車(chē)載以太網(wǎng)輻射超標解決方案

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)內部的電子部件之間，通信需求會(huì )越來(lái)越頻繁，需要的數據傳輸量也會(huì )呈指數級增長(cháng)，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)代所需要的更大數據傳輸）。它將成為實(shí)現多層面高速通信的基石，相對于20世紀90年代的控制器局域網(wǎng)（CAN）革命，它的規模將更大，意義將更深遠。

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)內各種電氣設備的一種物理網(wǎng)絡(luò )。車(chē)載以太網(wǎng)的設計是為了滿(mǎn)足車(chē)載環(huán)境中的一些特殊需求。例如：滿(mǎn)足車(chē)載設備對于電氣特性的要求（EMI/RF）；滿(mǎn)足車(chē)載設備對高帶寬、低延遲以及音視頻同步等應用的要求；滿(mǎn)足車(chē)載系統對網(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)議的基礎上，改變了物理接口的電氣特性，并結合車(chē)載網(wǎng)絡(luò )需求專(zhuān)門(mén)定制了一些新標準。

2.汽車(chē)內部根據用途使用各種不同的接口標準。

表1：汽車(chē)所用的通信方式  

表2：車(chē)載以太網(wǎng)標準

三車(chē)載以太網(wǎng)存在的問(wèn)題

1.以太網(wǎng)等差分信號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)載設備的EMC測試標準

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

四解決措施

1.使用共模扼流圈來(lái)解決差分信號的共模噪聲。

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

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

2.具體推薦使用TLCMI4532-2-510TF。

 測定結果：

五總結

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)載噪聲標準，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。