【導讀】對高速汽車網絡的需求不斷增加並達到更高的複雜程度
，以支持駕駛員安全
、減少環境負荷並提高乘客舒適度。然而
，進一步提高標準的是采用高清攝像頭進行停車輔助
、鳥瞰視覺係統、雷達和激光雷達來增強 ADAS 係統。隨著行業轉向全自動駕駛汽車
，連接性發揮著至關重要的作用。用於車載網絡的傳統總線，例如 LIN、CAN 和 CAN-FD，在速度和帶寬方麵已達到極限。

對高速汽車網絡的需求不斷增加並達到更高的複雜程度
，以支持駕駛員安全、減少環境負荷並提高乘客舒適度。然而


，進一步提高標準的是采用高清攝像頭進行停車輔助
、鳥瞰視覺係統
、雷達和激光雷達來增強 ADAS 係統。隨著行業轉向全自動駕駛汽車，連接性發揮著至關重要的作用。用於車載網絡的傳統總線，例如 LIN、CAN 和 CAN-FD

，在速度和帶寬方麵已達到極限。

同時
，所有這些係統和子係統都需要複雜的布線網絡。隨著汽車製造商從內燃機 (ICE) 轉向全電動汽車 (EV) 以(yi)滿(man)足(zu)環(huan)保(bao)目(mu)標(biao)
，減(jian)少(shao)電(dian)纜(lan)尺(chi)寸(cun)和(he)重(zhong)量(liang)增(zeng)加(jia)了(le)挑(tiao)戰(zhan)。畢(bi)竟(jing)，更(geng)輕(qing)的(de)電(dian)動(dong)汽(qi)車(che)會(hui)增(zeng)加(jia)電(dian)池(chi)的(de)續(xu)航(hang)裏(li)程(cheng)。在(zai)這(zhe)種(zhong)情(qing)況(kuang)下(xia)，以(yi)適(shi)當(dang)的(de)成(cheng)本(ben)使(shi)用(yong)更(geng)細(xi)、更輕的電纜來滿足高帶寬、低延遲

、確定性
、穩健和可靠的通信需求，促使汽車製造商權衡使用以太網的利弊。

以太網已經在辦公室和家庭環境中廣泛使用，而它的近親工業以太網已經使物聯網 (IoT) 成為現實。然而
，其在汽車環境中以太網的使用僅限於非關鍵係統。基於兩個差分對的傳統 100BASE-TX 以太網電纜過於昂貴。另一方麵
，CAT 5 電纜不符合汽車 EMI 標準

，因此無法用於診斷以外的車載網絡。

為了滿足重量、EMI 和成本要求，電氣和電子工程師協會 (IEEE) 定義了 IEEE 802.3bw 標準
，也稱為 100BASE-T1。基於非屏蔽雙絞線 (UTP) 電纜的汽車以太網標準正在成為車載網絡的支柱，可提供 100Mbps 的速度並取代速度明顯較慢的 CAN 和 CAN-FD 總線協議。在 1Gbps 下，速度更快的 1000BASE-T1 標準 IEEE 802.3bp 旨在解決當前和下一代架構中的帶寬瓶頸。

自 2011 年成立以來
，OPEN（一對以太網）聯盟特別興趣小組(SIG) 在汽車以太網的廣泛采用中發揮了關鍵作用，建議使用 100BASE-T1 和 1000BASE-T1雙絞線。它建立了開放式汽車以太網標準 (BroadR-Reach)，現在 OEM 和供應商將其作為其指定要求的一部分進行引用。而且
，通過與 IEEE 和 ISO 等其他行業標準機構保持密切聯係，汽車以太網的應用正在激增。

汽(qi)車(che)以(yi)太(tai)網(wang)初(chu)用(yong)於(yu)診(zhen)斷(duan)，可(ke)以(yi)優(you)化(hua)和(he)簡(jian)化(hua)應(ying)用(yong)程(cheng)序(xu)和(he)網(wang)絡(luo)
，以(yi)提(ti)高(gao)數(shu)據(ju)傳(chuan)輸(shu)速(su)度(du)。網(wang)絡(luo)速(su)度(du)的(de)提(ti)高(gao)意(yi)味(wei)著(zhe)信(xin)號(hao)質(zhi)量(liang)至(zhi)關(guan)重(zhong)要(yao)。車(che)輛(liang)內(nei)的(de)不(bu)同(tong)係(xi)統(tong)已(yi)從(cong)商(shang)品(pin)產(chan)品(pin)轉(zhuan)變(bian)為(wei)安(an)全(quan)產(chan)品(pin)。例(li)如(ru)，在(zai)過(guo)去(qu)，倒(dao)車(che)攝(she)像(xiang)頭(tou)並(bing)不(bu)被(bei)視(shi)為(wei)自(zi)動(dong)駕(jia)駛(shi)車(che)輛(liang)內(nei)的(de)關(guan)鍵(jian)組(zu)件(jian)
；然而，這一切都已經改變，你不能讓這些係統出現故障。在這裏，信號不會受到損害或丟失。

