共模电感有什么用，解决车载以太网辐射噪声问题

随着驾驶辅助系统、信息娱乐系统日趋复杂化和普遍化，车载网络的带宽需求越来越大，传统的汽车总线系统（CAN、LIN、Flexry）已无法满足新兴多媒体信息娱乐应用所提出的高速数据传输要求，而车载以太网则可以应对此问题，它通过电缆将现代系统的各个功能模块互连在一起，具有高达100Mbps的信号传输速度，它还可以显著简化系统复杂性、降低连接成本和布线重量。但以太网高速传输性以及UTP（非屏蔽线）布线性质会引发大量的辐射噪声，因此，在共模噪声抑制方面，新型车载以太网标准的技术规格比CAN和FlexRay的要求明显更为严格。针对车载以太网的辐射抑制，本文通过一款车载音响娱乐系统的实际案例，阐述了如何选择一款合适的Laird共模电感来改善以太网的辐射噪声。

初始实验结果

本案例为车载音响娱乐系统，   RE（Radiated  Emission）测试发现在GPS频段失效，此频段在1.574GHz~1.576GHz之间的限值只有4db，非常严苛，测试结果超过标准限值。

原因分析

测试超标点为一系列间隔紧密的尖峰噪声，看起来很像数据传输时发出的噪声，因以太网差分线传输的最高速率为100Mbps，是唯一速率很高的外界线缆，且采用的又是非屏蔽线缆，因此怀疑噪声来自以太网的差分数据传输路径，把以太网线缆从标准放置位置上往后大幅度后推放置（远离噪声接收天线）后进行测试，发现这些噪声尖峰降低了（数据见图3），因此判定噪声是从以太网差分线发出来的，源头为主板上的以太网芯片沿着差分线传输的数据流。

对策及共模电感选择

选择合适的共模电感串在以太网差分线上可有效降低上述噪声，是否合适，需要考虑直流阻抗、交流阻抗、额定电压、工作温度、绝缘电阻、通流能力等。通流能力、直流阻抗、额定电压需要符合产品的工作状态；工作温度需要符合环境测试的要求；交流阻抗需要能在噪声频段范围内产生较大的阻抗以便衰减噪声。    

车载以太网电路如图4所示，原来已经串有一颗TDK的共模电感（L1），猜测这颗电感抑制GPS频段噪声的作用有限才导致测试结果超标。图5、图6为这颗电感的相关参数图，可以看出它对10MHz以下的共模噪声衰减最大（80dB以上），对200MHz以上噪声衰减很小，它在GPS频段的阻抗不足200欧（查阅数据手册所得数据），它的其它相关参数为：

DC resistance：5Ωmax，比较大，会对有用信号造成一些衰减。

责任编辑：lq