如何在汽车解决方案中实现高速数据传输

每天，都有越来越多的传感器加入到我们的日常生活当中 – 从家中的智能设备，一直延伸到日益互联互通的车辆之中。为了实现高速数据传输，实时传感器数据必不可少，因此需要最优的信号完整性 (SI) 与电磁兼容性 (EMC)。为了做到这一点，需要使用合适的软硬件设备以及懂得利用这些工具的专业人员。

产品开发过程中的持续测试

Molex 对定制和现成产品中的 SI/EMC 进行优化，为互连车辆和智能车辆解决方案提供支持。为了达到 SI/EMC 所需的性能，需要在产品开发的整个过程中持续的对设计进行建模和仿真。如此一来，客户即可确保其设计已通过严格的测试，同时也能保证最终产品拥有最佳的性能。

SI/EMC 的优化周期

Molex 的基础 SI/EMC 流程由 4 个阶段组成：建模、仿真、原型制作，以及仿真策略与实证测量的交叉对比。以下讨论了这一流程以及使用的一些工具。

Molex 的设计

建模：通过使用计算机建模，Molex 可以在对产品的性能进行模拟前，确立仿真的目标及固定变量。在开发模型时，Molex 会提出一些问题来确定必要的测试参数，比如说建模目标、所需数据及数据报告格式等。

仿真：然后，Molex 会使用该模型来模拟给定条件下产品的性能。Molex 用于仿真的两件工具值得注意，那就是 Ansys 高频结构模拟器 (HFSS) 和 SI Wave。

Ansys HFSS 执行三种主要的仿真：

用于电缆瞬时原始阻抗匹配的 2D 仿真分析

用于连接器的 3D 仿真

用于电缆组件的 3D 仿真

SI Wave 主要用于 5 项重要功能：

印刷电路板分析

印刷电路板阻抗和串扰分析

印刷电路板 SI 分析

印刷电路板电源完整性分析

印刷电路板 EMC 分析

EMC 分析中的测试会详细检查许多使高速数据技术从之前技术中脱颖而出的特质。

原型制作与经验数据分析：将重复执行仿真获得的信息与实证的测试数据配对到一起，可以真正推动高品质 SI 和 EMC 设计分析的进展。为此，Molex 利用了多种软硬件工具来收集尽可能多的经验数据。

测试设备

硬件测试设备：有两个值得一提的工具用于Molex获取经验数据，他们分别为矢量网络分析仪 (VNA) 测试和时域反射仪 (TDR) 测试。

Molex 将 VNA 测试用于测量衰减、串扰回波损耗和模式变换之类的属性。通过 TDR，Molex 可以测量阻抗、对内偏斜和传播延迟之类的特性。非常重要的是，CISPR-25 辐射发射和屏蔽衰减（按 IEC 62153-4-4 标准）测试可帮助测量系统的 EMC。在没有充分的深入见解并且未能对这些重要特性进行监控的情况下，是不可能获得维护一致数据的解决方案从而满足规范要求及客户要求的。

软件测试设备：Molex 设计了独有的软件解决方案来收集并处理从 VNA 和 TDR 之类测试中收集到的数据。该软件可帮助解读收集的数据，并将其外推到各种介质，协助客户更改、细化并确认设计元素，最终形成顶尖性能的产品。

其他优势

Molex 在设计针对 SI 优化以及具有电磁兼容性能的产品方面具有超过 30 年的丰富经验，一直在不断的细化工程和设计上的原理。通过将这些细化后的原理与行业领先的软硬件结合到一起，客户可以在当前以及具有前瞻性思维的分析中获得出色的高速产品，最终实现下一代的车辆解决方案。正是通过在几十年来对这些原理的充分应用，Molex 才能够成为今日众多主流 OEM 的优质专家级设计与制造合作伙伴。