EMC 對策在汽車設計中發揮著不可或缺的作用。為了開發、準zhun確que和he安an全quan的de解jie決jue方fang案an，工gong程cheng師shi必bi須xu限xian度du地di減jian少shao共gong模mo噪zao聲sheng，這zhe在zai差cha分fen傳chuan輸shu線xian中zhong會hui成cheng為wei問wen題ti。例li如ru，您nin的de電dian路lu板ban上shang可ke能neng有you一yi個ge靠kao近jin電dian源yuan的de電dian路lu。在zai工gong作zuo期qi間jian
，它ta可ke能neng會hui向xiang地di線xian發fa送song浪lang湧yong，導dao致zhi電dian壓ya升sheng高gao

，從cong而er將jiang共gong模mo噪zao聲sheng引yin入ru信xin號hao線xian。這zhe種zhong噪zao聲sheng會hui幹gan擾rao音yin頻pin、視頻、數據和通信信號，並損壞互連設備。共模噪聲也可能來自其他地方並饋入線路。

使(shi)用(yong)共(gong)模(mo)扼(e)流(liu)圈(quan)濾(lv)除(chu)共(gong)模(mo)頻(pin)率(lv)可(ke)產(chan)生(sheng)具(ju)有(you)所(suo)需(xu)頻(pin)率(lv)的(de)非(fei)常(chang)幹(gan)淨(jing)的(de)信(xin)號(hao)。如(ru)果(guo)所(suo)選(xuan)組(zu)件(jian)不(bu)滿(man)足(zu)正(zheng)確(que)的(de)過(guo)濾(lv)要(yao)求(qiu)，則(ze)可(ke)能(neng)會(hui)導(dao)致(zhi)係(xi)統(tong)出(chu)現(xian)問(wen)題(ti)，例(li)如(ru)，備(bei)用(yong)攝(she)像(xiang)頭(tou)的(de)視(shi)頻(pin)流(liu)無(wu)法(fa)通(tong)過(guo)。獲(huo)取(qu)數(shu)據(ju)至(zhi)關(guan)重(zhong)要(yao)

，並(bing)且(qie)需(xu)要(yao)滿(man)足(zu)某(mou)些(xie)參(can)數(shu)。因(yin)此(ci)，電(dian)路(lu)設(she)計(ji)人(ren)員(yuan)在(zai)選(xuan)擇(ze)共(gong)模(mo)扼(e)流(liu)圈(quan)時(shi)需(xu)要(yao)小(xiao)心(xin)
；選擇符合 OPEN Alliance 散射參數或 S 參數標準嚴格要求的參數至關重要。

S 參數測試將 xBASE-T1 UTP 視為平衡傳輸線，並檢查反射是否會導致過多的功率損耗或模式轉換，從而破壞信號。測試包括：

Sdd21——輸入差分插入損耗，表示差模傳輸的信號質量損失
Scc21 – 共模衰減，表示噪聲抑製性能
Sdd11 – 輸入差分回波損耗測量反射的幅度（以 dB 為單位）

，表示功率損失
Ssd21 – 差分共模抑製測量收發器側的幅度（以 dB 為單位）

由於 S 參數隨測量頻率而變化，因此除了特性阻抗或係統阻抗之外
，還必須指定頻率。

為了展示選擇符合 OPEN 聯盟標準的共模扼流圈的重要性，我們比較了 TDK ACT1210 係列的兩個元件。ACT1210L-201 符合 OPEN Alliance 100BASE-T1 標準，而用於 CAN-BUS 的 ACT1210-110 則不符合這些標準。

ACT1210-110 和 ACT1210L-201

圖 1：用於 CAN-BUS 的 ACT1210-110 與用於汽車以太網的 ACT1210L-201 的比較

從S參數比較（圖1）可以看出，不合格的ACT1210-110組件無法滿足OPEN聯盟標準。不是為汽車以太網設計的組件的 EMI 噪聲抑製和 BCI 抗擾度較差。因此，可能會輻射噪聲並幹擾信號
，從而影響其他通信。S參數的Sdd21特性具有波形質量
，Scc21特性具有EMC抑製效果，Ssd21（DCMR）特性是影響BCI電阻的參數。因此，需要選擇與模式轉換特性DCMR（Ssd21）兼容的共模扼流圈，同時確保符合OPEN聯盟S參數標準的高電感值。

