車載以太網——面向汽車設計的EMI挑戰

　　標準CAN電纜具有與非屏蔽雙絞線CAT5電纜相似的特性。測試已證明了通過100m以上CAN電纜實現以太網長期無差錯傳輸的可行性。這兩種電纜之間的主要區別是，CAN電纜僅部分指定，并且不提供受控的阻抗或絞紐率。這樣就無法保證EMC性能和信號完整性，所以CAN電纜一般不適用于高速數據傳輸。CAN電纜目前用于以太網車載診斷系統(OBD)和閃存更新。這些線纜在正常行駛中可能會被禁用，只有在維修店或生產工廠中才能被激活。

　　用于高速數據傳輸(例如汽車應用中的LVDS、USB和以太網)的電纜示例包括“Leoni 電纜”。“Leoni 電纜”使用受控的100ohm阻抗進行屏蔽，可勝任高達1Gbps的數據傳輸，性能指標類似于CAT6，而非 CAT5。它實際并非雙絞線，而是一種名為Stern-Vierer(譯作星絞四線)的四絞線。

　　第一款具有受控阻抗的汽車非屏蔽電纜是Kroschu 的FlexRay電纜，它能夠實現優于CAN的EMC性能和信號完整性。雖然存在雙絞線對和Stern-Vierer等電纜類型，標準的FlexRay電纜是指單獨一個雙絞線。CAT5提供四線雙絞線，其中的所有雙絞線都將用于千兆網絡，而100Mbps快速以太網則只需使用其中兩對。

　　為了提高可靠性，麥瑞半導體LinkMD等電纜診斷技術，提供了超越以太網定義標準的解決方案，以解決此類問題。LinkMD電纜診斷技術利用時域反射計(TDR)分析雙絞線電纜的常見問題，例如開路、短路和阻抗不匹配。

　　塑料光纖(POF)是傳統CAT5銅線電纜的一種替代選擇。這種物理介質部署在MOST網絡中，早已為汽車制造商所熟知。來自MOST(包括新的MOST-150)的相同1mm LED POF技術也可用于100米范圍的 100Mbps快速以太網傳輸。POF性能強大、質量輕巧，并且像其他光纖一樣，完全不會產生電磁噪音(因沒有散發輻射)。

　　然而，使用屏蔽電纜或POF的缺點在于成本高昂。目前，研究工作仍在繼續開展；我們期待著開發出使用非屏蔽電纜實現輻射水平要求(至少滿足快速以太網)的方法。有些提議的方法需要使用其他調制技術，這樣會產生專有的不一致“以太網”。這并不符合以太網的獨特魅力和成功精髓：通過現場驗證、可互操作的開放標準，以及低廉的成本。此類方法不僅要實現開放性和自由訪問的要求，還涉及數量眾多的芯片供應商。這些方法能否順利成功，還有待觀察。

　　理想的解決方案需要能夠增強標準以太網PHY設備的性能以減少EMI輻射。這些改進結合其他電路板和設備技術，為成功提供了現實機會，特別是快速以太網的成功。