在高級駕駛輔助系統(tǒng) (ADAS) 和自動駕駛技術(shù)快速發(fā)展的推動下，現(xiàn)代汽車都配備了大量傳感器，如攝像頭、雷達、LiDAR 等。車內(nèi)數(shù)據(jù)通信車載網(wǎng)絡(luò)正在向速度更快的汽車以太網(wǎng)標準轉(zhuǎn)變。隨著數(shù)據(jù)速度的增長，噪聲抑制在這些網(wǎng)絡(luò)中的重要性也提升了。本次為大家介紹的是針對最新車載網(wǎng)絡(luò)標準優(yōu)化的噪聲濾波器。

車載網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展

如今，汽車上都配有攝像頭、傳感器和雷達一系列等輔助駕駛電子設(shè)備。車載網(wǎng)絡(luò)負責(zé)傳輸這些設(shè)備發(fā)出的數(shù)據(jù)，并集成各種ECU（電子控制單元）。由于車載網(wǎng)絡(luò)的性能直接影響車輛安全，因此其是構(gòu)成汽車基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵部分。目前，車載網(wǎng)絡(luò)正在從當下常見的 CAN -BUS（控制器局域網(wǎng)總線）*1標準向通信速度更快的汽車以太網(wǎng)過渡*2。汽車以太網(wǎng)不僅可以提高數(shù)據(jù)傳輸速率，還有助于提升實時性能和強化安全性。

汽車配有各種 ECU，如與動力總成、信息娛樂系統(tǒng)和安全性相關(guān)的 ECU，相互之間通過網(wǎng)絡(luò)連接。

車載網(wǎng)絡(luò)及噪聲抑制的關(guān)鍵性

隨著車載網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸不斷向更高速和更大容量發(fā)展，噪聲問題也逐漸變得不容忽視。噪聲是一種干擾數(shù)據(jù)通信的無用信號，可能會破壞數(shù)據(jù)，導(dǎo)致傳感器檢測錯誤、傳輸延遲和各種電子設(shè)備故障。尤其是如今現(xiàn)代汽車充滿了電子設(shè)備，而噪聲引發(fā)的故障可能會嚴重影響汽車安全，因此噪聲抑制比以往任何時候都更加重要。

眾所周知，電子設(shè)備會產(chǎn)生電磁波。然而，如果某個電子設(shè)備在運行時既不干擾周圍設(shè)備，其自身也不受外部干擾源的影響，則表明該電子設(shè)備具有電磁兼容性 (EMC)*3。噪聲濾波器是實現(xiàn)電磁兼容性的典型元件。顧名思義，噪聲濾波器可以消除網(wǎng)絡(luò)中不必要的信號（噪聲），以保障數(shù)據(jù)通信的質(zhì)量，另外還可以吸收或阻斷噪聲，從而確保數(shù)據(jù)通信準確無誤。通過減少傳輸錯誤，噪聲濾波器可以最大限度地提高具有先進功能的汽車的性能。找元器件現(xiàn)貨上唯樣商城

CAN 總線和汽車以太網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)標準采用差分信號傳輸法，該方法可以抵抗外部噪聲。來自內(nèi)部電路的共模噪聲同樣會影響兩個方向的傳輸。雖然不同類型的噪聲都可能滲入通信線路，但共模濾波器專門用于有效消除共模噪聲，保障通信質(zhì)量。

為汽車網(wǎng)絡(luò)選擇合適的 噪聲濾波器十分關(guān)鍵

噪聲濾波器必須適合相應(yīng)通信標準、頻率范圍和數(shù)據(jù)速率。汽車以太網(wǎng)和 CAN -BUS進行噪聲抑制，需具有不同特性的濾波器。即使決定采用共模濾波器，也要根據(jù)共模噪聲的消音頻率要求縮小選擇范圍。由于噪聲濾波器及其他電子元件出現(xiàn)故障會嚴重影響汽車安全，因此需要密切關(guān)注噪聲濾波器的使用壽命、耐用性和可靠性。

TDK 的共模濾波器采用專有設(shè)計和繞線技術(shù)，其高性能廣受好評，在汽車應(yīng)用的共模濾波器領(lǐng)域占有較大市場份額。此外，TDK 還成功開發(fā)了可兼容 10BASE-T1S 標準的產(chǎn)品，領(lǐng)先于競爭對手。TDK公司磁性材料事業(yè)部的鈴木寬談到了 TDK 的汽車共模濾波器的優(yōu)勢。

“近年來，隨著自動駕駛技術(shù)的發(fā)展和電動汽車的普及，人們對汽車噪聲控制的需求日益強烈，EMC 技術(shù)在汽車設(shè)計中的重要性也日趨顯著。在采用本公司 ACT 系列共模濾波器的車載網(wǎng)絡(luò)中，除了傳統(tǒng) CAN -BUS，汽車以太網(wǎng)等高速網(wǎng)絡(luò)也得到快速應(yīng)用，足以滿足高速、大容量通信的需求。除了具備強大的噪聲抑制功能外，濾波器還要表現(xiàn)出良好的平衡特性，避免通信的信號受到不利影響。此外，汽車電氣化與多功能化也擴大了共模濾波器在電源線中的應(yīng)用，TDK 將持續(xù)拓展其共模濾波器產(chǎn)品系列，以滿足這一發(fā)展趨勢。車載噪聲抑制元件的市場預(yù)計還將繼續(xù)擴大。TDK 不僅將設(shè)計和開發(fā)元器件，還將提供全面的 EMC解決方案，包括提供評估服務(wù)和對策建議，從而為汽車行業(yè)的進步和發(fā)展貢獻力量。”

隨著車載網(wǎng)絡(luò)變得速度更快、更復(fù)雜性，由噪聲引發(fā)的挑戰(zhàn)比以往任何時候都更加嚴峻。幸運的是，共模濾波器及其他噪聲濾波器有助于克服這一挑戰(zhàn)，并支持著車載網(wǎng)絡(luò)的長足發(fā)展。為車載網(wǎng)絡(luò)環(huán)境選擇合適的噪聲濾波器（多種標準可選）有助于進一步提升汽車的安全性和性能。一個小小噪聲濾波器所蘊藏的技術(shù)有望為整個汽車行業(yè)的發(fā)展提供巨大支持。

TDK 共模濾波器在汽車中的應(yīng)用

TDK 擁有豐富的噪聲濾波器產(chǎn)品系列，包括可匹配 CAN-FD 和 Flex-Ray 等網(wǎng)絡(luò)標準的產(chǎn)品。

術(shù)語

CAN-BUS（CAN總線協(xié)議）：全稱控制器局域網(wǎng)總線 (Controller Area Network Bus)，是車載網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用最廣泛的串口通信協(xié)議。

以太網(wǎng)：個人電腦和電子設(shè)備最常用的有線網(wǎng)絡(luò)標準。作為車載網(wǎng)絡(luò)標準，也越來越受歡迎。

EMC：全稱電磁兼容性 (Electromagnetic Compatibility)，表示電子設(shè)備在噪聲方面的性能，具體分為 EMI（電磁干擾）和 EMS（電磁感應(yīng)強度），前者指設(shè)備本身發(fā)出的噪聲，后者指設(shè)備對外部噪聲的反應(yīng)。

本文轉(zhuǎn)載自公眾號：TDK電子。

審核編輯 黃宇