WIEG036HDMI高清连接线设计规范

深圳市鹏毅实业有限公司深圳市鹏毅钜科技有限公司部 门研发部日 期2015-10-22三阶文件HDMI 高清连接线设计规范页 数19/19文件编号WI-EG-036版 本A/0修订履历版本修订内容日 期修/制订者审 核批 准A/0新制订2015-10-22 1.0目的指导HDMI(single link/dual link)等相关产品的设计，为其产品设计提供理论依据2.0范围本厂的HDMI cable、 HDMI assembly、HDMI adaptor等产品。3.0名词解释HDMI：High-definition Digital Multimedia Interface 高清晰数字多媒体视频/音频接口, HDMI是一个由高清晰度显示工作组(HDWG)制定接口标准。HDMI传输原理方框图 HDMI各个版本性能与功能对照表4.0 应用说明（1）用于DVD，Set-top boxes等视听设备与television sets, projectors and other video displays之间的数字音视频信号的传输，用在高清晰度视频领域。HDMI的讯号传输信号格式为TMDS,(Transition Minimized Differential Signaling) TMSD通道至少包括4对数据线：分别传输数字R、G、B及音频数据包信号和时钟信号。在HDMI1.4带网络功能版又增加1对，来实现网络功能。（2）HDMI最高支持的传输带宽， 由HDMI1.0的4.95GBPS，到HDMI1.4的10.2GBPS，再到HDMI2.0的18.0GBPS。 （3）HDMI支持的数字视频格式： SXGA：1280x102485Hz UXGA：1600x120060Hz SDTV：480i、480p、576i、576p HDTV：720p、1080i、1080P 、4K*2K:38402160 24Hz/50Hz/60Hz、 40962160 50Hz5.0产品设计要求：5.1线材结构要求及接线方法5.1.1 HDMI(A )-HDMI(A ) 线材示意图 (HDMI1.3示范规格) HDMI1.3 接线方法5.1.2 HDMI(A )-DVI(single link ) 线材示意图 (示范规格) 接线方法 HDMI(A)-DVI(single)Adapter接线方法 5.2 High Speed HDMI Cable with Ethernet 高速以太网HDMI线5.2.1 HDMI(A )-HDMI(A ) 线材示意图 (HDMI1.4带网络功能示范规格) HDMI 1.4接线方法 5.2.2 HDMI(A )-HDMI(C ) 线材示意图(HDMI1.4带网络功能示范规格) 接线方法 5.2.3 HDMI(A )-HDMI D ) 线材示意图 (HDMI1.4带网络功能示范规格) 接线方法 5.3 导体：根据成品所需的长度选择不同规格的导体,具体选用请参考附件HDMI设计清单。5.4 绝缘：传输数字视频的使用的发泡PE其它控制信号线使用PE；绝缘直径选取应与导体配合，需保证传输数字视频的四对线的特性阻抗为10010。5.5 芯线对绞：要求以较小的节距（25mm左右）绞合，同时使用带张力控制和退扭的放线架，使两芯线的长度一致和使芯不变形，达到测试中的Skew项目的测试合格。5.6 屏蔽：对绞线需加镀锡线或裸铜作为地线，包铝箔，再采用热融Mylar，铝箔重叠率需达25%-33%。5.7成缆：在线材成缆的时候，应使绞向同对绞的绞向，绞距也不要太大80120mm即可。5.8插头加工：5.8.1端子选用：HDMI端子分为A型、B型、C型、D型。A型端子19pin，只能传输单路信号(single link)，图像解析度HDMI 1.4最高到340Mpixels/sec，即每秒最高传输3.4亿个像素。在HDMI1.3超过HDMI A型解析度的信号，需要采用双路（dual link）连接，即采用B型端子，B型端子共29 pin，因为是为未来的高清晰度显示设备预留的，而在HDMI1.4之后已提升至340Mpixels/sec，故已基本不采用。C型与D型图像解析度同A型。5.8.2 HDMI2.0 A型端子的图像解析度最高达600Mpixels/sec，即每秒最高传输6.0亿个像素，C型与D型图像解析度同A型。5.9端子的外露尺寸：其尺寸要求，请参考本厂HDMI Connector设计规范。6.0成品的性能要求：6.1 HDMI Connector部分的测试如:插拔力,接触电阻,绝缘,耐压等方面的性能要求请参阅本厂HDMI Connector设计规范。6.2 本厂常规测试项目如:导通,摇摆测试等项目按本厂相关标准执行。