專題?|?用于ADAS的車載Ethernet?1000Base-T1降噪措施（下篇）

目 錄

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1. 汽車車載以太網(wǎng)的普及2. 通過車載以太網(wǎng)傳輸信號3. 車載以太網(wǎng)的噪聲問題4. 共模噪聲的產(chǎn)生因素5. 車載以太網(wǎng)的靜噪措施 村田推薦的CMCC6. 用于車載以太網(wǎng)的CMCC的注意事項7. 傳導發(fā)射對策8. 抗擾度（DPI）試驗對策9. 抗擾度（DPI）試驗對策的要點10. 總結

村田推薦的CMCC

< DLW32MH101XT2 >

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DLW32MH101XT2的特點：????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????

• 可有效降低汽車內(nèi)部網(wǎng)絡信號線輻射出的噪聲

  
  

• 符合車載以太網(wǎng)標準1000Base-T1

  
  

• 可應對汽車用途的工作溫度范圍（-40～125°C）

  
  

07傳導發(fā)射對策

傳導發(fā)射測量條件

村田使用1000Base-T1 EMC評估板進行了傳導發(fā)射測量（150Ω法）。

不同CMCC的降噪效果比較

從1000Base-T1 EMC評估板的信號線中提取共模噪聲，用EMI接收機進行測量。此次通過更換CMCC進行了噪聲比較。

減少傳導發(fā)射時所使用的CMCC
用于評估的CMCC使用了1000Base-T1用產(chǎn)品DLW32MH101XT2，比較對象使用了100Base-T1用產(chǎn)品DLW43MH201XK2，CAN使用了產(chǎn)品DLW32SH101XK2。

傳導發(fā)射測量結果
傳導發(fā)射測量結果顯示，1000Base-T1用產(chǎn)品DLW32MH101XT2的噪聲抑制效果最為明顯，且滿足限值要求。而DLW43MH201XK2、DLW32SH101XK2則未能在滿足限值要求之前抑制噪聲。

噪聲產(chǎn)生機制
噪聲抑制效果因CMCC而不同的原因，可能是受到CMCC模式轉換特性Ssd12的影響。Ssd12值較高時，輸入的差模信號轉換為共模噪聲的比例將增加，從而導致噪聲水平增高。

降噪要點
Scc21在低頻段抑制共模噪聲的程度、Ssd12的模式轉換特性在高頻段減少共模轉換量的程度，將可能影響傳導發(fā)射測量結果。

評估板設計的注意事項
通過評估CMCC，村田了解了進行評估時評估板設計的注意事項。

將用于1000Base-T1的同一CMCC樣品貼裝到相同條件的評估板后，結果顯示二者噪聲水平有所不同，其中一個評估板變?yōu)镹G狀態(tài)。

即使是相同的CMCC樣品，也可能因評估板狀態(tài)而出現(xiàn)NG的情況。

通過對評估板的傳輸線路特性進行分析，發(fā)現(xiàn)CMCC輸出端的模式轉換特性有所不同，評估板#2的值較高。

發(fā)生模式轉換的部分

傳導噪聲水平因評估板而異的原因在于，通過CMCC后的差模信號在評估板上轉換成了共模噪聲。
模式轉換發(fā)生機制

引發(fā)模式轉換的因素可能包括CMCC輸出端的電阻、電容器和電路板引線等，因其特性偏差而導致了不均衡現(xiàn)象的發(fā)生。
因此，對于CMCC以外的部分也應注意保持各條線的特性均衡。
可能引發(fā)模式轉換的因素

100Base-T1的傳導發(fā)射

對100Base-T1進行了相同的傳導發(fā)射測量后，發(fā)現(xiàn)用于CAN的DLW32SH101XK2超出限值，而100Base-T1用產(chǎn)品DLW43MH201XK2則能充分有效地抑制噪聲且滿足限值要求。

100Base-T1
1000Base-T1

100Base-T1與1000Base-T1的區(qū)別
100Base-T1與1000Base-T1的差模信號所含頻率成分不同，所以所需模式轉換特性也不同。因此，應選用按各自標準設計的CMCC。

差動信號波形頻譜

08抗擾度（DPI）試驗對策

村田使用與傳導發(fā)射相同的1000Base-T1 EMC評估板進行了DPI（Direct Power Injection）試驗。?

從外部向1000Base-T1 EMC評估板的信號線注入共模噪聲，在控制PC中確認了是否發(fā)生通信錯誤。

與傳導發(fā)射相同，該試驗使用了用于1000Base-T1的CMCC，即DLW32MH101XT2、用于100Base-T1的DLW43MH201XK2，以及用于CAN的DLW32SH101XK2進行了評估。

1000Base-T1的DPI試驗結果
在2MHz以下的低頻段中，雖然電平會因CMCC不同而產(chǎn)生差異，但除此之外的其他表現(xiàn)并無差異，滿足了所有限值。

09抗擾度（DPI）試驗對策的要點

100Base-T1的DPI試驗結果

繼1000Base-T1之后，在100Base-T1下進行的DPI試驗結果顯示，用于100Base-T1的CMCC滿足限值要求，而使用用于CAN的CMCC時，不僅在1MHz以下低頻段的表現(xiàn)遜色于用于100Base-T1的CMCC，且在8～60MHz范圍內(nèi)還低于限值，結果為NG。

在2MHz以下頻段的不同可能取決于Scc21因素。此外，在8～60MHz頻段的不同則可能取決于模式轉換特性。

噪聲侵入機制

在100Base-T1下，CMCC的模式轉換特性對試驗結果產(chǎn)生了影響，其原因可能在于從外部注入的共模噪聲轉換為差模噪聲，使信號波形失真，進而引發(fā)通信錯誤。

評估板設計的注意事項
與傳導發(fā)射相同，除CMCC以外，因評估板上不均衡的設計而發(fā)生的模式轉換也會產(chǎn)生影響，因此進行評估板設計時需要加以注意。

可能引發(fā)模式轉換的因素

10 總 結

• 車載以太網(wǎng)標準1000Base-T1要求用于靜噪的CMCC需具有高性能，而模式轉換特性則尤其重要。

  
  

  
  

• 評估傳導發(fā)射時，需要準備滿足1000Base-T1的要求值且具有模式轉換特性的CMCC，以達到抑制噪聲的目的。用于CAN或100Base-T1的CMCC無法滿足限值要求。

  
  

  
  

• 即便使用用于1000Base-T1的CMCC，也有可能因電路板的設計或要貼裝的元件的偏差而使模式轉換特性的性能降低、噪聲增加，因此設計時需要加以注意。

  
  

  
  

• 抗擾度試驗，即DPI試驗對CMCC性能的要求比傳導發(fā)射試驗低，但由于抗噪性因PHY而異，因此建議選擇模式轉換特性較低的CMCC。

  
  

本文提及的村田CMCC產(chǎn)品

用于1000Base-T1：DLW32MH101XT2

• 可有效降低汽車內(nèi)部網(wǎng)絡信號線輻射出的噪聲

  
  

• 符合以太網(wǎng)標準1000Base-T1

  
  

• 可應對汽車用途的工作溫度范圍（-40～125°C）

  
  

用于100Base-T1：DLW43MH201XK2

• 長4.5×寬3.2×高2.7mm 尺寸公差為±0.2mm的小型款

  
  

• 雖然外形小巧，但卻可以實現(xiàn)200μH（在0.1MHz下）的共模電感

  
  

• 可大幅改善模式轉換特性

  
  

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DLW32MH101XT2

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