汽車以太網(wǎng)數(shù)據(jù)通道的研究和發(fā)現(xiàn)

大家好！之前小編給大家做了兩期汽車以太網(wǎng)的介紹，反響特別好，今天我們繼續(xù)進(jìn)行汽車以太網(wǎng)的探討吧~

由于羅森伯格在汽車領(lǐng)域是一家以做車載射頻連接器和線束為主的公司，這篇文章，我們主要分享數(shù)據(jù)通道的研究和發(fā)現(xiàn)。

想要將以太網(wǎng)合理運(yùn)用到車載網(wǎng)絡(luò)中，需要考慮許多因素。OPEN聯(lián)盟對(duì)于物理層的傳輸提出了一系列相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，從適用于百兆汽車以太網(wǎng)的TC2 1.0正式版到適用于千兆汽車以太網(wǎng)的TC9（UTP非屏蔽絞線對(duì)）2.0正式版，后續(xù)還會(huì)發(fā)布TC9（STP屏蔽絞線對(duì)）版本。TC9相較于TC2的要求更為嚴(yán)苛。

針對(duì)信號(hào)傳輸（SCC——Standalone Communication Channel）本身，以下重要參數(shù)需要關(guān)注：

1.特性阻抗（CIDM）

2.傳輸延遲（Propagation Delay）

3.回波損耗（Return Loss）

4.插入損耗（Insertion Loss）

5.縱向轉(zhuǎn)換損耗（LCL）

6.縱向轉(zhuǎn)換傳輸損耗（LCTL）

這些參數(shù)極大影響了以太網(wǎng)傳輸?shù)男阅?，下面?duì)這些參數(shù)一一進(jìn)行介紹。

特性阻抗

特性阻抗不是直流電阻，存在于長(zhǎng)線傳輸中。特性阻抗的穩(wěn)定與否決定了傳輸效果的好壞，如果傳輸路徑上的特性阻抗發(fā)生變化，信號(hào)就會(huì)在阻抗不連續(xù)的結(jié)點(diǎn)產(chǎn)生反射。

在差分系統(tǒng)中，特性阻抗可以通過(guò)以下公式計(jì)算：

從公式中可以看出，影響線纜或其他組件特性阻抗的因素包含：

s：差分對(duì)之間的距離

d：差分對(duì)的外徑

εr：整體介電常數(shù)

汽車以太網(wǎng)PHY層鏈路的特性阻抗是100歐姆。

傳輸延遲

傳輸延遲是指相位延遲，即差分系統(tǒng)中兩差分路徑由于不等長(zhǎng)造成的信號(hào)延遲現(xiàn)象。是系統(tǒng)集成時(shí)進(jìn)行補(bǔ)償設(shè)置的重要判斷參數(shù)。

回波損耗（RL）

回波損耗（S11）又稱為反射損耗，是鏈路由于阻抗不匹配所產(chǎn)生的反射，通常用-dB單位表示。如下圖所示，連接器內(nèi)部由于有不規(guī)則的鎖止結(jié)構(gòu)，使得阻抗不匹配造成的反射更易發(fā)生在此處（圖示紅色部分），回波損耗是評(píng)價(jià)連接器的重要參數(shù)。

回波損耗的絕對(duì)值越大，信號(hào)傳輸效果越好。

插入損耗（IL）

插入損耗（S21）是指發(fā)射端和接收端之間，引入其他器件導(dǎo)致的信號(hào)衰減量，通常用dB表示。如下圖所示，發(fā)射端和接收端的主要引入器件是線纜（整個(gè)鏈接中更長(zhǎng)），因此插入損耗主要發(fā)生在整個(gè)線纜之間（紅色部分），由長(zhǎng)度和線纜自身材料特性影響，是評(píng)價(jià)線纜的重要參數(shù)。

插入損耗的絕對(duì)值越小，信號(hào)傳輸效果越好。

縱向轉(zhuǎn)換損耗（LCL）

縱向轉(zhuǎn)換損耗（Sdc11）指通訊線纜發(fā)射端或接收端的差模信號(hào)與共模信號(hào)的轉(zhuǎn)換能力，用來(lái)衡量連接系統(tǒng)平衡性的好壞，通常用dB表示。

縱向轉(zhuǎn)換損耗的絕對(duì)值越大，連接器的平衡性越好，抑制差模與共模轉(zhuǎn)換的能力越強(qiáng)。

縱向轉(zhuǎn)換傳輸損耗（LCTL）

縱向轉(zhuǎn)換傳輸損耗（Sdc21）指通訊線纜發(fā)射端與接收端之間的差模信號(hào)與共模信號(hào)的轉(zhuǎn)換能力，用來(lái)衡量連接系統(tǒng)平衡性的好壞，通常用dB表示。

縱向轉(zhuǎn)換傳輸損耗的絕對(duì)值越大，線纜的平衡性越好，抑制差模與共模轉(zhuǎn)換的能力越強(qiáng)。

影響平衡性的主要因素：差分系統(tǒng)兩路徑的等長(zhǎng)程度；路徑距離參考平面的等距程度。等長(zhǎng)或等距的程度越高，則平衡性越好，平衡越穩(wěn)定。

針對(duì)EMC性能（WCC——Whole Communication Channel，包含ES），TC9則給出了諸多串?dāng)_值的約束值和測(cè)試設(shè)置方法。

責(zé)任編輯：haq