6.3 Cable Assembly TMDS信号测试要求:Cable Assembly ParametersParameter ValueMaximum Cable Assembly Intra-Pair Skew) 112psec (0.20 Tbit)Maximum Cable Assembly Inter-Pair Skew 1780psec (0.20 Tpixel)Far-end Crosstalk -20dBAttenuation 0kHz - 825MHz 5dB825MHz - 2.475GHz 12dB 2.475GHz - 5.1GHz 25dBDifferential Impedance Connection point and transition area: Up to 1nsec* 100 ohms 15%Cable area: 1nsec . 2.5nsec:* 100 ohms 10%7. 0 HDMI端子的主要类型:7.1 HDMI-A(single link) ：传输1条TMSD通道数据； 7.2 HDMI-B(dual link) ： 传输2条TMSD通道数据； 7.3 HDMI-A(single link) ：传输1条TMSD通道数据；7.4 HDMI-A(single link) ：传输1条TMSD通道数据。 Type C connector Type D connector 8.0 PIN点定义如下表：8.1 HDMI Type A Connector Pin Assignment8.2 HEAC Type A Connector Pin Assignment8.3 HDMI Type B Connector Pin Assignment8.4 HDMI Type C Connector Pin Assignment 8.5 HEAC Type C Connector Pin Assignment 8.6 Type D Connector Pin Assignment 8.7 HEAC Type D Connector Pin Assignment 9.0连接器特性要求9.1 Type A/ Type C/ Type D 系列HDMI机械性能参数项目测试条件要求振动振幅：1.52mm P-P or147m/s2 15G； 振动时间：50-2000-50Hz in 20 分钟； 周期：X、Y、Z每个轴向各12次，共36次； 电流负载：DC 100mA。 （ANSI/EIA-364-28 类型3）外观无损伤接触电阻接触端子：30 m Max, 外壳：50 m Max；中断1sec Max冲击脉冲宽度：11msec., 波形：半正弦 490m/s2 50G X、Y、Z每个轴向各敲击3次； （ANSI/EIA-364-27 类型A）外观无损伤接触电阻接触端子：30 m Max, 外壳：50 m Max；中断1sec Max耐久性Type A：10000 次（10050次/小时）Type C/D：5000 次（10050次/小时） 接触电阻接触端子：30 m Max, 外壳：50 m Max；插入力/ 脱拔力插入/脱拔速度：25mm/分钟 （ANSI/EIA-364-13）脱拔力Type A：9.839.2N； Type C：725N； Type D：525N； 5000次耐久性测试后：325N 。 插入力44.1N Max；线材弯曲在每一个二维平面尺寸X里100次， X=3.7*线径。（ANSI/EIA-364-41C 类型1）中断1sec Max耐电压/绝缘电阻符合项目扭曲强度配对连接器： 应用垂直压力到Plug上，距离Receptacle 边缘固定位置15mm处； 用原始零件进行此项测试： 压力在4个方向上（左、右、上、下）。外观Type D：020N 公头/母头不可损坏 20-40N 母头不可损坏 线材拔出线材上施加轴向负载1分钟。 （ANSI/EIA-364-38C）中断Type D：40N Min9.2 Type E 系列HDMI机械性能参数项目测试条件要求振动测试条件规格： 5.0Hz-0.00200g2/Hz 12.5Hz-0.24800g2/Hz 77.5Hz-0.00320g2/Hz 145.0Hz-0.00200g2/Hz 200.0Hz-0.01180g2/Hz 230.0Hz-0.00032g2/Hz 1000.0Hz-0.00002g2/HzGrms=1.81； 振动时间：50-2000-50Hz in 20 分钟； 周期：X、Y、Z每个轴向各8次，共24次； 电流负载：DC 100mA。 （SAE/USCAR-2 5.4.6）外观无损伤接触电阻接触端子：30 m Max, 外壳：50 m Max；中断1sec Max冲击脉冲宽度：10msec., 波形：半正弦 343m/s2 35G X、Y、Z每个轴向各敲击10次； （SAE/USCAR-2 5.4.6）外观无损伤接触电阻接触端子：30 m Max, 外壳：50 m Max；中断1sec Max耐久性10 次（SAE/USCAR-2 5.1.7） 接触电阻接触端子：30 m Max, 外壳：50 m Max；跌落3 次 ，高度为1m（SAE/USCAR-2 5.4.8） 外观无损伤（C-C） 插入力/ 脱拔力插入/脱拔速度：50mm/分钟 （SAE/USCAR-2 5.4.2）插入力70N Max；脱拔力70N Max（完全分离）；脱拔力100N Min（彻底分离）；（T-C） 脱拔力插入/脱拔速度：50mm/分钟 （SAE/USCAR-2 5.4.1）脱拔力90N Min（Lock） 分离力插入/脱拔速度：50mm/分钟 （SAE/USCAR-2 5.4.2）分离力50N Max线材弯曲在每一个二维平面尺寸X里25次， X=6.4*线径，（ANSI/EIA-364-41C 类型1）中断1sec Max耐电压/绝缘电阻符合介质承受电压和绝缘电阻9.3 Type E Cable机械性能参数热变形温度：100负重：2N （ISO-6722，7-1）耐电压符合介质承受电压9.4电气性能要求项目测试条件要求接触电阻配合的连接器，触点：使用干燥情况下，20mV，最大 10mA ；外壳：开路测试，最大 5V，100mA。(ANSI/EIA36406B)初始接触电阻不包括导体电阻：最大 10 毫欧姆。（设计目标值）绝缘强度未配合的连接器，施加：A/B/C/E:500 伏 交流（RMS） D: 250 伏 交流（RMS）；在地或者相邻的终端配合的连接器：施加A/B/C/E:300 伏 交流（RMS)D： 150 伏 交流（RMS) 在地或者相邻的终端。 ANSI/EIA36420C, 方法 A）不能击穿。绝缘电阻未连接的连接器，施加 500 伏 DC ，在地或者相邻的终端。（ANSI/EIA36421C）最小 100M 欧姆。连接的连接器，施加 150 伏 DC ，在地或者相邻的终端。（ANSI/EIA36421C）最小 10M 欧姆。接触电流55 摄氏度环境温度测试，变化最大 85 摄氏度，（ANSI/EIA36470A）A/B/C/E 类：最小 0.5A；D 类： 最小 0.3A。使用电压范围信号针脚可承受相对壳体最大40V 交流电压。不能被击穿。静电放电测试方式：未连接的连接器从 1KV 到 8KV，以 1KV 步长渐进，使用 8mm 球形探针。E 类连接器的测试方法：未连接的连接器从1KV 到 8KV，以 1KV 步长渐进，和使用 15KV静电压，使用 8mm 球形探针。（IEC8012）在 8KV 时，每个针脚没有静电放电现象。E 类连接器：在15KV时，每个针脚没有静电放电现象。TMDS 信号时域阻抗上升时间 200 psec(10%90%)，每个 HDMI 设备的信号对地电压差分测量环境电阻100 欧姆，信源端接收连接器固定安装在 PCB 板上。（ANSI/EIA36490）连接器区域：A/E 类：100 欧姆 15%;C/D 类：100 欧姆 25%。转换区域:A/C/D: 100欧姆 15%;E 类连接器：100 欧姆 25%。线材区域：100 欧姆 10%。TMDS 信号时域串扰FEXT上升时间 200 psec(10%90%).每个 HDMI 设备的信号对地电压差分测量环境电阻100 欧姆信源端接收连接器固定安装在 PCB 板上驱动线对和被干扰线对。（ANSI/EIA36490）A 类连接器：最大 5%;C/D/E 类： 最大 10% 9.5 Type A/B/C/D 系列HDMI环境性能参数项目测试条件要求热冲击10次： a)：-55 30分钟; b)：+85 30分钟; （ANSI/EIA-364-32C 类型1） 外观无损伤接触电阻接触端子：30 m Max； 外壳：50 m Max。湿度A配对连接器： 温度：+25 +85； 湿度：80 to 95%； 时间：4次 （96H）； （ANSI/EIA-364-31B） 外观无损伤接触电阻接触端子：30 m Max； 外壳：50 m Max。B分离连接器： 温度：+25 +85； 湿度：80 to 95%； 时间：4次 （96H）； （ANSI/EIA-364-31B） 外观无损伤耐电压/绝缘电阻符合规格热老化连接的连接器处于1052 250小时; （ANSI/EIA-364-17B 类型4 方法A） 外观无损伤接触电阻接触端子：30 m Max； 外壳：50 m Max。