车载网络中噪音抑制的关键

在高级驾驶辅助系统（ADAS）和自动驾驶技术快速发展的推动下，现代汽车都配备了大量传感器，如摄像头、雷达、LiDAR等。车内数据通信车载网络正在向速度更快的汽车以太网标准转变。随着数据速度的增长，噪声抑制在这些网络中的重要性也提升了。

本期推文为大家介绍的是针对最新车载网络标准优化的噪声滤波器。

车载网络的发展

如今，汽车上都配有摄像头、传感器和雷达一系列等辅助驾驶电子设备。车载网络负责传输这些设备发出的数据，并集成各种ECU（电子控制单元）。由于车载网络的性能直接影响车辆安全，因此其是构成汽车基础结构的关键部分。目前，车载网络正在从当下常见的CAN -BUS（控制器局域网总线）*1标准向通信速度更快的汽车以太网过渡*2。汽车以太网不仅可以提高数据传输速率，还有助于提升实时性能和强化安全性。

汽车配有各种ECU，如与动力总成、信息娱乐系统和安全性相关的ECU，相互之间通过网络连接。

车载网络及噪声抑制的关键性

随着车载网络的数据传输不断向更高速和更大容量发展，噪声问题也逐渐变得不容忽视。噪声是一种干扰数据通信的无用信号，可能会破坏数据，导致传感器检测错误、传输延迟和各种电子设备故障。尤其是如今现代汽车充满了电子设备，而噪声引发的故障可能会严重影响汽车安全，因此噪声抑制比以往任何时候都更加重要。

众所周知，电子设备会产生电磁波。然而，如果某个电子设备在运行时既不干扰周围设备，其自身也不受外部干扰源的影响，则表明该电子设备具有电磁兼容性(EMC)*3。噪声滤波器就是实现电磁兼容性的典型元件。

顾名思义，噪声滤波器可以消除网络中不必要的信号(噪声)，以保障数据通信的质量；另外还可以吸收或阻断噪声，从而确保数据通信准确无误。通过减少传输错误，噪声滤波器可以最大限度地提高具有先进功能的汽车的性能。

CAN总线和汽车以太网等网络标准采用差分信号传输法，该方法可以抵抗外部噪声，但来自内部电路的共模噪声同样会影响两个方向的传输。虽然不同类型的噪声都可能渗入通信线路，但共模滤波器专门用于有效消除共模噪声，保障通信质量。

为汽车网络选择合适的噪声滤波器十分关键

噪声滤波器必须适合相应通信标准、频率范围和数据速率。要对汽车以太网和CAN -BUS进行噪声抑制的话，就需要具有不同特性的滤波器。即使决定采用共模滤波器，也要根据共模噪声的消音频率要求缩小选择范围。由于噪声滤波器及其他电子元件出现故障会严重影响汽车安全，因此需要密切关注噪声滤波器的使用寿命、耐用性和可靠性。

TDK的共模滤波器采用专有设计和绕线技术，其高性能广受好评，在汽车应用的共模滤波器领域占有较大市场份额。此外，我们还成功开发了可兼容10BASE-T1S 标准的产品，领先于竞争对手。

近年来，随着自动驾驶技术的发展和电动汽车的普及，人们对汽车噪声控制的需求日益强烈，因此EMC技术在汽车设计中的重要性也日趋显著。在采用TDK的 ACT系列共模滤波器的车载网络中，除了传统CAN-BUS，汽车以太网等高速网络也得到快速应用，足以满足高速、大容量通信的需求。

除了具备强大的噪声抑制功能外，滤波器还要表现出良好的平衡特性，避免通信的信号受到不利影响。此外，汽车电气化与多功能化也扩大了共模滤波器在电源线中的应用，TDK将持续拓展其共模滤波器产品系列，以满足这一发展趋势。车载噪声抑制元件的市场预计还将继续扩大。TDK不仅将设计和开发元器件，还将提供全面的 EMC解决方案，包括提供评估服务和对策建议，从而为汽车行业的进步和发展贡献力量。

TDK 共模滤波器在汽车中的应用

随着车载网络变得速度更快、更复杂性，由噪声引发的挑战比以往任何时候都更加严峻。幸运的是，共模滤波器及其他噪声滤波器有助于克服这一挑战，并支持着车载网络的长足发展。为车载网络环境选择合适的噪声滤波器（多种标准可选）有助于进一步提升汽车的安全性和性能。一个小小噪声滤波器所蕴藏的技术有望为整个汽车行业的发展提供巨大支持。

TDK拥有丰富的噪声滤波器产品系列，包括可匹配CAN-FD和Flex-Ray等网络标准的产品。

术语解说

*1 - CAN-BUS（CAN总线协议）：全称控制器局域网总线 (Controller Area Network Bus)，是车载网络中应用最广泛的串口通信协议。
*2 - 以太网：个人电脑和电子设备最常用的有线网络标准。作为车载网络标准，也越来越受欢迎。
*3 - EMC：全称电磁兼容性 (Electromagnetic Compatibility)，表示电子设备在噪声方面的性能，具体分为 EMI（电磁干扰）和 EMS（电磁感应强度），前者指设备本身发出的噪声，后者指设备对外部噪声的反应。