CAN數據總線系統EMC的評價方法

c.其他CAN系統的耦合網絡
高速CAN
高速CAN采用雙線傳輸方式，在雙線上傳輸差分信號，主要應用于C類網等高速場合，最高傳輸速率可達1 Mb/s，至少可連接110個節點。由于CAN－H和CAN－L上傳輸的信號為差分信號，因而對高速CAN，EMC的影響主要來自共模信號。圖6所示為高速CAN的測試裝置，其中差分網絡的標稱負載是60 Ω，為了耦合共模信號，將其分成為相等的兩份R7、R8，一般兩者之間的誤差不超過0.1％。同時為了避免電平偏差的轉移，分壓電路R2、R6、R9和R10只有在測量傳遞函數時才被連接到電路中。

圖6 高速CAN測試裝置原理圖

容錯CAN
　　容錯CAN數據總線系統也采用雙線傳輸方式，一般應用于中速場合，最高傳輸速率可達125 kb/s，最多可連接15個節點。它的突出優點是一旦總線發生錯誤，能自動轉換到單線傳輸模式，因而需要對第一條線進行測試。圖7為容錯CAN的測試裝置，由圖7可知射頻耦合網絡連接到CAN總線的每一端，CAN－H經R8搭鐵，CAN－L經R7接電源電壓，分壓電路R2、R6和R9、R10提供了輔助輸出端。同樣為方便對共模信號進行測量，元件C1、C3、R7、R8和分壓電路必須成對相匹配，一般誤差不超過0.1％。

圖7 容錯CAN測試裝置原理圖

CAN數據總線系統EMC的評價標準
a.電磁輻射的評價標準
選定好測試裝置之后，還需制定合適的評價標準。對于電磁輻射的評價，輻射限值可由被擾對象的抗擾限值結合干擾源和被擾對象之間的耦合得出。眾所周知，車載電臺對其他車載設備和系統輻射的干擾最為敏感，因此把車載電臺作為被擾對象，CAN數據總線系統的輻射在車載電臺一端必須嚴格得低于車載電臺的抗擾限值。CISPR 25規定了車載電臺天線輸入端的抗擾限值，在中波波段為0 dBμV，長波波段為5 dBμV。

CAN數據總線系統耦合的傳遞函數則非常復雜，它受到耦合路徑的種類、頻率范圍和線束布局等因素的制約，不同的網絡其耦合函數也各不相同，很難精確界定。不過現有CAN數據總線系統應用的實踐表明：由于總線信號的頻譜和被擾對象的敏感區域大都在低頻范圍(AM波段)內，在低頻范圍內需要特別注意控制輻射。所以，耦合因數取AM波段的典型值70 dB，考慮到上文指出測試裝置的射頻耦合網絡衰減了15 dB，測試裝置的射頻耦合點和車載電臺天線輸入端之間的耦合因數則為55 dB。結合上述兩方面的因素，確定輻射的評價標準如表1所示。
表1 CAN總線系統電磁輻射的評價標準 dBμV
頻率范圍長波中波
車載電臺天線輸入端的限值 60
總線上的輻射限值76（=6+70）70
頻譜分析儀器輸入端的限值61（=6+70-15）55

b.抗擾性的評價標準
電磁場是產生對CAN數據總線系統總線干擾的根本原因，電磁場場與由之產生的干擾信號之間的關系稱為抗擾性的耦合因數。實踐證明，總線上的干擾電平隨頻率變化而變化。在低頻范圍內，抗擾耦合因數較低，干擾電平也較低。隨著頻率的上升由于有效網絡線長和波長之間的關系發生了變化，該因數相應增加。在較高的頻率范圍，抗擾耦合因數小于或等于網絡線長和波長達到最佳匹配時的值(一般在短波范圍內達到最佳匹配)。

利用本文的測試裝置實際測量的結果顯示，在短波頻率范圍內，抗擾限值為10 V；低于短波頻率范圍時，抗擾限值隨頻率線性下降，如表2所示。
表2 CAN總線系統抗干擾性的評價標準
頻率范圍5MHZ以下5MHZ以上
抗干擾性電平（均方根值）f×2V/MHz10V