9.6 Type E 系列HDMI环境性能参数项目测试条件要求热冲击100次： a)：-40 30分钟; b)：+100 30分钟; （SAE/USCAR 2 5.6.1） 外观无损伤接触电阻接触端子：30 m Max； 外壳：50 m Max。湿度A配对连接器： 温度：-40 +100； 湿度：0 to 80%； 时间：40次 （320H）； （SAE/USCAR 2 5.6.2） 外观无损伤接触电阻接触端子：30 m Max； 外壳：50 m Max。B分离连接器： 温度：-40 +100； 湿度：0 to 80%； 时间：40次 （320H）； （SAE/USCAR 2 5.6.2） 外观无损伤耐电压/绝缘电阻符合规格热老化连接的连接器处于+100 1008小时; （SAE/USCAR 2 5.6.3） 外观无损伤接触电阻接触端子：30 m Max； 外壳：50 m Max。9.7 HDMI 行业规范图纸重点尺寸特性类型端子排列Pin No.PitchPlug 尺寸Receptacle 尺寸备注Type A双排190.513.9*4.4514*4.55标准Type B双排290.521.2*4.4521.3*4.55双通道Type C单排190.410.42*2.4210.5*2.5与A相似Type D双排190.25.83*2.25.9*2.3与A相似Type E双排190.7515.3*2.4215.6*2.7与A相似10.0参考资料10.110.210.310.3.1 HDMI1.4 + HEAC CABLE LISTCheapGoodBetterBestCableconstruction32AWGsolidConductor1: 1/0.20 BCInsulation1: FPE, 0.650.05, 5pairsDrainwire1: 1/0.20 BCShield1: AL/mylarConductor2: 1/0.20 BCInsulation2: PP, 0.450.05, 4coresDrainwire2: 1/0.254 BCShield2: AL/mylarJacket: PVC, 5.00.15Conductor1: 1/0.20 BCInsulation1: FPE, 0.650.05, 5pairsDrainwire1: 1/0.20 BCShield1: AL/mylarConductor2: 1/0.20 BCInsulation2: PP, 0.450.05, 4coresDrainwire2: 1/0.254 BCShield2: AL/mylarShield3: 16/6/0.12 CCAMJacket: PVC, 5.50.15Conductor1: 1/0.20 BCInsulation1: FPE, 0.650.05, 5pairsDrainwire1: 1/0.20 BCShield1: AL/mylarConductor2: 1/0.20 BCInsulation2: PP, 0.450.05, 4coresDrainwire2: 1/0.254 BCShield2: AL/mylarShield3: 16/8/0.10 TCJacket: PVC, 5.50.15Conductor1: 1/0.20 BCInsulation1:FPE,0.650.05, 5pairsDrainwire1: 1/0.20 BCShield1: AL/mylarConductor2: 1/0.20 BCInsulation2:PP,0.450.05, 4coresDrainwire2: 1/0.254 BCShield2: AL/mylarShield3: 16/8/0.10 TCJacket: PVC, 5.50.15Sleeve: optionalstrandConductor1: 7/0.10 BCInsulation1: FPE, 0.80.05, 5pairsDrainwire1: 7/0.10 BCShield1: AL/mylarConductor2: 7/0.10 BCInsulation2: PP, 0.50.05, 4coresDrainwire2: 7/0.10 BCShield2: AL/mylarJacket: PVC, 5.50.15Conductor1: 7/0.10 BCInsulation1: FPE, 0.80.05, 5pairsDrainwire1: 7/0.10 BCShield1: AL/mylarConductor2: 7/0.10 BCInsulation2: PP, 0.50.05, 4coresShield2: AL/myarShield3: 16/6/0.12 