光纤可以满足汽车线束的几个重要需求,包括轻量级、高带宽和电磁兼容性 (EMC)。本文首先回顾了光纤在汽车线束中的优势。然后,本文考虑了光纤如何支持面向媒体的系统传输 (MOST) 网络和高级驾驶员辅助系统 (ADAS)。
然后,它展望了未来以及如何为互联、自动驾驶、共享和电动 (CASE) 车辆开发光纤连接,最后回顾了光纤的可持续性优势。
在现代汽车线束中,光纤和铜线通常直接集成到线束中。光纤链路为高级驾驶员辅助系统 (ADAS)、娱乐系统和安全关键控制等应用传输高带宽数据信号。它们特别适合将复杂的视频信号或数据从多个传感器传输到中央电子控制单元 (ECU)。
OM3 是一种具有 50 微米玻璃芯和 850 nm 垂直腔面发射激光器 (VCSEL) 光源的多模光纤电缆,可支持高带宽。这种方法的其他好处包括:
紧凑、轻便的解决方案
支持紧密弯曲,实现新的电缆布线可能性
抗 EMI 功能简化了安装
更高的可持续性
MOST 和 ADAS
塑料(或聚合物)光纤 (POF) 可以支持 MOST 和 ADAS。MOST 有多种版本,包括 MOST25、MOST50 和 MOST150。MOST25 的原始规格仅使用具有 1mm 内核和 LED 发出红光的 POF。MOST50 和 MOST150 支持光学和电气互连。
随着车载多媒体变得越来越复杂,包括使用高清视频和环绕摄像头系统(也称为 360 度摄像头、鸟瞰摄像头或鸟瞰显示系统),需要高带宽来实时集成来自多个摄像头的图像,以提供车辆周围区域的 360 度视图。
越来越多的应用依赖于车载光学连接,包括安全网络,如用于行人警告系统的摄像头、用于 ADAS 功能的雷达和 LiDAR,以及用于发动机、制动器等的控制网络。光纤的一个有前途的应用是自动制动,其中高速和抗 EMI 能力可以提高系统可靠性。
启用 CASE
为了支持 CASE,正在开发光线束的新概念。例如,已经提出了一种传输速度超过 10 Gbps 的线束,以支持 LiDAR、雷达和相机等高分辨率传感器。线束将包括独特的光信号分离功能。
基于聚合物的光波导旨在提供一种无源、无功率的方式来分离光信号。它将支持从高分辨率传感器(如摄像头)到 ADAS ECU 和乘客舱中的显示器的同步信号传输。
除了其他性能优势外,光学连接还可以提高汽车线束的可持续性。使用光脉冲传输数据比电信号消耗更少的能量。生产玻璃和塑料光纤对环境的影响比开采铜缆用于双绞线、同轴电缆和其他布线选项要小。
玻璃纤维使用沙子等现成的材料制成,塑料光纤可以使用回收材料制成,如聚甲基丙烯酸甲酯 (PMMA),通常称为丙烯酸酯和聚对苯二甲酸乙二醇酯 (PET),通常用于包装食品、饮料和其他产品。玻璃和塑料光纤与铜导体一样可回收。