CAN數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)EMC的評價方法

c.其他CAN系統(tǒng)的耦合網(wǎng)絡(luò)
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(yīng)用于C類網(wǎng)等高速場合，最高傳輸速率可達1 Mb/s，至少可連接110個節(jié)點。由于CAN－H和CAN－L上傳輸?shù)男盘枮椴罘中盘?，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(wǎng)絡(luò)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(zhuǎn)移，分壓電路R2、R6、R9和R10只有在測量傳遞函數(shù)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(shù)據(jù)總線系統(tǒng)也采用雙線傳輸方式，一般應(yīng)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(jié)點。它的突出優(yōu)點是一旦總線發(fā)生錯誤，能自動轉(zhuǎn)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(wǎng)絡(luò)連接到CAN總線的每一端，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(shù)據(jù)總線系統(tǒng)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(jié)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(shè)備和系統(tǒng)輻射的干擾最為敏感，因此把車載電臺作為被擾對象，CAN數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)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(guī)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(shù)據(jù)總線系統(tǒng)耦合的傳遞函數(shù)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(wǎng)絡(luò)其耦合函數(shù)也各不相同，很難精確界定。不過現(xiàn)有CAN數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)應(yīng)用的實踐表明：由于總線信號的頻譜和被擾對象的敏感區(qū)域大都在低頻范圍(AM波段)內(nèi)，在低頻范圍內(nèi)需要特別注意控制輻射。所以，耦合因數(shù)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和車載電臺天線輸入端之間的耦合因數(shù)則為55 dB。結(jié)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(tǒng)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(chǎn)生對CAN數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)總線干擾的根本原因，電磁場場與由之產(chǎn)生的干擾信號之間的關(guān)系稱為抗擾性的耦合因數(shù)。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(nèi)，抗擾耦合因數(shù)較低，干擾電平也較低。隨著頻率的上升由于有效網(wǎng)絡(luò)線長和波長之間的關(guān)系發(fā)生了變化，該因數(shù)相應(yīng)增加。在較高的頻率范圍，抗擾耦合因數(shù)小于或等于網(wǎng)絡(luò)線長和波長達到最佳匹配時的值(一般在短波范圍內(nèi)達到最佳匹配)。

利用本文的測試裝置實際測量的結(jié)果顯示，在短波頻率范圍內(nèi)，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(tǒng)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