尊龙凯时人生|日本樱花vpsv2ex|电磁兼容性测试——能否解决未来汽车连接性难
Eyran作为Valens的首席技术官兼联合创始人ღ★,拥有25年的通信系统软件和硬件架构开发经验ღ★,尤其擅长有线固定线路DSP调制解调器设计ღ★。Eyran持有55项美国专利ღ★,并担任HDBaseT联盟技术委员会主席ღ★,也是MIPI A-PHY规范的主要技术贡献者ღ★。
在迈向更高水平自动驾驶的道路上ღ★,汽车制造商正在将越来越多ღ★、分辨率更高的传感器集成到车辆中ღ★。因此ღ★,他们在车辆上安装了大量的高带宽连接ღ★,其中许多用于连接对安全至关重要的高级驾驶辅助系统ღ★。然而ღ★,问题在于ღ★,这些连接都极易受到电磁干扰的影响ღ★。
汽车制造商长期以来一直依赖由行业组织(包括CISPRღ★、ISO和SAE)制定的标准测试ღ★。然而这些测试方法是在传统连接时代开发的ღ★,当时频率最高达到数十兆赫兹ღ★,最大数据传输速率为100 MB/sღ★。如今ღ★,随着数据传输速率提高到多吉比特级别时ღ★,这些传统的测试方法在模拟现代汽车的实际情况方面显得力不从心ღ★。
当前的测试标准并未解决电缆测试中的几个问题ღ★,其中包括电缆长度以及屏蔽层随时间推移而老化所带来的影响ღ★。这些问题对于未来的自动驾驶汽车来说必须得到解决ღ★。
当前电磁兼容性测试的首要问题是电缆长度差异ღ★:当前电磁兼容性测试中使用的是相对较短的2米电缆ღ★,而现代汽车的设计架构往往要求使用10米到15米长的电缆链接ღ★。这种电缆长度的显著差异是电磁兼容性测试面临的首要问题ღ★。
在过去ღ★,一些传统接口的带宽需求相对较低ღ★,通常只需要几十兆赫兹的带宽ღ★。在这种情况下日本樱花vpsv2ex日本樱花vpsv2exღ★,测试中使用的短电缆与汽车内部实际使用的长电缆之间在衰减上的差异相对有限ღ★,最大差距大约只有4分贝ღ★。因此尊龙凯时人生智能穿戴ღ★,ღ★,汽车制造商可以通过在所需抗扰度级别上增加几分贝的余量来补偿这种衰减差距ღ★。
然而ღ★,随着现代汽车中连接的电子系统越来越多ღ★,它们所使用的频率也越来越高ღ★,当使用更长的电缆时ღ★,衰减问题变得更加突出ღ★,最大衰减可达到30分贝ღ★。这种程度的衰减对信号质量和数据传输速率都会产生显著影响ღ★。由于汽车内部大量的电子系统和通信设备使用不同的通道和频率进行数据传输ღ★,如此多的不同通道和频率导致了更大的衰减差尊龙凯时人生ღ★,要补偿如此大的衰减差变得十分具有挑战性ღ★。
在当前汽车电磁兼容性测试中使用的短电缆有其优势ღ★,如在较小的测试设施中使用更为方便ღ★。此外ღ★,短电缆的制造成本通常也较低ღ★,这有助于降低测试的总成本ღ★。这些优点使得短电缆在过去被广泛用于汽车电磁兼容性测试中ღ★。然而日本樱花vpsv2exღ★,鉴于测试结果的差异日益增大ღ★,短电缆已不再适合现代汽车测试的需求ღ★。汽车测试行业必须转向使用与车内安装长度相当的电缆ღ★。
在过去很长一段时间里ღ★,在汽车的电磁兼容性测试中使用老旧电缆并不是必要的ღ★。这是因为尊龙凯时人生ღ★,在未屏蔽电缆中ღ★,噪声渗透水平在整个车辆的使用寿命内ღ★,即便是在动态安装环境中ღ★,也几乎没有显著的变化尊龙凯时人生ღ★。这一现象让汽车制造商和测试机构认为ღ★,电缆的老化对测试结果的影响可以忽略不计ღ★。因此即便是针对使用十年以上的车辆ღ★,在进行电磁测试时仍会使用新电缆日本樱花vpsv2exღ★,而未能考虑电缆老化问题ღ★。
如今汽车内部的数据传输频率显著提高ღ★。为了应对高频数据传输过程中可能出现的噪声干扰和信号衰减问题ღ★,汽车制造商采用了屏蔽电缆来降低信号衰减的可能性ღ★。为汽车制造商提供串行器/解串器(SerDes)芯片的半导体公司指出ღ★,屏蔽是减轻电磁兼容性问题的一个关键因素ღ★。然而ღ★,电缆上的屏蔽层会随时间老化ღ★,这使得汽车在多年的道路行驶后容易受到电磁干扰的影响ღ★。
对比新旧电缆的测试发现ღ★,除了插入损耗老化和失真ღ★,还发现新旧电缆在噪声穿透水平上存在显著差异ღ★。Huber Automotive 在实验室和车辆上进行的辐射抗扰度测试均显示了同轴电缆和单端平行对电缆因老化而受到了影响ღ★。这些测试表明ღ★,新旧电缆(或老化/受应力电缆)之间的噪声穿透差距显著ღ★,差距达到了20至30分贝(如图1所示)ღ★。
图1-Huber Automotive 进行的测试表明尊龙凯时人生ღ★,动态同轴电缆(顶部)和动态单对差分电缆(SDPღ★,底部)在新旧电缆之间显示出高达30分贝的噪声穿透差距ღ★。
