近年來汽車市場的電子化日趨明顯，今後隨著新能源汽車的普及
，ADAS等附加功能會越來越豐富，每台汽車中搭載的電子設備的數量也會相應增加，並且電子設備的種類也會越來越多樣化。

    

在汽車的電子化進程中，為了實現車內電子設備間的通信，車載LAN的搭載變成了必不可少的存在。由於車載LAN可(ke)以(yi)進(jin)行(xing)大(da)量(liang)的(de)信(xin)息(xi)傳(chuan)輸(shu)，因(yin)此(ci)它(ta)在(zai)高(gao)速(su)通(tong)信(xin)方(fang)麵(mian)不(bu)可(ke)或(huo)缺(que)，而(er)且(qie)由(you)於(yu)對(dui)高(gao)可(ke)靠(kao)性(xing)的(de)通(tong)信(xin)品(pin)質(zhi)的(de)需(xu)求(qiu)，因(yin)此(ci)會(hui)使(shi)用(yong)大(da)量(liang)的(de)獨(du)特(te)的(de)車(che)載(zai)接(jie)口(kou)。在(zai)車(che)載(zai)LAN中，特別大範圍普及使用的是CAN（控製器區域網絡）。CAN的傳輸速度最大可達到1Mbps，它通過差分方式跟總線連接。CAN的總線上麵可以連接多個節點，實現了1個對多的通信網的結構。由於CAN這種高可靠性的控製方式
，從汽車導航係統到引擎控製係統一係列用途中都能得到廣泛使用。

    

近年來，隨著車載攝像頭應用的普及，像視頻信號這種有更大量的信息需要被高速傳輸
，車載Ethernet（以太網）也應運而生了。車載Ethernet以傳統的工業用Ethernet技術為基礎，同樣使用100Base-TX的物理層協議，是能夠對應100Mbps速率進行差分傳輸的接口。車載Ethernet技術之一就是標準組織“OPEN Alliance SIG”提倡的BroadR-Reach。BroadR-Reach使用的是一對UTP（非屏蔽雙絞線）
，它可以達到100Mbps的雙向傳輸，預計會在車載攝像上應用並以此為中心普及開來。

 

    

在車載LAN中zhong如ru果guo出chu現xian通tong信xin故gu障zhang的de話hua會hui因yin為wei直zhi接jie影ying響xiang設she備bei而er關guan係xi到dao人ren的de生sheng命ming安an全quan
，因yin此ci對dui通tong信xin品pin質zhi的de可ke靠kao性xing有you近jin乎hu嚴yan苛ke的de要yao求qiu，特te別bie是shi對dui會hui影ying響xiang到dao通tong訊xun品pin質zhi的de因yin素su
，也ye就jiu是shi所suo謂wei的de電dian磁ci噪zao聲sheng。電dian磁ci噪zao聲sheng問wen題ti，不bu僅jin僅jin必bi須xu防fang止zhi噪zao聲sheng對dui汽qi車che內nei使shi用yong的de無wu線xian通tong信xin產chan生sheng影ying響xiang，對dui於yu周zhou圍wei產chan生sheng的de噪zao聲sheng也ye要yao保bao證zheng一yi定ding的de抗kang幹gan擾rao能neng力li，從cong而er確que保bao通tong信xin的de品pin質zhi。CAN和車載Ethernet的de通tong信xin方fang式shi采cai用yong的de是shi差cha分fen傳chuan輸shu，因yin此ci可ke以yi在zai一yi定ding程cheng度du上shang減jian少shao電dian磁ci噪zao聲sheng的de問wen題ti。差cha分fen傳chuan輸shu是shi在zai一yi對dui傳chuan輸shu道dao路lu上shang通tong過guo反fan向xiang施shi加jia電dian流liu的de方fang式shi來lai傳chuan送song信xin號hao，傳chuan輸shu線xian上shang產chan生sheng的de磁ci通tong都dou因yin為wei相xiang互hu反fan向xiang而er抵di消xiao掉diao了le，因yin此ci差cha分fen傳chuan輸shu很hen難nan產chan生sheng電dian磁ci噪zao聲sheng，這zhe是shi它ta的de特te征zheng。

 

但dan是shi

，關guan於yu周zhou圍wei環huan境jing混hun入ru的de噪zao聲sheng，如ru果guo這zhe個ge噪zao聲sheng方fang向xiang在zai傳chuan輸shu線xian上shang是shi同tong向xiang的de，差cha分fen信xin號hao傳chuan輸shu也ye很hen難nan進jin行xing幹gan涉she
，因yin此ci會hui引yin起qi通tong信xin故gu障zhang。所suo以yi
，即ji使shi是shi差cha分fen傳chuan輸shu方fang式shi也ye不bu能neng完wan全quan解jie決jue掉diao噪zao聲sheng問wen題ti，因yin為wei某mou些xie原yuan因yin還hai是shi會hui產chan生sheng噪zao聲sheng的de，大da致zhi可ke羅luo列lie以yi下xia幾ji種zhong情qing況kuang，①輸出信號不平衡，②線路不平衡，③和來自設備內某些其他電路的噪聲結合等。如果①中通信IC等產生的信號沒有變成理想的差分信號

，那麼它會產生同向傳輸的信號成分，這些成分就會作為噪聲被釋放出來；如果②中由於線路長度以及阻抗的不平衡，那麼反向的信號中也會產生同向的噪聲。此外
，如果③中設備內部的其他電路產生的噪聲傳輸到基板內部，在設備內幅射也會混入噪聲。

    

鑒於上述這些因素即使應用了差分傳輸的車載LAN也會因為各種原因而產生噪聲，所以必須要采用對應的噪聲對策產品。在車載LAN中使用的噪聲對策產品品質需要達到汽車級，具備耐受更高要求環境的能力。

