村田適用于車載以太網(wǎng)BroadR-Reach?的靜噪元件

　　隨著汽車電子的飛速發(fā)展，為確保安全性，靜噪對策的重要性也越來越突出。受環(huán)境規(guī)制影響，低油耗、駕駛輔助系統(tǒng)不斷發(fā)展，每臺車輛Electronic Control Unit（以下ECU）的數(shù)量不斷增加，車聯(lián)網(wǎng)也不斷要求高速化。這些與ECU連接的車載LAN的電纜容易產(chǎn)生干擾電波，而且易受外界噪聲的影響，所以靜噪對策必不可少。為適應這種趨勢，村田制作所（以下簡稱“村田”）不斷致力于具有優(yōu)良的靜噪效果和高可靠性的共模扼流線圈（以下稱CMCC）產(chǎn)品的研發(fā)。

　　CMCC是一種利用模式傳播特性之間的差異，來抑制共模噪聲的產(chǎn)品。村田充分利用已有的在民生用CMCC積累的磁性材料技術、磁氣電路設計技術，以及獨特的繞線技術，研發(fā)出了車載用CMCC。

　　圖1. BroadR-Reach®的靜噪對策示例

　　除普通汽車外，考慮到搭載在卡車以及公交車上的車載以太網(wǎng)，傳輸電纜長度有必要設定到15m。此外，為提升車載攝像頭的非壓縮影像傳輸?shù)膫鬏斔俣取⒁约白钚』騻鬏斿e誤而再傳輸?shù)念l率，就要提高響應速度，并且標準化。

　　在目前已經(jīng)普及的CMCC上的回波損耗（Sdd11）、插入損耗（Sdd21）雖然已滿足規(guī)格限定值，但并未滿足平衡（Sds21），有可能會造成傳輸質(zhì)量下降。

　　圖2.車載以太網(wǎng)用傳輸規(guī)格和普及的CMCC的特性

　　在已經(jīng)普及的民生Ethernet用CMCC方面，還不是很清楚Ethernet傳輸規(guī)格。

　　（虛線：規(guī)格限定值;實線：民生用CMCC-DLW21SN491XQ）

　　與一般設備用規(guī)格（CISPR22）相比，嚴格的汽車用噪聲規(guī)格（CISPR25）不僅適合于以太網(wǎng)，還適合在狹窄空間中有大量ECU和信息設備的汽車內(nèi)。這里要特別注意對無線波（AM、FM、TV）和通信設備（GPS、4G-LTE等）產(chǎn)生的電磁波影響。

　　圖3：車載和民生設備的噪聲限定值比較（輻射噪聲）

　　※因為測定條件不同無法進行單純的比較，限定值本身比較嚴峻外，測定距離也比車載（CISPR25）的1m和民生（CISPR22）的3米要短，所以變得更加嚴峻。

　　車載以太網(wǎng)用CMCC規(guī)格規(guī)定了靜噪特性（Scc21）的限定值，考慮到汽車用噪聲規(guī)格，使用已經(jīng)普及的民生以太網(wǎng)用CMCC是不能滿足的。因此從傳輸特性和靜噪特性兩方面來看，都有必要使用更加高性能的專用CMCC來解決EMC問題。

　　圖4. 車載以太網(wǎng)靜噪特性規(guī)格和普及的CMCC的特性

　　在已經(jīng)普及的民生以太網(wǎng)用CMCC方面，還不是很清楚以太網(wǎng)靜噪特性規(guī)格。

　　（虛線：標準限定值、實線：民生用CMCC-DLW21SN491XQ）

　　村田新近開始批量生產(chǎn)的DLW43MH系列是符合車載以太網(wǎng)標準，并且最具普及可能性的BroadR-Reach®的CMCC。它通過村田獨特的鐵氧體材料技術和高水平繞線技術，實現(xiàn)了高插入損耗特性和微小模式變換特性，因此能夠發(fā)揮滿足車載以太網(wǎng)標準的良好噪聲抑制效果和高免疫性能。

　　圖5. 車載Ethernet 規(guī)格限定值和DLW43MH特性

　　下圖所示是使用DLW43MH的具體電路，有時也會與LC濾波器同時使用。

　　圖6.車載攝像頭的Ethernet使用示例

　　圖7. Gateway的使用事例

　　BroadR-Reach®通過故障診斷系統(tǒng)（OBD： On-Board DiagnosTIcs）、車載攝像頭系統(tǒng)、信息娛樂設備以及連接它們的網(wǎng)關，還有動力傳動系統(tǒng)、安全設備，蘊藏了向自動駕駛必不可少的網(wǎng)絡標準發(fā)展的可能性。村田將不斷致力于小型化、適應高溫化、適應高速傳輸化、高可靠性等多種符合靜噪對策需求的車載以太網(wǎng)用CMCC產(chǎn)品的研發(fā)，同時也將不斷擴充其他磁性元件的產(chǎn)品陣容。