CAN數據總線(xiàn)系統EMC的評價(jià)方法

c.其他CAN系統的耦合網(wǎng)絡(luò )
高速CAN
高速CAN采用雙線(xiàn)傳輸方式，在雙線(xiàn)上傳輸差分信號，主要應用于C類(lèi)網(wǎng)等高速場(chǎng)合，最高傳輸速率可達1 Mb/s，至少可連接110個(gè)節點(diǎn)。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(lái)自共模信號。圖6所示為高速CAN的測試裝置，其中差分網(wǎng)絡(luò )的標稱(chēng)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(guò)0.1％。同時(shí)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(shí)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(xiàn)系統也采用雙線(xiàn)傳輸方式，一般應用于中速場(chǎng)合，最高傳輸速率可達125 kb/s，最多可連接15個(gè)節點(diǎn)。它的突出優(yōu)點(diǎn)是一旦總線(xiàn)發(fā)生錯誤，能自動(dòng)轉換到單線(xiàn)傳輸模式，因而需要對第一條線(xiàn)進(jìn)行測試。圖7為容錯CAN的測試裝置，由圖7可知射頻耦合網(wǎng)絡(luò )連接到CAN總線(xiàn)的每一端，CAN－H經(jīng)R8搭鐵，CAN－L經(jīng)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(jìn)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(guò)0.1％。

圖7 容錯CAN測試裝置原理圖

CAN數據總線(xiàn)系統EMC的評價(jià)標準
a.電磁輻射的評價(jià)標準
選定好測試裝置之后，還需制定合適的評價(jià)標準。對于電磁輻射的評價(jià)，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(chē)載電臺對其他車(chē)載設備和系統輻射的干擾最為敏感，因此把車(chē)載電臺作為被擾對象，CAN數據總線(xiàn)系統的輻射在車(chē)載電臺一端必須嚴格得低于車(chē)載電臺的抗擾限值。CISPR 25規定了車(chē)載電臺天線(xiàn)輸入端的抗擾限值，在中波波段為0 dBμV，長(cháng)波波段為5 dBμV。

CAN數據總線(xiàn)系統耦合的傳遞函數則非常復雜，它受到耦合路徑的種類(lèi)、頻率范圍和線(xiàn)束布局等因素的制約，不同的網(wǎng)絡(luò )其耦合函數也各不相同，很難精確界定。不過(guò)現有CAN數據總線(xiàn)系統應用的實(shí)踐表明：由于總線(xiàn)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(wǎng)絡(luò )衰減了15 dB，測試裝置的射頻耦合點(diǎn)和車(chē)載電臺天線(xiàn)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(jià)標準如表1所示。
表1 CAN總線(xiàn)系統電磁輻射的評價(jià)標準 dBμV
頻率范圍長(cháng)波中波
車(chē)載電臺天線(xiàn)輸入端的限值 60
總線(xiàn)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(jià)標準
電磁場(chǎng)是產(chǎn)生對CAN數據總線(xiàn)系統總線(xiàn)干擾的根本原因，電磁場(chǎng)場(chǎng)與由之產(chǎn)生的干擾信號之間的關(guān)系稱(chēng)為抗擾性的耦合因數。實(shí)踐證明，總線(xiàn)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(zhù)頻率的上升由于有效網(wǎng)絡(luò )線(xiàn)長(cháng)和波長(cháng)之間的關(guān)系發(fā)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(wǎng)絡(luò )線(xiàn)長(cháng)和波長(cháng)達到最佳匹配時(shí)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(shí)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(shí)，抗擾限值隨頻率線(xiàn)性下降，如表2所示。
表2 CAN總線(xiàn)系統抗干擾性的評價(jià)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