車載網絡中噪音抑制的關鍵

在高級駕駛輔助系統（ADAS）和自動駕駛技術快速發展的推動下，現代汽車都配備了大量傳感器，如攝像頭、雷達、LiDAR等。車內數據通信車載網絡正在向速度更快的汽車以太網標準轉變。隨著數據速度的增長，噪聲抑制在這些網絡中的重要性也提升了。

在高級駕駛輔助系統（ADAS）和自動駕駛技術快速發展的推動下，現代汽車都配備了大量傳感器，如攝像頭、雷達、LiDAR等。車內數據通信車載網絡正在向速度更快的汽車以太網標準轉變。隨著數據速度的增長，噪聲抑制在這些網絡中的重要性也提升了。

本期推文為大家介紹的是針對最新車載網絡標準優化的噪聲濾波器。

車載網絡的發展

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備。車載網絡負責傳輸這些設備發出的數據，并集成各種ECU（電子控制單元）。由于車載網絡的性能直接影響車輛安全，因此其是構成汽車基礎結構的關鍵部分。目前，車載網絡正在從當下常見的CAN -BUS（控制器局域網總線）*1標準向通信速度更快的汽車以太網過渡*2。汽車以太網不僅可以提高數據傳輸速率，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、信息娛樂系統和安全性相關的ECU，相互之間通過網絡連接。

車載網絡及噪聲抑制的關鍵性

隨著車載網絡的數據傳輸不斷向更高速和更大容量發展，噪聲問題也逐漸變得不容忽視。噪聲是一種干擾數據通信的無用信號，可能會破壞數據，導致傳感器檢測錯誤、傳輸延遲和各種電子設備故障。尤其是如今現代汽車充滿了電子設備，而噪聲引發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，電子設備會產生電磁波。然而，如果某個電子設備在運行時既不干擾周圍設備，其自身也不受外部干擾源的影響，則表明該電子設備具有電磁兼容性(EMC)*3。噪聲濾波器就是實現電磁兼容性的典型元件。

顧名思義，噪聲濾波器可以消除網絡中不必要的信號(噪聲)，以保障數據通信的質量；另外還可以吸收或阻斷噪聲，從而確保數據通信準確無誤。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。

CAN總線和汽車以太網等網絡標準采用差分信號傳輸法，該方法可以抵抗外部噪聲，但來自內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，保障通信質量。

為汽車網絡選擇合適的噪聲濾波器十分關鍵

噪聲濾波器必須適合相應通信標準、頻率范圍和數據速率。要對汽車以太網和CAN -BUS進行噪聲抑制的話，就需要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故障會嚴重影響汽車安全，因此需要密切關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計和繞線技術，其高性能廣受好評，在汽車應用的共模濾波器領域占有較大市場份額。此外，我們還成功開發了可兼容10BASE-T1S 標準的產品，領先于競爭對手。

近年來，隨著自動駕駛技術的發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，因此EMC技術在汽車設計中的重要性也日趨顯著。在采用TDK的 ACT系列共模濾波器的車載網絡中，除了傳統CAN-BUS，汽車以太網等高速網絡也得到快速應用，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用，TDK將持續拓展其共模濾波器產品系列，以滿足這一發展趨勢。車載噪聲抑制元件的市場預計還將繼續擴大。TDK不僅將設計和開發元器件，還將提供全面的 EMC解決方案，包括提供評估服務和對策建議，從而為汽車行業的進步和發展貢獻力量。

TDK 共模濾波器在汽車中的應用

隨著車載網絡變得速度更快、更復雜性，由噪聲引發的挑戰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，并支持著車載網絡的長足發展。為車載網絡環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有望為整個汽車行業的發展提供巨大支持。

TDK擁有豐富的噪聲濾波器產品系列，包括可匹配CAN-FD和Flex-Ray等網絡標準的產品。

術語解說

*1 - CAN-BUS（CAN總線協議）：全稱控制器局域網總線 (Controller Area Network Bus)，是車載網絡中應用最廣泛的串口通信協議。

*2 - 以太網：個人電腦和電子設備最常用的有線網絡標準。作為車載網絡標準，也越來越受歡迎。

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

文章來源：TDK中國