CCAMJacket: PVC, 6.00.15 Conductor1: 7/0.10 TCInsulation1: FPE, 0.80.05, 5pairsDrainwire1: 7/0.10 TCShield1: AL/mylarConductor2: 7/0.10 TCInsulation2: PP, 0.50.05, 4coresShield2: AL/myarShield3: 16/8/0.10 TCJacket: PVC, 6.00.15 Conductor1: 7/0.10 SPCInsulation1:FPE,0.80.05, 5pairsDrainwire1: 7/0.10 TCShield1: AL/mylarConductor2: 7/0.10 TCInsulation2:PP, 0.50.05, 4coresShield2: AL/myarShield3: 16/8/0.10 TCJacket: PVC, 6.00.15Sleeve: optional30AWGsolidConductor1: 1/0.254 BCInsulation1: FPE, 0.70.05, 5pairsDrainwire1: 1/0.254 BCShield1: AL/mylarConductor2: 1/0.254 BCInsulation2: PP, 0.50.05, 4coresDrainwire2: 1/0.254 BCShield2: AL/mylarJacket: PVC, 5.50.15Conductor1: 1/0.254 BCInsulation1: FPE, 0.70.05, 5pairsDrainwire1: 1/0.254 BCShield1: AL/mylarConductor2: 1/0.254 BCInsulation2: PP, 0.50.05, 4coresShield2: AL/myarShield3: 16/5/0.12 CCAMJacket: PVC, 6.00.15 Conductor1: 1/0.254 TCInsulation1: FPE, 0.70.05, 5pairsDrainwire1: 1/0.254 TCShield1: AL/mylarConductor2: 1/0.254 TCInsulation2: PP, 0.50.05, 4coresShield2: AL/myarShield3: 16/8/0.10 TCJacket: PVC, 6.00.15 Conductor1: 1/0.254 SPCInsulation1:FPE,0.70.05, 5pairsDrainwire1: 1/0.254 TCShield1: AL/mylarConductor2: 1/0.254 TCInsulation2:PP, 0.50.05, 4coresShield2: AL/myarShield3: 16/8/0.10 TCJacket: PVC, 6.00.15Sleeve: optionalstrandConductor1: 7/0.10 BCInsulation1: FPE, 0.80.05, 5pairsDrainwire1: 7/0.10 BCShield1: AL/myarConductor2: 7/0.10 BCInsulation2: PP, 0.50.05, 4coresDrainwire2: 7/0.10 BCShield2: AL/mylarJacket: PVC, 5.50.15Conductor1: 7/0.10 BCInsulation1: FPE, 0.80.05, 5pairsDrainwire1: 7/0.10 BCShield1: AL/myarConductor2: 7/0.10 BCInsulation2: PP, 0.50.05, 4coresShield2: AL/myarShield3: 16/6/0.12 CCAMJacket: PVC, 6.00.15 Conductor1: 7/0.10 TCInsulation1: FPE, 0.80.05, 5pairsDrainwire1: 7/0.10 TCShield1: AL/myarConductor2: 7/0.10 TCInsulation2: PP, 0.50.05, 4coresShield2: AL/myarShield3: 16/8/0.10 TCJacket: PVC, 6.00.15 Conductor1: 7/0.10 SPCInsulation1:FPE,0.80.05, 5pairsDrainwire1: 7/0.10 TCShield1: AL/myarConductor2: 