 

    

作為CAN和車載Ethernet這種差分接口的噪聲對策產品，一般會使用共模扼流圈。共模扼流圈的基本構造如圖1所示：yigecixinlimianyoulianggenraoxian。zhelianggeraoxianduiyingdenixiangdianliuliuguoshicixinlichanshengdecitonghuixianghufanxiangdixiao，ertongxiangdedianliuliuguoshicitonghuixianghuxiangtongfangxiangchansheng，yincizukangjiaogao。tongguozhezhongfangshigongmoeliuquankeyitongguoxianghufanxiangdechafenxinhaodanshiquekeyiyizhitongxiangchuanshudegongmozaosheng。

 

 

圖1：共模扼流圈的基本構造

 

關於CAN中的噪聲對策產品
，村田公司已經將對應的共模扼流圈DLW43SH係列產品化。該係列產品的外觀以及主要特征如圖2所示。DLW43SH係列是使用在CAN和FlexRay等車載LAN中的噪聲對策用共模扼流圈，是尺寸為4.5×3.2×2.6mm的表麵貼裝品。特性值最大為100μH的共模電感
，此外，DLW43SH的截止頻率約為1000MHz，可對應高速差分信號對高頻的要求。使用溫度範圍在-40~+125℃，因此適用於車載的廣泛應用。

 

 

圖2：DLW43SH係列的外觀和主要特性

 

作為DLW43SH係列的小型化產品，DLW32SH係列目前正在開發中。該係列的外觀以及主要特性如圖3所示。DLW32SH係列的尺寸為3.2×2.5×2.3mm具有小尺寸特點

，並且與DLW43SH係xi列lie相xiang比bi
，可ke實shi現xian同tong等deng性xing能neng。其qi構gou造zao的de特te征zheng是shi在zai產chan品pin端duan子zi部bu分fen使shi用yong了le金jin屬shu支zhi架jia
，可ke以yi緩huan和he由you於yu溫wen度du變bian化hua產chan生sheng的de熱re伸shen縮suo影ying響xiang，適shi用yong的de溫wen度du範fan圍wei達da到dao了le-55~+150℃。

　 

 

圖3：DLW32SH係列的外觀和主要特性

 

此外，村田公司目前正在開發作為車載Ethernet用共模扼流圈的DLW43MH係列。該產品的外觀以及主要特性如圖4所示。DLW43MH係列的尺寸和DLW43SH係列同為4.5×3.2×2.6mm
，共模電感值提高到了200μH
，因yin此ci在zai較jiao寬kuan的de頻pin帶dai中zhong能neng起qi到dao有you效xiao的de噪zao聲sheng對dui策ce效xiao果guo。由you於yu在zai繞rao線xian上shang下xia足zu了le功gong夫fu並bing且qie改gai善shan了le共gong模mo轉zhuan差cha模mo噪zao聲sheng
，因yin此ci噪zao聲sheng改gai善shan效xiao果guo會hui更geng加jia好hao。

 

 

圖4：DLW43MH係列的外觀和主要特性

 

    

為了確認CAN中DLW43SH係列和DLW32SH係列的噪聲抑製效果
，我們使用CAN的評估板進行了噪聲測定。噪聲測定是在村田公司的電波暗室內進行的，在汽車電子設備標準規定CISPR25的測試環境中進行了峰值檢測測定。評價板是用收發器的TXD端子向CAN輸入250kHz的脈衝信號，與此同時輸出的CAN信號被傳送到電纜中就可以檢測噪聲了。使用的共模扼流圈是DLW43SH510XK2和DLW32SH510VK2。測定結果如圖5所示。根據圖5所示產生了信號頻率為250kHz的高頻噪聲
，但是因為使用了共模扼流圈
，噪聲被壓製了最大20dB的程度。

　

 

圖5：CAN中DLW43SH和DLW32SH係列的噪聲控製效果

 

接下來要說的是車載Ethernet的噪聲對策評價的結果。所謂測定
，是使用車載Ethernet對應的通信評價板，測定板之間在通信過程中放射出的噪聲。測試環境是如上所述的和CAN相同的CISPR25標準的測試環境。使用的共模扼流線圈是DLW43MH201XK2。測試結果如圖6所示。由圖6所知，如果不使用共模扼流線圈的話在66MHz時會產生噪聲
，並且還會產生高頻段的噪聲

，而使用DLW43MH201XK2的話噪聲峰值部分相對降低了，顯示表明在較寬頻帶中噪聲得到了控製。

 

 

圖6：車載Ethernet中DLW43MH係列的噪聲抑製效果

 

 

麵向車載市場的村田的噪聲對策產品以CAN和車載Ethernet為例介紹了共模扼流線圈DLW43SH係列
、DLW32SH係列、DLW43MH係(xi)列(lie)的(de)產(chan)品(pin)並(bing)且(qie)展(zhan)示(shi)了(le)噪(zao)聲(sheng)對(dui)策(ce)事(shi)例(li)。村(cun)田(tian)公(gong)司(si)今(jin)後(hou)還(hai)將(jiang)繼(ji)續(xu)充(chong)實(shi)麵(mian)向(xiang)車(che)載(zai)市(shi)場(chang)的(de)產(chan)品(pin)陣(zhen)容(rong)，為(wei)電(dian)子(zi)化(hua)的(de)進(jin)程(cheng)和(he)解(jie)決(jue)汽(qi)車(che)市(shi)場(chang)的(de)噪(zao)聲(sheng)問(wen)題(ti)作(zuo)出(chu)貢(gong)獻(xian)。