车载以太网辐射超标解决方案
发布时间:2021-12-18
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车载以太网不仅具备了适应ADAS、影音娱乐、汽车网联化等所需要的带宽,而且还具备了支持未来更高性能的潜力(如自动驾驶时代所需要的更大数据传输)。它将成为实现多层面高速通信的基石,相对于20世纪90年代的控制器局域网(CAN)革命,它的规模将更大,意义将更深远。

前言


汽车技术正在飞速发展,曾经的科幻小说正在逐渐变成事实 。汽车在进化到半自动驾驶、自动驾驶的过程中,汽车内部的电子部件之间,通信需求会越来越频繁,需要的数据传输量也会呈指数级增长,CAN 总线已经不能满足进化的需求了。    

车载以太网不仅具备了适应ADAS、影音娱乐、汽车网联化等所需要的带宽,而且还具备了支持未来更高性能的潜力(如自动驾驶时代所需要的更大数据传输)。它将成为实现多层面高速通信的基石,相对于20世纪90年代的控制器局域网(CAN)革命,它的规模将更大,意义将更深远。


概念


1.车载以太网概述

车载以太网是用于连接汽车内各种电气设备的一种物理网络。车载以太网的设计是为了满足车载环境中的一些特殊需求。例如:满足车载设备对于电气特性的要求(EMI/RF);满足车载设备对高带宽、低延迟以及音视频同步等应用的要求;满足车载系统对网络管理的需求等。因此可以理解为,车载以太网在民用以太网协议的基础上,改变了物理接口的电气特性,并结合车载网络需求专门定制了一些新标准。

2.汽车内部根据用途使用各种不同的接口标准。

表1:汽车所用的通信方式  

 表2:车载以太网标准


车载以太网存在的问题


1.以太网等差分信号传输中因各种原因共模电流会产生噪声。

2.以太网所用的电缆与USB、HDMI等的电缆存在不同。

3.车载设备的EMC测试标准

与民用产品相比,车载设备与天线的距离较短且具有更加严格的限度值。


解决措施


1.使用共模扼流圈来解决差分信号的共模噪声。

(1)当有共模成分流过共模电感时,根据右手定则,会在两个线圈形成方向相同的磁场,相互加强,相当于对共模信号存在较高的感抗;

(2)当有差模成分流过共模电感时,根据右手定则,会在两个线圈形成方向相反的磁场,相互抵消,相当于对差模信号存在较低的感抗。

2.具体推荐使用TLCMI4532-2-510TF。

测定结果:


总结

车载以太网使用容易放出噪声的非屏蔽电缆,而且需要支持车载噪声标准,因此必须采用共模滤波器进行降噪处理,同时能提升产品的辐射抗扰度。