【導(dǎo)讀】TC2 IEEE 100BASE-T1通信信道的定義，以下簡稱為TC2，TC2作為車載以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的一個分支，旨在在啟用以太網(wǎng)的電子控制單元之間定義確定性和穩(wěn)健的傳輸通道。指定共模扼流圈（CMC）、電纜、連接器和線束制造的要求。
當(dāng)今，汽車時代在汽車“新四化”的強烈驅(qū)動下，國內(nèi)外OEM都已全面踏入以太網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，為了提升數(shù)據(jù)傳輸吞吐量及低延時性，提高駕駛安全性可靠性，這不僅僅依賴于控制器本身的穩(wěn)定性能和安全性能，控制器之間的通信鏈路的安全性和穩(wěn)定性也十分重要。
文章的上篇將對于TC2的基本定義和要求進行解讀。
一、使用范圍
TC2 IEEE 100 BASE -T1旨在提出如圖1-1所示的物理層通信信道的一般射頻要求，以便在汽車以太網(wǎng)應(yīng)用中使用非屏蔽雙絞線(UTP)電纜實現(xiàn)100BASE-T1技術(shù)。這些要求與通信信道的信號完整性和EMC表現(xiàn)相關(guān)。
圖1-1 通信信道的概念
TC2定義了兩個以太網(wǎng)節(jié)點之間的完整通信信道以及作為該通信信道單個部分的電纜和連接器要測試的各種參數(shù)。它包含測試程序，測試設(shè)置和限制以及應(yīng)使用作為評估完整鏈路段和評估使用類型的電纜和連接器的標(biāo)準(zhǔn)化常見規(guī)模。
通信信道的一些功能參數(shù)是必需的參數(shù)。除非客戶(OEM)另有規(guī)定，否則還需要對其他功能和EMC相關(guān)參數(shù)進行限制。客戶還定義用于使用此測試規(guī)范評估通信信道參數(shù)的特殊測試設(shè)置。測試線束可以由客戶指定，用于評估或比較設(shè)置通信信道配置的不同解決方案。電纜和連接器的其他要求，如機械應(yīng)力和氣候應(yīng)力，取決于客戶的定義，不在TC2的重點討論范圍內(nèi)。
連接器和電纜的其他要求列如機械力和氣候應(yīng)力取決于客戶的定義，不是TC2的重點。
二、常規(guī)定義和要求
通常，測量至少要在操作溫度-40°C, 23°C和105°C，如有特別指定的更高的溫度（例如：125℃）最高溫度必須要額外測量。根據(jù)規(guī)定的測試程序，測量部分降低到23℃的環(huán)境溫度。所有通信信道，導(dǎo)線和連接器的測量根據(jù)客戶的要求必須在標(biāo)準(zhǔn)的機械及環(huán)境應(yīng)力前后執(zhí)行。
對于通信信道的所有部分，射頻要求依據(jù)以下射頻及S參數(shù)定義。
圖2-1 RF和S-Parameter的定義
原則上S參數(shù)的限制在1 MHz≤ f ≤66 MHz范圍內(nèi)有效。對于LCL, LCTL, AFEXTDC，AFEXTDS，ANEXTDC and ANEXTDS 限制有效至f = 200 MHz。測量結(jié)果應(yīng)該在f = 100MHz的頻率下進行。
三、通信信道與環(huán)境系統(tǒng)的模型
在TC2中，2個ECU之間的以太網(wǎng)接口的完整電氣電線連接被定義為全通信信道（WCC）。
圖3-1 通信信道模型
注意：圖示中的Inline連接器數(shù)量僅作為參考。實際汽車應(yīng)用中定義可以最多使用4對Inline。
與Open聯(lián)盟定義相反-在這個文件中，將線對板端連接器歸類于通信鏈路中。
全通信信道（WCC）的最長長度沒有被定義，它取決于單獨零部件的特性。通常這些零部件需要被選擇來滿足汽車上應(yīng)用的典型的長度15m和最多4個Inline連接器的標(biāo)準(zhǔn)。
為了考慮無線通信系統(tǒng)與環(huán)境的電磁相互作用，提出了由獨立通信信道(SCC)和環(huán)境系統(tǒng)(ES)組成的模型。這種相互作用可以發(fā)生在多Pin連接器或多對電纜或SCC電纜與線束內(nèi)的其他電纜之間的串?dāng)_。
環(huán)境系統(tǒng)對于獨立通信信道(SCC)的反饋可以分為不同的區(qū)域：
多Pin連接器區(qū)域、連接器與電纜連接區(qū)域（電纜未絞合）、連接器與電纜連接區(qū)域（電纜絞合）、線束區(qū)域。
圖3-2 環(huán)境系統(tǒng)與獨立通信通道之間互動的區(qū)域概念
未完待續(xù)…
根據(jù)實際應(yīng)用中的使用配置，全通信信道（WCC）將包含已定義區(qū)域的一個組合或一個子集。
為了評估WCC，它應(yīng)該作為一個完整的系統(tǒng)進行測試(包括所有區(qū)域)。為分析和優(yōu)化或評價單一部分的WCC，可單獨測試區(qū)域。
所有測試需要由一個矢量網(wǎng)分儀及時域測試系統(tǒng)結(jié)合一個夾具來完成。矢量網(wǎng)分儀及時域測量系統(tǒng)的相關(guān)定義和設(shè)置以及測試結(jié)果的呈現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)此處不多做贅述，大家可以在標(biāo)準(zhǔn)中自行參考。
下篇文章我們將重點介紹連接器部分的評估。
參考文獻(xiàn)：
本文所有插圖數(shù)據(jù)表格均來自于IEEE 100BASE-T1 Definitions for Communication Channel Version 1.0標(biāo)準(zhǔn)
作者：Amber Zhao
來源：羅森伯格汽車電子
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