因此，TDK 提供了廣泛的先進產品組合來解決這一問題，包括符合 OPEN 聯盟標準的共模扼流圈。ACT1210L (100BASE-T1) 和 ACT1210G (1000BASE-T1) 係列在行業中的獨特之處在於磁芯鐵氧體材料的選擇和所使用的繞線技術的結合。TDK 擁yong有you豐feng富fu的de經jing驗yan，並bing鑒jian於yu其qi傳chuan統tong的de鐵tie氧yang體ti材cai料liao定ding義yi了le適shi合he信xin號hao濾lv波bo的de磁ci芯xin材cai料liao。自zi動dong繞rao線xian係xi統tong采cai用yong了le一yi種zhong消xiao除chu電dian容rong的de技ji術shu
，電dian容rong通tong常chang是shi在zai繞rao線xian過guo程cheng中zhong引yin入ru的de。它ta還hai抵di消xiao了le材cai料liao本ben身shen的de損sun失shi。與yu手shou動dong上shang弦xian相xiang比bi，使shi用yong自zi動dong上shang弦xian的de另ling一yi個ge好hao處chu是shi設she計ji可ke重zhong複fu且qie一yi致zhi，確que保bao不bu同tong批pi次ci之zhi間jian的de電dian氣qi性xing能neng沒mei有you偏pian差cha。該gai組zu件jian的de整zheng體ti結jie構gou也ye非fei常chang堅jian固gu。我wo們men使shi用yong激ji光guang焊han接jie來lai確que保bao元yuan件jian的de良liang好hao端duan接jie，在zai回hui流liu焊han接jie過guo程cheng中zhong不bu會hui受shou到dao損sun害hai。

ACT1210L和ACT1210G係列實現了業界的性能特征，特別是在滿足Ssd21要求的模式轉換能力方麵。這些符合 AEC-Q200 標準的無源元件采用緊湊型 3225 尺寸，支持 -40°C 至 +125°C 的工作溫度範圍。ACT1210L 可以實現高水平的 Scd21 模式轉換特性，同時在 100kHz 下保持高達 200μH 的高電感值。ACT1210G 麵向更快的 1000BASE-T 應用

，具有相同的 3225 占位麵積，還實現了高 S 參數

，在 100kHz 時的電感值為 80μH。

ACT1210G 共模扼流圈的 S 參數

圖 2：ACT1210G 共模扼流圈的 S 參數以及它們與 OPEN Alliance 限製的比較

結論

目前，汽車以太網剛剛興起，幾乎所有車輛都使用它進行診斷。隨著越來越多的攝像頭
、雷達
、jiguangleidaheqitachuanganqishebeiyongyuguanjianchezaixitong，jiangxuyaogengkuaidesuduhegenggaodechulinengli
，zhejiangjinyibutuidongqicheyitaiwangdeshiyong。suizhexingyezhuanxianggengduo L3 和 L4 自主係統，這一點是一致的。

TDK在信號濾波領域擁有多年的經驗。在開發汽車級 ACT1210 共模扼流圈時，我們的工程師在將其推向市場之前與半導體製造商密切合作。這使我們能夠了解供應商和其他 OEM 所要求的過濾要求和可用 PCB 占用空間 - 一種三角關係。

對於共模扼流圈
，TDK 超(chao)越(yue)了(le)汽(qi)車(che)行(xing)業(ye)的(de)要(yao)求(qiu)。我(wo)們(men)的(de)汽(qi)車(che)級(ji)以(yi)太(tai)網(wang)組(zu)件(jian)在(zai)日(ri)本(ben)的(de)內(nei)部(bu)設(she)施(shi)中(zhong)經(jing)過(guo)了(le)嚴(yan)格(ge)的(de)測(ce)試(shi)
，達(da)到(dao)了(le)標(biao)準(zhun)中(zhong)規(gui)定(ding)的(de)更(geng)嚴(yan)格(ge)的(de)限(xian)製(zhi)線(xian)。此(ci)外(wai)，該(gai)組(zu)件(jian)的(de)整(zheng)體(ti)結(jie)構(gou)非(fei)常(chang)堅(jian)固(gu)。

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