FAKRA 与 HSD 连接器：汽车 RF 及高速数据

现代汽车配备了数十个摄像头、雷达传感器、激光雷达和信息娱乐系统，都需要可靠的高频信号连接。这个领域主要采用两类连接器：用于 RF（射频）信号的 FAKRA，以及用于差分数据信号的 HSD（高速数据）。汽车系统设计人员和线束工程师需要了解两者的区别和适用场景。

什么是 FAKRA？

FAKRA是德语“汽车技术委员会”（Fachkreis Automobil）的缩写。FAKRA连接器系统是专为汽车RF应用开发的标准化同轴连接器系列，由DIN 72594标准定义，广泛用于欧洲及全球汽车OEM。

FAKRA 连接器采用同轴结构，通过中心导体、介质和外部屏蔽层传输单路 RF 信号。这种结构提供 RF 信号所需的阻抗控制和屏蔽。

FAKRA 颜色编码

FAKRA 连接器采用颜色编码键控系统，避免不同信号类型误插。每种颜色对应特定应用：

键位设计可避免例如将 GPS 天线电缆误接到蜂窝天线端口。在生产线上安装数百个连接器的汽车装配过程中，这一点至关重要。

FAKRA 规格

• **阻抗：**50Ω（标准）或75Ω（视频应用）
• 频率范围： DC 至 6 GHz（取决于具体变体）
• **插拔次数：**至少 30（汽车级）
• 工作温度：-40°C 至 +105°C
• 锁定： 卡扣式，锁定时会发出清脆声响
• **IP 等级：**IP6K9K（密封型）

FAKRA 应用

FAKRA 连接器的用途包括：

• **GPS/GNSS天线：**将车顶GPS天线连接到导航模块
• **蜂窝天线：**用于车联网和网联汽车系统的4G/5G天线连接
• 卫星广播： SiriusXM 和 DAB 天线连接
• **倒车摄像头：**后置摄像头到主机的 CVBS 视频信号（75Ω 变体）
• **雷达：**部分短距雷达传感器使用 FAKRA 进行 RF 连接
• **V2X（车联网）：**DSRC 及 C-V2X 天线连接

什么是 HSD？

HSD（高速数据）是Rosenberger为汽车高速数据应用开发的差分信号连接器系统。与FAKRA的同轴结构不同，HSD采用差分对，即两根导体传输幅值相同、极性相反的信号，因此抗噪能力出色，并支持更高的数据速率。

HSD连接器由USCAR-2标准定义，并被BMW、Mercedes-Benz、Audi和Volkswagen等主要汽车OEM采用。

HSD 变型

**HSD 4+2：**最常见的变体。包含两组差分对（4 个信号引脚）以及 2 个电源/接地引脚。支持 LVDS（低压差分信号）和其他差分协议。

**HSD 2+2：**两个信号引脚加上 2 个电源/接地引脚。用于单个差分对应用。

**Mini HSD：**体积更小的 HSD 连接器，适用于空间受限的应用。

HSD 规格

• **信号类型：**差分（LVDS、APIX、FPD-Link、GMSL）
• 数据速率： 每对最高 6 Gbps（取决于协议）
• 工作温度：-40°C 至 +125°C
• **插拔次数：**至少30次
• **IP 等级：**IP6K9K（密封）
• **阻抗：**100Ω 差分

HSD 应用

HSD 连接器的用途包括：

• **环视摄像头：**多台高清摄像头向中央处理单元传输数据
• **ADAS 摄像头：**用于车道偏离预警及自动紧急制动的前视摄像头
• **后视摄像头：**高清倒车摄像视频（新型系统中取代 FAKRA CVBS）
• **显示连接：**从主机单元到仪表组和中央显示屏的视频数据连接
• **激光雷达：**将LiDAR传感器点云数据传输到ADAS处理器
• **雷达：**新型4D成像雷达系统中的高分辨率雷达数据

FAKRA 与 HSD：主要区别

根本区别在于信号类型。FAKRA 用于RF 信号，例如天线连接、雷达 RF 和传统模拟视频（CVBS）。HSD 用于高速数字数据，例如摄像头视频流、显示数据，以及使用 LVDS 等差分信号协议的传感器数据。

在现代汽车中，两种类型都能找到：

• 在 GPS 天线电缆、蜂窝天线和卫星广播天线上使用 FAKRA
• 用于连接环视摄像头和 ADAS 处理器的摄像头电缆中的 HSD

Mini FAKRA

随着车辆联网程度提高、空间约束加剧，Mini FAKRA 成为标准 FAKRA 的小型替代方案。Mini FAKRA 连接器比标准 FAKRA 小约 40%，同时保留相同的颜色编码键位系统和 RF 性能。

Mini FAKRA正越来越多地应用于：

• 紧凑型车载远程信息处理控制单元（TCU）
• 狭小空间中的天线模块
• 需要在有限空间内安装多个 FAKRA 连接器的多天线系统

Mini FAKRA 标准定义于 ISO 20860。

如何在 FAKRA 和 HSD 之间选择

FAKRA和HSD之间应根据信号类型选择，而非个人偏好：

适用FAKRA的情况：

• 连接天线（GPS、蜂窝网络、卫星、V2X）
• 传输 RF 信号（雷达 RF、DSRC）
• 传输模拟视频（旧系统中的 CVBS 倒车摄像头）
• 该应用要求采用颜色编码键位，以防止误插

适用HSD的情况：

• 高清摄像头视频传输（LVDS、APIX、FPD-Link、GMSL）
• 将显示屏连接到主机或仪表组
• 传输高速传感器数据（LiDAR、4D雷达）
• 该应用需要差分信号传输以提高抗噪能力

在许多现代车辆中，单个摄像系统会同时采用两种连接：通过 FAKRA 接口的 RF 连接雷达传感器，并使用 HSD 传输摄像头的视频数据。

汽车连接器质量要求

FAKRA 和 HSD 连接器均须满足严格汽车质量要求：

温度循环：-40°C至+125°C（发动机舱应用为+150°C） **耐振动性：**符合 ISO 16750-3 或同等标准 **耐湿性：**依据 ISO 16750-4 耐化学性： 可耐受汽车油液（机油、燃油、制动液、冷却液） **插拔力：**为装配线使用规定最大插入力和拔出力 **接触电阻：**在连接器整个使用寿命内保持低且稳定

CZT 的汽车连接器系列包括符合汽车级质量标准的 FAKRA 和 HSD 连接器，覆盖全部标准颜色编码和针脚配置，提供密封及非密封选项。

摘要

FAKRA 和 HSD 在汽车布线中互为补充：

• FAKRA = 用于天线和 RF 信号的 RF 同轴连接器，按应用进行颜色编码
• HSD = 用于摄像头视频、显示数据和 ADAS 传感器数据的高速差分连接器

两者对现代汽车都不可或缺，也都必须满足汽车环境苛刻的温度、振动及耐化学性要求。为新汽车设计确定连接器规格时，先识别信号类型，即 RF 或高速差分，再选择相应连接器系列。

如需采购FAKRA、HSD及其他汽车连接器，CZT提供全面的汽车连接器产品，并通过完整的汽车级认证。