但是ღ★,使用新的屏蔽线束来进行测试却未能充分考虑到在车辆整个使用寿命期间ღ★,电缆屏蔽层的老化程度会达到何种水平ღ★。
随着车厂在车辆内部集成更多支持多吉比特数据传输的链路ღ★,这个问题正变得日益严峻ღ★。为了更准确地评估车辆在整个使用寿命期间的电磁兼容性性能ღ★,在高速链路的量产前EMC测试中ღ★,为了更准确地评估车辆在整个生命周期内的EMC性能ღ★,必须使用已经老化或经过应力处理的电缆进行测试ღ★。这样做可以确保车辆在长期使用过程中ღ★,其内部的高速链路能够保持稳定的电磁兼容性ღ★,从而避免因电磁干扰而导致的性能下降或故障ღ★。
值得注意的是ღ★,截至目前ღ★,这还不是一个严重的问题ღ★。目前道路上大多数摄像头链路的带宽相对较低ღ★,很少超过2 GB/sღ★,这为传统串行器/解串器(SerDes)在无误情况下运行留下了足够的余量ღ★。而高带宽链路ღ★,一些甚至达到6 GB/sღ★,则相对罕见ღ★,且在道路上运行的时间不长尊龙凯时·(中国区)人生就是搏!ღ★,ღ★,因此其屏蔽层在防止噪声干扰方面仍然有效ღ★。
但是ღ★,随着这些链路在汽车内部越来越普遍ღ★,并且随着车辆使用寿命的延长而逐渐磨损和老化ღ★,安全关键系统中的故障风险正在上升ღ★。
由于衰减ღ★、老化和噪声穿透对不同电缆的影响存在差异ღ★,标准的电磁兼容性测试措施所评估的信噪比与汽车在实际道路上所经历的情况存在很大差异ღ★。
目前ღ★,在标准的电磁兼容性测试中并未要求使用长时间使用或老化的电缆进行测试日本樱花vpsv2exღ★,这导致了链路对电磁干扰的敏感性增加ღ★。
CISPR 25是国际无线电干扰测量标准ღ★,其频率范围覆盖150 kHz至5925 MHzღ★。该标准明确规定ღ★:“被测设备与负载模拟器(或射频边界)之间的测试线毫米(或根据测试计划中的定义)ღ★。”
这一规定旨在确保在测量无线电干扰时ღ★,测试环境能够尽可能接近车辆实际使用时的电磁环境ღ★,同时避免过长的测试线缆引入不必要的干扰或衰减ღ★。
ISO 11452-2是针对来自窄带辐射电磁能量的电气干扰的部件测试方法的国际标准ღ★。该标准指出ღ★:“被测单元与负载模拟器(或射频边界)之间的测试线)毫米ღ★。线缆类型由实际系统应用和需求决定ღ★。”
这一规定在允许一定范围内的长度变化的同时ღ★,也强调了线缆类型需根据具体应用场景和需求进行选择ღ★,以确保测试的准确性和可靠性ღ★。
这些测试标准形成于一个时代ღ★,当时汽车制造商可以通过使用短电缆来模拟车内环境ღ★,同时忽视电缆老化的问题ღ★。然而ღ★,在当今的高速日本樱花vpsv2ex日本樱花vpsv2exღ★、高衰减的互联环境中ღ★,这种做法已不再适用ღ★。随着技术的发展ღ★,车辆内部的通信系统变得更加复杂ღ★,数据传输速度和频率不断提高ღ★,对电缆性能和稳定性的要求也随之增加ღ★。
图2-现代汽车内部的数据传输不仅距离更远ღ★,而且速度也显著提升ღ★,这为车载连接性设立了更高的标准ღ★。
从生产前测试到实际汽车环境中随时可能发生的情况差距太大尊龙凯时人生ღ★。行业必须认识到ღ★,这种信噪比差距会对收发器和消费者日益依赖以执行更多任务的快速演进的高级辅助驾驶系统产生重大影响ღ★。这种差距将继续扩大ღ★,直到测试方法得以发展ღ★,以考虑电缆长度ღ★、老化电缆以及车辆在使用期间所承受的真实电磁干扰问题ღ★。
对汽车SerDes和电缆缺乏标准测试ღ★,且未充分考虑适当的电缆长度和老化屏蔽问题ღ★,这是一个严重的问题ღ★,可能使驾驶员面临潜在危险ღ★。与其他车辆部件(如发动机或制动器)不同ღ★,这些部件有明确的法规和性能标准ღ★,而用于不同系统之间传输数据和电力的链路则监管不足ღ★。
汽车电缆测试的主要问题之一是其面临情况的复杂性和广泛性ღ★。电缆可能会暴露在极端温度ღ★、振动ღ★、湿气ag尊龙凯时·中国官方网站ღ★,ღ★、灰尘ღ★、化学物质以及其他来源的电磁干扰下ღ★。这些因素可能会损坏电缆的绝缘层ღ★、屏蔽层和连接器ღ★,导致噪声增加和信号损失ღ★。此外ღ★,电缆的长度ღ★、形状和弯曲度还可能因车辆布局而异ღ★,这会影响其阻抗和电阻ღ★。
为确保车辆在整个使用寿命期间内高级驾驶辅助系统链路的安全性和可靠性ღ★,监管机构应强制执行针对汽车链路ღ★、电缆和收发器的标准化测试ღ★,这些测试应涵盖适当的电缆长度和老化屏蔽效果考虑因素ღ★。
通过实施更严格的标准化测试ღ★,监管机构可以确保高级驾驶辅助系统链路满足现代车辆的高性能要求ღ★,从而防止安全关键系统出现故障ღ★,并避免代价高昂的召回事件ღ★。