车载以太网：100BASE-T1的EMC对策和共模滤波器/扼流圈

随着车载技术的发展，需要更快地传送大量数据，车载网络的高速化变得越来越重要。车载以太网与以往的车载网络相比，有很多优点，如：最适合希望数据传输速度高速化的用途和网络，容易简化。另外，随着车载网络通信速度的提高，信号质量和EMC对策变得很重要，因此需要选择符合OPEN Alliance等标准的共模滤波器/扼流圈。本篇文章介绍了TDK用于车载以太网的ACT1210L系列共模滤波器/扼流圈。

OPEN（One-Pair Ether-Net）Alliance Special Interest Group（SIG）推荐100BASE-T1及1000BASE-T1标准的车载以太网。本文介绍了使用符合OPEN Alliance的100BASE-T1标准的ACT1210L-201和不符合标准的ACT1210-110的共模滤波器/扼流圈的辐射EMI、传导EMI、BCI的结果。

作为一个例子，图1对CAN-BUS用共模滤波器/扼流圈：ACT1210-110和车载以太网用共模滤波器/扼流圈：ACT1210L-201进行了比较。
与车载以太网用共模滤波器/扼流圈：ACT1210L-201比较，可以看到，CAN-BUS用共模滤波器/扼流圈：ACT1210-110不能满足OPEN Alliance的标准值。

图1

使用共模滤波器/扼流圈，可以获得抑制噪声的效果。特别是，还能获得使30MHz以上超过标准线的部分衰减到噪声基底附近的效果。（图2）车载以太网用共模滤波器/扼流圈：ACT1210L-201在10MHz～40MHz附近，与CAN-BUS用共模滤波器/扼流圈：ACT1210-110比较，可以获得噪声抑制效果更好的结果。

图2

Setup

Status・Class: CISPR25 Ed3 class 5・Test site: Anechoic chamber (3m)・DUT: 100BASE-T1 EVB・Cable length: 1.5 m

使用共模滤波器/扼流圈，可以获得抑制噪声的效果。特别是在40MHz～90MHz超过标准的部分也能抑制噪声。（图3）
在150kHz～70MHz的范围内，车载以太网用共模滤波器/扼流圈：ACT1210L-201更能发挥噪声抑制效果。

图3

Setup

Status・Class: CISPR25 Ed3 class 5・Test site: Anechoic chamber (3m)・DUT: 100BASE-T1 EVB・Cable length: 1.5 m

Through时，几乎在所有的频率都会Fail，但加入共模滤波器/扼流圈后可以大幅改善。
车载以太网用共模滤波器/扼流圈：ACT1210L-201全部Pass。（表1）

Setup

Status・Frequency: 1 - 400 MHz (CW)・Injection Current: 200 mA (closed-loop method)・Decision: CRC Error・Test site: Shield room

作为支持车载以太网的共模滤波器/扼流圈，TDK准备了符合OPEN Alliance标准的100BASE-T1及1000BASE-T1用共模滤波器/扼流圈。

从EMC测试结果可以看出，使用了不是为车载以太网设计的共模滤波器/扼流圈时，EMI的噪声抑制效果和BCI的抗干扰性下降。因此，如果使用没有通过OPEN Alliance标准的共模滤波器/扼流圈，会辐射噪声，妨碍无线电等，也可能影响其他通信。另外，S参数的Sdd21特性是影响波形质量的参数，Sccc21特性是影响EMC抑制效果的参数，Ssd21（DCNR）特性是影响BCI耐性的参数。
因此，随着车载网络通信速度的提高，信号质量和EMC问题变得更加重要，所以应当选择在确保符合OPEN Alliance等S参数标准的高电感值的同时，也具备模式转换特性的DCMR（Ssd21）的共模过滤器/扼流圈。