汽车以太网数据通道的研究和发现

大家好！之前小编给大家做了两期汽车以太网的介绍，反响特别好，今天我们继续进行汽车以太网的探讨吧~

由于罗森伯格在汽车领域是一家以做车载射频连接器和线束为主的公司，这篇文章，我们主要分享数据通道的研究和发现。

想要将以太网合理运用到车载网络中，需要考虑许多因素。OPEN联盟对于物理层的传输提出了一系列相关的标准，从适用于百兆汽车以太网的TC2 1.0正式版到适用于千兆汽车以太网的TC9（UTP非屏蔽绞线对）2.0正式版，后续还会发布TC9（STP屏蔽绞线对）版本。TC9相较于TC2的要求更为严苛。

针对信号传输（SCC——Standalone Communication Channel）本身，以下重要参数需要关注：

1.特性阻抗（CIDM）

2.传输延迟（Propagation Delay）

3.回波损耗（Return Loss）

4.插入损耗（Insertion Loss）

5.纵向转换损耗（LCL）

6.纵向转换传输损耗（LCTL）

这些参数极大影响了以太网传输的性能，下面对这些参数一一进行介绍。

特性阻抗

特性阻抗不是直流电阻，存在于长线传输中。特性阻抗的稳定与否决定了传输效果的好坏，如果传输路径上的特性阻抗发生变化，信号就会在阻抗不连续的结点产生反射。

在差分系统中，特性阻抗可以通过以下公式计算：

从公式中可以看出，影响线缆或其他组件特性阻抗的因素包含：

s：差分对之间的距离

d：差分对的外径

εr：整体介电常数

汽车以太网PHY层链路的特性阻抗是100欧姆。

传输延迟

传输延迟是指相位延迟，即差分系统中两差分路径由于不等长造成的信号延迟现象。是系统集成时进行补偿设置的重要判断参数。

回波损耗（RL）

回波损耗（S11）又称为反射损耗，是链路由于阻抗不匹配所产生的反射，通常用-dB单位表示。如下图所示，连接器内部由于有不规则的锁止结构，使得阻抗不匹配造成的反射更易发生在此处（图示红色部分），回波损耗是评价连接器的重要参数。

回波损耗的绝对值越大，信号传输效果越好。

插入损耗（IL）

插入损耗（S21）是指发射端和接收端之间，引入其他器件导致的信号衰减量，通常用dB表示。如下图所示，发射端和接收端的主要引入器件是线缆（整个链接中更长），因此插入损耗主要发生在整个线缆之间（红色部分），由长度和线缆自身材料特性影响，是评价线缆的重要参数。

插入损耗的绝对值越小，信号传输效果越好。

纵向转换损耗（LCL）

纵向转换损耗（Sdc11）指通讯线缆发射端或接收端的差模信号与共模信号的转换能力，用来衡量连接系统平衡性的好坏，通常用dB表示。

纵向转换损耗的绝对值越大，连接器的平衡性越好，抑制差模与共模转换的能力越强。

纵向转换传输损耗（LCTL）

纵向转换传输损耗（Sdc21）指通讯线缆发射端与接收端之间的差模信号与共模信号的转换能力，用来衡量连接系统平衡性的好坏，通常用dB表示。

纵向转换传输损耗的绝对值越大，线缆的平衡性越好，抑制差模与共模转换的能力越强。

影响平衡性的主要因素：差分系统两路径的等长程度；路径距离参考平面的等距程度。等长或等距的程度越高，则平衡性越好，平衡越稳定。

针对EMC性能（WCC——Whole Communication Channel，包含ES），TC9则给出了诸多串扰值的约束值和测试设置方法。

责任编辑：haq