車(chē)載以太網(wǎng)輻射超標(biāo)解決方案

一、前言

汽車(chē)技術(shù)正在飛速發(fā)展，曾經(jīng)的科幻小說(shuō)正在逐漸變成事實(shí) 。汽車(chē)在進(jìn)化到半自動(dòng)駕駛、自動(dòng)駕駛的過(guò)程中，汽車(chē)內(nèi)部的電子部件之間，通信需求會(huì)越來(lái)越頻繁，需要的數(shù)據(jù)傳輸量也會(huì)呈指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)，CAN 總線(xiàn)已經(jīng)不能滿(mǎn)足進(jìn)化的需求了。    

車(chē)載以太網(wǎng)不僅具備了適應(yīng)ADAS、影音娛樂(lè)、汽車(chē)網(wǎng)聯(lián)化等所需要的帶寬，而且還具備了支持未來(lái)更高性能的潛力（如自動(dòng)駕駛時(shí)代所需要的更大數(shù)據(jù)傳輸）。它將成為實(shí)現(xiàn)多層面高速通信的基石，相對(duì)于20世紀(jì)90年代的控制器局域網(wǎng)（CAN）革命，它的規(guī)模將更大，意義將更深遠(yuǎn)。

二、概念

1.車(chē)載以太網(wǎng)概述

車(chē)載以太網(wǎng)是用于連接汽車(chē)內(nèi)各種電氣設(shè)備的一種物理網(wǎng)絡(luò)。車(chē)載以太網(wǎng)的設(shè)計(jì)是為了滿(mǎn)足車(chē)載環(huán)境中的一些特殊需求。例如：滿(mǎn)足車(chē)載設(shè)備對(duì)于電氣特性的要求（EMI/RF）；滿(mǎn)足車(chē)載設(shè)備對(duì)高帶寬、低延遲以及音視頻同步等應(yīng)用的要求；滿(mǎn)足車(chē)載系統(tǒng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)管理的需求等。因此可以理解為，車(chē)載以太網(wǎng)在民用以太網(wǎng)協(xié)議的基礎(chǔ)上，改變了物理接口的電氣特性，并結(jié)合車(chē)載網(wǎng)絡(luò)需求專(zhuān)門(mén)定制了一些新標(biāo)準(zhǔn)。

2.汽車(chē)內(nèi)部根據(jù)用途使用各種不同的接口標(biāo)準(zhǔn)。

表1：汽車(chē)所用的通信方式  

表2：車(chē)載以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)

三車(chē)載以太網(wǎng)存在的問(wèn)題

1.以太網(wǎng)等差分信號(hào)傳輸中因各種原因共模電流會(huì)產(chǎn)生噪聲。

2.以太網(wǎng)所用的電纜與USB、HDMI等的電纜存在不同。

 3.車(chē)載設(shè)備的EMC測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)

與民用產(chǎn)品相比，車(chē)載設(shè)備與天線(xiàn)的距離較短且具有更加嚴(yán)格的限度值。

四解決措施

1.使用共模扼流圈來(lái)解決差分信號(hào)的共模噪聲。

（1）當(dāng)有共模成分流過(guò)共模電感時(shí)，根據(jù)右手定則，會(huì)在兩個(gè)線(xiàn)圈形成方向相同的磁場(chǎng)，相互加強(qiáng)，相當(dāng)于對(duì)共模信號(hào)存在較高的感抗；

（2）當(dāng)有差模成分流過(guò)共模電感時(shí)，根據(jù)右手定則，會(huì)在兩個(gè)線(xiàn)圈形成方向相反的磁場(chǎng)，相互抵消，相當(dāng)于對(duì)差模信號(hào)存在較低的感抗。

2.具體推薦使用TLCMI4532-2-510TF。

 測(cè)定結(jié)果：

五總結(jié)

車(chē)載以太網(wǎng)使用容易放出噪聲的非屏蔽電纜，而且需要支持車(chē)載噪聲標(biāo)準(zhǔn)，因此必須采用共模濾波器進(jìn)行降噪處理，同時(shí)能提升產(chǎn)品的輻射抗擾度。