7/0.10 TCInsulation2:PP, 0.50.05, 4coresShield2: AL/myarShield3: 16/8/0.10 TCJacket: PVC, 6.00.15Sleeve: optional28AWGsolidConductor1: 1/0.32 BCInsulation1: FPE, 0.850.05, 5pairsDrain wire1: 7/0.127 BCShield1: AL/mylarConductor2: 7/0.127 BCInsulation2: HDPE, 0.70.05, 4coresDrain wire2: 7/0.127 BCShield2: AL/mylarJacket: PVC, 7.30.15Conductor1: 1/0.32 BCInsulation1: FPE, 0.850.05, 5pairsDrain wire1: 7/0.127 BCShield1: AL/mylarConductor2: 7/0.127 BCInsulation2: HDPE, 0.70.05, 4coresShield2: AL/mylarShield3: 16/6/0.12CCAMJacket: PVC, 7.30.15Conductor1: 1/0.32 TCInsulation1: FPE, 0.850.05, 5pairsDrain wire1: 7/0.127 TCShield1: AL/myarConductor2: 7/0.127 TCInsulation2: HDPE, 0.70.05,4coresShield2: AL/mylarShield3: 16/10/0.10TCJacket: PVC, 7.30.15Conductor1: 1/0.32 SPCInsulation1:FPE,0.850.05, pairsDrain wire1: 7/0.127 TCShield1: AL/mylarConductor2: 7/0.127 TCInsulation2:HDPE,0.70.05, 4coresShield2: AL/mylarShield3: 16/10/0.10TCJacket: PVC, 7.30.15Sleeve: optionalstrandConductor1: 7/0.127 BCInsulation1: FPE, 1.00.05, 5pairsDrain wire1: 7/0.127 BCShield1: AL/mylarConductor2: 7/0.127 BCInsulation2: HDPE, 0.70.05, 4coresDrain wire2: 7/0.127 BCShield2: AL/mylarJacket: PVC, 7.30.15Conductor1: 7/0.127 BCInsulation1: FPE, 1.00.05, 5pairsDrain wire1: 7/0.127 BCShield1: AL/mylarConductor2: 7/0.127 BCInsulation2: HDPE, 0.70.05, 4coresShield2: AL/mylarShield3: 16/6/0.12CCAMJacket: PVC, 7.30.15Conductor1: 7/0.127 TCInsulation1: FPE, 1.00.05, 5pairsDrain wire1: 7/0.127 TCShield1: AL/myarConductor2: 7/0.127 TCInsulation2: HDPE, 0.70.05, 4coresShield2: AL/mylarShield3: 16/10/0.10TCJacket: PVC, 7.30.15Conductor1: 7/0.127 SPCInsulation1:FPE,1.00.05, 5pairsDrain wire1: 7/0.127 TCShield1: AL/mylarConductor2: 7/0.127 TCInsulation2:HDPE,0.70.05, 4coresShield2: AL/mylarShield3: 16/10/0.10TCJacket: PVC, 7.30.15Sleeve: optional10.3.2 HDMI1.4 + HEAC CABLE LISTCheapGoodBetterBestCableconstruction26AWGsolidConductor1: 1/0.40 BCInsulation1: FPE, 1.20.05, 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