高频集成式多混合连接器系统

在路德维希堡举行的第14届国际汽车线束与电气分配系统（EDS）大会上，MD ELEKTRONIK携手博世，以“面向未来E/E架构的高频集成式多混合连接器系统”为主题，展示了双方联合开发的多混合连接器系统。该系统现已满足汽车应用领域严苛的OEM技术规范要求。本次主题分享由两位专家联合主讲：博世移动电子事业部机械工程能力中心总监Martin Hager（Director Center of Competence Mechanical Engineering, ME/ECO-ME）、MD ELEKTRONIK技术产品经理（光传输与多混合连接器）Helmut Pritz。

博世与MD ELEKTRONIK的合作

博世与MD ELEKTRONIK的合作聚焦于两大核心解决方案：Microflex 和 Moduflex。

借助这两套系统，未来车载电气网络可实现灵活模块化设计，同时简化线束总成端与电控单元（ECU）端的线束分束工作。MD ELEKTRONIK依据相关技术要求，针对PCB接口，开发并制造了屏蔽双绞线（Shielded Twisted Pair）和微型同轴（Mini Coax）等高频互连组件。

未来E/E架构的关键驱动因素

软件定义汽车（SDV） 软件功能集中化 硬件与软件开发分离 OTA更新和新型数字服务	不断提高的数据速率 多千兆以太网 用于自动驾驶的传感器融合 实时通信 高分辨率摄像头	车载线束系统的新要求 更高的引脚密度 更小的安装空间 EMC优化 自动化制造 可扩展性和模块化 去网格化
功能安全 & 信息安全 符合不同ASIL等级要求	可制造性和工艺稳健性 实际应用中的可靠性至关重要 重复利用现有制造工艺（stitching）	变型与成本管理 通过标准化连接器和模块尺寸实现灵活性 确保大批量供应

连接器系统的模块化与高频集成

目前汽车行业广泛采用的连接器大多诞生于数据传输速率和车载线束系统架构要求相对较低的时代。而在模块化连接器系统中直接集成高频触点，长期以来都是一项极具挑战性的技术难题。

博世与MD ELEKTRONIK的联合研发正是针对这一挑战展开。双方围绕两种解决方案，持续推进连接器系统向模块化和高频集成方向演进，以满足未来E/E架构对高速数据传输和灵活系统集成的需求。

1. 适用于高频应用的连接器（标准目录产品）
2. 集成高频触点的多针连接器（支持多种屏蔽方案）
3. 完全集成式多针连接器（集成高频触点，屏蔽层独立设计，示意图）
4. 完全集成式模块化连接器（集成高频触点，屏蔽层独立设计）

优化多混合连接器系统的技术驱动力与挑战，主要源于现代E/E架构不断提升的性能要求。随着车载功能、传感器和数据通道数量持续增加，有限的安装空间内需要实现更高的集成密度。同时，低速与高速触点的集成应用要求对引脚布局进行精准优化，以确保供电与高频数据传输能够在同一系统中稳定可靠地运行。
此外，面向中央ECU集成的装配与连接技术优化也日益重要。控制器尺寸不断缩小的同时简化PCB装配流程并减少连接操作，有助于缩短制造周期并降低潜在失效风险。同时，连接器需要降低插入力，提升装配效率，避免部件损伤。
总体而言，多混合连接器系统的发展重点在于降低系统复杂性、提升可靠性，并实现全自动化、稳定可靠的批量生产。

Microflex与Moduflex：多混合连接器系统解决方案

博世与 MD ELEKTRONIK 联合推出 Microflex 和 Moduflex 两套方案，面向新一代多混合连接器系统。其中， Microflex 为焊接式多针连接器，内部集成高频触点组件；Moduflex则采用基于压接（Press-Fit）工艺的全集成模块化高频触点针座。

两套方案均采用独立屏蔽设计，可在电磁兼容（EMC）严苛工况（如电位差或摄像头不同供电电流等）下实现高性能、可拓展的高频信号传输，为现代车载线束系统架构提供可靠支持。

为了满足高速数据传输、高集成密度和优异信号质量等严苛要求，研发团队在系统层面进行了多项针对性优化。通过对压接工艺、公差管控、屏蔽设计以及固定结构的优化，改善了产品的回波损耗、屏蔽衰减与耦合衰减性能。同时，整套方案经过精密设计，可实现端子引脚与 PCB 孔位高精度对位，在狭小空间内集成大量高频模块。优化的布线设计与更丰富的编码方案，可灵活支持各类线束模块及产品变体的集成。

测试结果

按照 IEEE、OPEN‑Alliance 以及 USCAR 相关标准开展的高频与机械性能测试，验证了 Microflex 与 Moduflex 两款多混合连接器系统在零部件级的各项性能。

高频测试

差分连接器

回波损耗 OPEN Alliance TC9 10BASE-T1

• IEEE 802.3ch (2,5 GHz / 5 Gbit/s · 4 GHz / 10 Gbit/s)
• IEEE 802.3cy (9 GHz / 25 Gbit/s)

屏蔽效能 OPEN Alliance TC9 10BASE-T1

• LogMag(s21) > −50 dB (0–25 Gbit/s)

Mini Coax连接器

回波损耗 USCAR-49 Rev. 1, October 2024

• FPD-Link III (2,4 GHz / ~3,4 Gbit/s)
• GMSL3 (3,5 GHz / ~12 Gbit/s)
• FPD-Link IV (4,25 GHz / ~6 Gbit/s)

屏蔽效能 USCAR-49 Rev. 1, October 2024

• LogMag(s21) > −60 dB (0–9 GHz)

机械测试

机械测试结果符合USCAR-2规定的典型汽车 车载线束系统连接器要求。

连接器插合 / 拔出力

• 完整连接器系统：< 75 N 通过

端子插入力

• Mini Coax组件：< 12 N 通过

端子保持力

• 差分组件：> 110 N 通过

二次锁止操作力

• 差分组件：< 30 N 通过

多混合连接器系统优势总结

本次推出的多混合连接器系统可满足未来E/E架构的关键需求，为打造性能更强、灵活性更高、效率更优的新一代汽车平台奠定基础。同时，该系统有助于推动全价值链接口与工艺的进一步标准化，覆盖从控制器集成到车载线束系统装配的各个环节。