用于ADAS的车载Ethernet 1000Base-T1降噪措施


01
汽车车载以太网的普及
作为支持ADAS的设备,各种传感器和摄像头已被逐渐配置于汽车中。摄像头数据传输通常使用LVDS等接口,而传输LiDAR等传感器的数据时,采用车载以太网的案例则正逐渐增多。办公用以太网采用了100Base-TX或1000Base-T标准,而用于汽车的以太网则规定使用100Base-T1或1000Base-T1标准。





02
通过车载以太网传输信号

以太网等的车载接口采用了外部噪声的影响较少或辐射较少的差动传输信号。外部噪声通常会同时出现在两条差动传输信号线上,对其差分没有影响,因此差动传输信号线的抗外部噪声能力较强。另外,成对的信号线相邻,因此信号电流产生的磁场相互抵消,具有不易向外部辐射噪声的优点。








03
车载以太网的噪声问题

差动传输线虽然被认为不易产生噪声,但却会由于各种因素而产生共模电流,从而引发噪声问题。







04
共模噪声的产生因素

差动传输线的特点原本是不产生共模噪声,但如果两条线的信号存在偏斜(时间偏差)或振幅偏差,则两条线的信号均衡将被打破,从而产生共模噪声。







05
车载以太网的静噪措施

以太网的问题
用于以太网的电缆和HDMI、USB等的电缆之间有所区别。与成对信号线不同,HDMI或USB等的电缆中备有GND线,因此即使产生共模电流,也会通过GND线返回,从而使共模电流产生的磁场相互抵消,不易发生辐射。相反,以太网未配置GND线,因此共模电流通过对地杂散电容返回,从而具有易辐射的倾向。


HDMI、USB等的电缆


以太网的电缆

车载以太网等的差动传输静噪措施中,共模扼流圈(CMCC)较为有效。共模扼流圈将两条线以相反方向缠绕在同一卷芯部上,对于差模电流,两条线产生的磁通相互抵消,因此不影响差动电流,而对于共模电流,两条线产生的磁通则相互加强,所以可用作电感器。因此,共模扼流圈可在不影响差动信号的基础上有效降低共模噪声。






06
用于车载以太网的CMCC的注意事项

在车载以太网方面,CMCC的均衡也很重要。如果构成CMCC的两条线的线路长度和绕线方式出现偏差,电流均衡将被打破,模式将发生转换,从而可能产生共模噪声。因此,应选用两条线采用了均衡设计的CMCC。

作为最适合1000Base-T1静噪的CMCC,DLW32MH101XT2已被作为产品开发。该产品具有适用于1000Base-T1的阻抗值,并采用了不易发生模式转换的均衡设计。


DLW32MH101XT2的传输特性







07
传导发射对策

传导发射测量条件

村田使用1000Base-T1 EMC评估板进行了传导发射测量(150Ω法)。


不同CMCC的降噪效果比较

从1000Base-T1 EMC评估板的信号线中提取共模噪声,用EMI接收机进行测量。


此次通过更换CMCC进行了噪声比较。


减少传导发射时所使用的CMCC

用于评估的CMCC使用了1000Base-T1用产品DLW32MH101XT2,比较对象使用了100Base-T1用产品DLW43MH201XK2,CAN使用了产品DLW32SH101XK2。


传导发射测量结果

传导发射测量结果显示,1000Base-T1用产品DLW32MH101XT2的噪声抑制效果最为明显,且满足限值要求。而DLW43MH201XK2、DLW32SH101XK2则未能在满足限值要求之前抑制噪声。


噪声产生机制

噪声抑制效果因CMCC而不同的原因,可能是受到CMCC模式转换特性Ssd12的影响。Ssd12值较高时,输入的差模信号转换为共模噪声的比例将增加,从而导致噪声水平增高。


降噪要点
Scc21在低频段抑制共模噪声的程度、Ssd12的模式转换特性在高频段减少共模转换量的程度,将可能影响传导发射测量结果。


评估板设计的注意事项
通过评估CMCC,村田了解了进行评估时评估板设计的注意事项。


将用于1000Base-T1的同一CMCC样品贴装到相同条件的评估板后,结果显示二者噪声水平有所不同,其中一个评估板变为NG状态。


※即使是相同的CMCC样品,也可能因评估板状态而出现NG的情况


通过对评估板的传输线路特性进行分析,发现CMCC输出端的模式转换特性有所不同,评估板#2的值较高。

传导噪声水平因评估板而异的原因在于,通过CMCC后的差模信号在评估板上转换成了共模噪声。

引发模式转换的因素可能包括CMCC输出端的电阻、电容器和电路板引线等,因其特性偏差而导致了不均衡现象的发生。


因此,对于CMCC以外的部分也应注意保持各条线的特性均衡。


100Base-T1的传导发射

对100Base-T1进行了相同的传导发射测量后,发现用于CAN的DLW32SH101XK2超出限值,而100Base-T1用产品DLW43MH201XK2则能充分有效地抑制噪声且满足限值要求。


