噪音对策技术/事例介绍(汽车)

用于ADAS的车载Ethernet 1000Base-T1降噪措施-3

7. 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)。

传导发射测量条件图片
频率150k – 1600MHz
RBW9kHz (150k-30MHz)   
120kHz (30-1600MHz)
Dwell Time5ms/Hz
Step Size3.6kHz (150k-30MHz)   
48kHz (30-1600MHz)
EUT1000Base-T1 EMC Test Board
EMI Test ReceiverN9030A(Keysight)
Pre-Amplifier8447D(Keysight)
DC Power SupplyGP035-5(Takasago)

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。

不同CMCC的降噪效果比较图片

减少传导发射时所使用的CMCC

DLW32SH101XK2已停止生产。

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。

差模传输特性图片
Sdd21(差模传输特性)
共模传输特性图片
Scc21(共模传输特性)
差模反射特性图片
Sdd11(差模反射特性)
模式转换特性图片
Ssd12(模式转换特性)

传导发射测量结果

DLW32SH101XK2已停止生产。

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。

传导发射测量结果图片

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。

噪声产生机制图片

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。

降噪要点图片

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。

评估板设计的注意事项图片1

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。

发生模式转换的部分
评估板设计的注意事项图片2

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。

模式转换发生机制
评估板设计的注意事项图片3

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。

可能引发模式转换的因素
评估板设计的注意事项图片4

100Base-T1的传导发射

DLW32SH101XK2已停止生产。

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的传导发射图片1
100Base-T1
100Base-T1的传导发射的图像2
1000Base-T1

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。

100Base-T1与1000Base-T1的区别图片
差动信号波形频谱

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