自動車には、電子噴射システム、オーディオおよびビデオ エンターテイメント システム、エアバッグ システム、CAN ネットワークなど、ツイスト ペアを使用するシステムが数多くあります。ツイスト ペアは、シールド付きツイスト ペアとシールドなしツイスト ペアに分けられます。シールド付きツイストペア ケーブルには、ツイスト ペア ケーブルと外側の絶縁エンベロープの間に金属シールド層があります。シールド層は放射線を低減し、情報漏洩を防ぎ、外部の電磁干渉も防ぐことができます。シールド付きツイストペアを使用すると、同様のシールドなしツイストペアよりも高い伝送速度が得られます。
シールド付きツイストペア線、ワイヤーハーネスは通常、完成したシールド線と一緒に直接使用されます。シールドなしツイストペアの場合、処理能力のあるメーカーは通常、撚り機を使用して撚りをかけます。撚り線の加工または使用中に、特別な注意が必要な 2 つの重要なパラメータは、撚り距離と撚り戻し距離です。
|ツイストピッチ
ツイストペアのツイスト長とは、同じ導体上の 2 つの隣接する波の山または谷間の距離を指します (同じ方向の 2 つのツイスト接続間の距離としても見られます)。図 1 を参照してください。ツイスト長 = S1 = S2 = S3。
図1 より線のピッチS
配線の長さは信号伝送能力に直接影響します。配線の長さが異なると、異なる波長の信号に対する干渉防止能力も異なります。ただし、CAN バスを除いて、関連する国際規格および国内規格では、ツイストペアのツイスト長が明確に規定されていません。GB/T 36048 乗用車 CAN バスの物理層の技術要件では、CAN ワイヤの撚り長さの範囲が 25±5mm (33 ～ 50 撚り/メートル) であると規定されており、これは SAE J2284 250kbps 高速の CAN 撚り長さの要件と一致しています。車両用のCAN。同じ。
一般に、自動車会社ごとに撚り線の撚り距離の設定基準が独自に設定されているか、各サブシステムの要件に準拠しています。たとえば、Foton Motor は 15 ～ 20 mm のウインチ長を使用します。一部のヨーロッパの OEM は、次の基準に従ってウインチの長さを選択することを推奨しています。
1.CANバス20±2mm
2. 信号ケーブル、音声ケーブル 25±3mm
3. ドライブライン 40±4mm
一般に撚りピッチが小さいほど磁界耐干渉性能は高くなりますが、線径や外装材の曲げ範囲などを考慮し、最適な撚り距離を決定する必要があります。伝送距離と信号波長に基づいて決定されます。複数のツイストペアを一緒に配線する場合、相互インダクタンスによって引き起こされる干渉を減らすために、信号線ごとに異なる配線長のツイストペアを使用するのが最善です。撚りの長さがきつすぎることによって引き起こされるワイヤの絶縁への損傷は、次の図に示されています。
図2 ねじり距離が狭すぎることによるワイヤの変形または亀裂
また、ツイストペアの撚り長さは均一に保つ必要があります。ツイスト ペアのツイスト ピッチ誤差は、その耐干渉レベルに直接影響し、ツイスト ピッチ誤差のランダム性により、ツイスト ペア クロストークの予測に不確実性が生じます。ツイストペア製造装置のパラメータ 回転シャフトの角速度は、ツイストペアの誘導結合のサイズに影響を与える重要な要素です。ツイストペアの耐干渉性を確保するには、ツイストペアの製造プロセス中に考慮する必要があります。
|撚り戻り距離
撚り戻し距離とは、シースに取り付けるときに分割する必要があるツイスト ペア端導体の撚り戻し部分のサイズを指します。図 3 を参照してください。
図3 撚り戻り距離L
撚りを戻す距離は国際規格では規定されていません。国内業界規格QC/T29106-2014「自動車用ワイヤーハーネスの技術条件」では、撚り戻り距離は80mm以下と規定されています。図 4 を参照してください。米国規格 SAE 1939 では、CAN ラインのツイスト ペアのツイストされていないサイズが 50 mm を超えてはいけないと規定しています。したがって、CAN ラインはサイズが大きいため、国内の業界標準規制は適用されません。現在、さまざまな自動車会社やワイヤー ハーネス メーカーは、CAN 信号の安定性を確保するために、高速 CAN ラインの撚り戻し距離を 50 mm または 40 mm に制限しています。たとえば、Delphi の CAN バスでは、ねじれを解く距離が 40 mm 未満である必要があります。
図 4 QC/T 29106 で規定されている撚り戻し距離
また、ワイヤーハーネスの加工工程において、撚り線が緩んで解ける距離が大きくなるのを防ぐために、撚り線の解けた部分を接着剤で覆う必要があります。米国規格 SAE 1939 では、導体の撚り状態を維持するために、撚りが解けた部分に熱収縮チューブを取り付ける必要があると規定しています。国内業界規格 QC/T 29106 では、テープカプセル化の使用が規定されています。
|結論
信号伝送キャリアとして、ツイスト ペア ケーブルは信号伝送の精度と安定性を確保する必要があり、優れた耐干渉性能を備えている必要があります。撚り線の撚りピッチのサイズ、撚りピッチの均一性、撚り戻し距離は耐干渉性能に重要な影響を与えるため、設計および加工の際には注意が必要です。
投稿日時: 2024 年 3 月 19 日