100Base-T1与1000Base-T1的区别

100Base-T1与1000Base-T1的差模信号所含频率成分不同,所以所需模式转换特性也不同。因此,应选用按各自标准设计的CMCC。







08
抗扰度(DPI)试验对策

村田使用与传导发射相同的1000Base-T1 EMC评估板进行了DPI(Direct Power Injection)试验。

从外部向1000Base-T1 EMC评估板的信号线注入共模噪声,在控制PC中确认了是否发生通信错误。

与传导发射相同,该试验使用了用于1000Base-T1的CMCC,即DLW32MH101XT2、用于100Base-T1的DLW43MH201XK2,以及用于CAN的DLW32SH101XK2进行了评估。


1000Base-T1的DPI试验结果
在2MHz以下的低频段中,虽然电平会因CMCC不同而产生差异,但除此之外的其他表现并无差异,满足了所有限值。


1000Base-T1的DPI试验结果

在2MHz以下频段,因CMCC而出现的不同可能取决于Scc21因素。因模式转换特性而产生的差异并未影响DPI试验。







09
抗扰度(DPI)试验对策的要点

100Base-T1的DPI试验结果

继1000Base-T1之后,在100Base-T1下进行的DPI试验结果显示,用于100Base-T1的CMCC满足限值要求,而使用用于CAN的CMCC时,不仅在1MHz以下低频段的表现逊色于用于100Base-T1的CMCC,且在8~60MHz范围内还低于限值,结果为NG。

在2MHz以下频段的不同可能取决于Scc21因素。此外,在8~60MHz频段的不同则可能取决于模式转换特性。


噪声侵入机制

在100Base-T1下,CMCC的模式转换特性对试验结果产生了影响,其原因可能在于从外部注入的共模噪声转换为差模噪声,使信号波形失真,进而引发通信错误。


评估板设计的注意事项

与传导发射相同,除CMCC以外,因评估板上不均衡的设计而发生的模式转换也会产生影响,因此进行评估板设计时需要加以注意。







10
总结

车载以太网标准1000Base-T1要求用于静噪的CMCC需具有高性能,而模式转换特性则尤其重要。


评估传导发射时,需要准备满足1000Base-T1的要求值且具有模式转换特性的CMCC,以达到抑制噪声的目的。用于CAN或100Base-T1的CMCC无法满足限值要求。


