查思路，锁定根本原因，快速解决故障。
依次更换新的主机、大屏，持续操作看功能是否正常，必要时进行周期性的过颠簸路路试验证，排除因为芯片、软件BUG引起的主机、大屏单件质量问题，可以进一步聚焦特殊导线的问题。
2.2故障件高频特性阻抗测试
特殊导线总成的物理特性、高频性能，特别是阻抗、电阻，会直接影响到显示系统稳定性、可靠性。首先拆除线束音视频的转接线束，肉眼识别线束表面是否破损，线芯是否外露，端子孔位是否异常，有无明显变大，若不能充分判断其异常，则可通过辅助设备测试故障线束的性能，进一步判断。
特性阻抗测试设备：阻抗测试仪。测试方法：LVDS线束长度860mm，高频参数的测试使用2颗板端连接器并焊接两块HSD高频测试专用PCB。测试要求：要求100±10毫欧，若测试结果超过要求100±10毫欧，则是特殊导线总成故障。
2.3故障件物理特性测试
测试设备：端子刨面仪。测试方法：故障件端子进行剖面分析。测试要求：全部压接合格（端子故障件的压接剖面均不存在空洞，且导线在端子内压缩率满足压接要求）。若测试结果：端子故障件的压接剖面均存在空洞、则压接不良。例如其它常见压接不良有：压接翼未闭合、压接不充分，导体末变形、压接翼未包住导体、 端子压接翼外翻。
特性阻抗与特性电阻，仅一字之差却有本质上差异，同时也存在紧密联系，电阻异常导致阻抗异常。可见，端子压接品质直接影响端子传输性能，压接齿合长度及压接高度影响特性阻抗，对产品品质影响很大。
以上，依次更换新的主机、大屏，模拟故障复现时的操作，必要时跑颠簸路验证，功能正常排查主机、大屏单件问题；其次，通过端子肉眼物理结构排查，借助电子设备对端子压接分析、特性阻抗测试，锁定端子压接不到位，引起的特性阻抗差异，导致显示系统特性阻抗不匹配，导致系统异常。
3.结语
随着国家汽车产业配套设施的完善，法律法规的健全，全球经济复苏，未来汽车产业一定会颠覆性发展，电动汽车、自动驾驶等技术的运用定会是汽车的标配，与此同时特殊导线总成的运用会越来越多。FAKRA因成本低，体积小，运用常景会延伸，未来趋势HSD可能会被FAKRA替代。同时网联化、智能化、共享化已高度融合，对于模块之间信号的交付的速度、宽带要求提升，百兆、千兆以太网运用而生，同样是未来的一个发展趋势。
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