即便使用用于1000Base-T1的CMCC,也有可能因电路板的设计或要贴装的元件的偏差而使模式转换特性的性能降低、噪声增加,因此设计时需要加以注意。


抗扰度试验,即DPI试验对CMCC性能的要求比传导发射试验低,但由于抗噪性因PHY而异,因此建议选择模式转换特性较低的CMCC。


本文中介绍的用于车载以太网的CMCC






公众号ID:murata-eetrend

扫码关注最新动态

评论
  • 更多生命体征指标风靡的背后都只有一个原因:更多人将健康排在人生第一顺位!“AGEs,也就是晚期糖基化终末产物,英文名Advanced Glycation End-products,是存在于我们体内的一种代谢产物” 艾迈斯欧司朗亚太区健康监测高级市场经理王亚琴说道,“相信业内的朋友都会有关注,最近该指标的热度很高,它可以用来评估人的生活方式是否健康。”据悉,AGEs是可穿戴健康监测领域的一个“萌新”指标,近来备受关注。如果站在学术角度来理解它,那么AGEs是在非酶促条件下,蛋白质、氨基酸
    艾迈斯欧司朗 2025-02-27 14:50 415浏览
  • 美国加州CEC能效跟DOE能效有什么区别?CEC/DOE是什么关系?美国加州CEC能效跟DOE能效有什么区别?CEC/DOE是什么关系?‌美国加州CEC能效认证与美国DOE能效认证在多个方面存在显著差异‌。认证范围和适用地区‌CEC能效认证‌:仅适用于在加利福尼亚州销售的电器产品。CEC认证的范围包括制冷设备、房间空调、中央空调、便携式空调、加热器、热水器、游泳池加热器、卫浴配件、光源、应急灯具、交通信号模块、灯具、洗碗机、洗衣机、干衣机、烹饪器具、电机和压缩机、变压器、外置电源、消费类电子设备
    张工nx808593 2025-02-27 18:04 120浏览
  • 在2024年的科技征程中,具身智能的发展已成为全球关注的焦点。从实验室到现实应用,这一领域正以前所未有的速度推进,改写着人类与机器的互动边界。这一年,我们见证了具身智能技术的突破与变革,它不仅落地各行各业,带来新的机遇,更在深刻影响着我们的生活方式和思维方式。随着相关技术的飞速发展,具身智能不再仅仅是一个技术概念,更像是一把神奇的钥匙。身后的众多行业,无论愿意与否,都像是被卷入一场伟大变革浪潮中的船只,注定要被这股汹涌的力量重塑航向。01为什么是具身智能?为什么在中国?最近,中国具身智能行业的进
    艾迈斯欧司朗 2025-02-28 15:45 226浏览
  • 在物联网领域中,无线射频技术作为设备间通信的核心手段,已深度渗透工业自动化、智慧城市及智能家居等多元场景。然而,随着物联网设备接入规模的不断扩大,如何降低运维成本,提升通信数据的传输速度和响应时间,实现更广泛、更稳定的覆盖已成为当前亟待解决的系统性难题。SoC无线收发模块-RFM25A12在此背景下,华普微创新推出了一款高性能、远距离与高性价比的Sub-GHz无线SoC收发模块RFM25A12,旨在提升射频性能以满足行业中日益增长与复杂的设备互联需求。值得一提的是,RFM25A12还支持Wi-S
    华普微HOPERF 2025-02-28 09:06 156浏览
  • RGB灯光无法同步?细致的动态光效设定反而成为产品客诉来源!随着科技的进步和消费者需求变化,电脑接口设备单一功能性已无法满足市场需求,因此在产品上增加「动态光效」的形式便应运而生,藉此吸引消费者目光。这种RGB灯光效果,不仅能增强电脑周边产品的视觉吸引力,还能为用户提供个性化的体验,展现独特自我风格。如今,笔记本电脑、键盘、鼠标、鼠标垫、耳机、显示器等多种电脑接口设备多数已配备动态光效。这些设备的灯光效果会随着音乐节奏、游戏情节或使用者的设置而变化。想象一个画面,当一名游戏玩家,按下电源开关,整
    百佳泰测试实验室 2025-02-27 14:15 140浏览
  •         近日,广电计量在聚焦离子束(FIB)领域编写的专业著作《聚焦离子束:失效分析》正式出版,填补了国内聚焦离子束领域实践性专业书籍的空白,为该领域的技术发展与知识传播提供了重要助力。         随着芯片技术不断发展,芯片的集成度越来越高,结构也日益复杂。这使得传统的失效分析方法面临巨大挑战。FIB技术的出现,为芯片失效分析带来了新的解决方案。它能够在纳米尺度上对芯片进行精确加工和分析。当芯
    广电计量 2025-02-28 09:15 132浏览
  • 一、VSM的基本原理震动样品磁强计(Vibrating Sample Magnetometer,简称VSM)是一种灵敏且高效的磁性测量仪器。其基本工作原理是利用震动样品在探测线圈中引起的变化磁场来产生感应电压,这个感应电压与样品的磁矩成正比。因此,通过测量这个感应电压,我们就能够精确地确定样品的磁矩。在VSM中,被测量的样品通常被固定在一个震动头上,并以一定的频率和振幅震动。这种震动在探测线圈中引起了变化的磁通量,从而产生了一个交流电信号。这个信号的幅度和样品的磁矩有着直接的关系。因此,通过仔细
    锦正茂科技 2025-02-28 13:30 104浏览
  • 1,微软下载免费Visual Studio Code2,安装C/C++插件,如果无法直接点击下载, 可以选择手动install from VSIX:ms-vscode.cpptools-1.23.6@win32-x64.vsix3,安装C/C++编译器MniGW (MinGW在 Windows 环境下提供类似于 Unix/Linux 环境下的开发工具,使开发者能够轻松地在 Windows 上编写和编译 C、C++ 等程序.)4,C/C++插件扩展设置中添加Include Path 5,
    黎查 2025-02-28 14:39 145浏览
  •           近日受某专业机构邀请,参加了官方举办的《广东省科技创新条例》宣讲会。在与会之前,作为一名技术工作者一直认为技术的法例都是保密和侵权方面的,而潜意识中感觉法律有束缚创新工作的进行可能。通过一个上午学习新法,对广东省的科技创新有了新的认识。广东是改革的前沿阵地,是科技创新的沃土,企业是创新的主要个体。《广东省科技创新条例》是广东省为促进科技创新、推动高质量发展而制定的地方性法规,主要内容包括: 总则:明确立法目
    广州铁金刚 2025-02-28 10:14 107浏览
  • 振动样品磁强计是一种用于测量材料磁性的精密仪器,广泛应用于科研、工业检测等领域。然而,其测量准确度会受到多种因素的影响,下面我们将逐一分析这些因素。一、温度因素温度是影响振动样品磁强计测量准确度的重要因素之一。随着温度的变化,材料的磁性也会发生变化,从而影响测量结果的准确性。因此,在进行磁性测量时,应确保恒温环境,以减少温度波动对测量结果的影响。二、样品制备样品的制备过程同样会影响振动样品磁强计的测量准确度。样品的形状、尺寸和表面处理等因素都会对测量结果产生影响。为了确保测量准确度,应严格按照规
    锦正茂科技 2025-02-28 14:05 148浏览
我要评论
0
点击右上角,分享到朋友圈 我知道啦
请使用浏览器分享功能 我知道啦