CAN數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)EMC的評(píng)價(jià)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(hào)，主要應(yīng)用于C類網(wǎng)等高速場(chǎng)合，最高傳輸速率可達(dá)1 Mb/s，至少可連接110個(gè)節(jié)點(diǎn)。由于CAN－H和CAN－L上傳輸?shù)男盘?hào)為差分信號(hào)，因而對(duì)高速CAN，EMC的影響主要來自共模信號(hào)。圖6所示為高速CAN的測(cè)試裝置，其中差分網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)稱負(fù)載是60 Ω，為了耦合共模信號(hào)，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(shí)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(cè)量傳遞函數(shù)時(shí)才被連接到電路中。

圖6 高速CAN測(cè)試裝置原理圖

容錯(cuò)CAN
　　容錯(cuò)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(chǎng)合，最高傳輸速率可達(dá)125 kb/s，最多可連接15個(gè)節(jié)點(diǎn)。它的突出優(yōu)點(diǎn)是一旦總線發(fā)生錯(cuò)誤，能自動(dòng)轉(zhuǎn)換到單線傳輸模式，因而需要對(duì)第一條線進(jìn)行測(cè)試。圖7為容錯(cuò)CAN的測(cè)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(duì)共模信號(hào)進(jìn)行測(cè)量，元件C1、C3、R7、R8和分壓電路必須成對(duì)相匹配，一般誤差不超過0.1％。

圖7 容錯(cuò)CAN測(cè)試裝置原理圖

CAN數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)EMC的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)
a.電磁輻射的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)
選定好測(cè)試裝置之后，還需制定合適的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于電磁輻射的評(píng)價(jià)，輻射限值可由被擾對(duì)象的抗擾限值結(jié)合干擾源和被擾對(duì)象之間的耦合得出。眾所周知，車載電臺(tái)對(duì)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(tái)作為被擾對(duì)象，CAN數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)的輻射在車載電臺(tái)一端必須嚴(yán)格得低于車載電臺(tái)的抗擾限值。CISPR 25規(guī)定了車載電臺(tái)天線輸入端的抗擾限值，在中波波段為0 dBμV，長(zhǎng)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(fù)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(shí)踐表明：由于總線信號(hào)的頻譜和被擾對(duì)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(cè)試裝置的射頻耦合網(wǎng)絡(luò)衰減了15 dB，測(cè)試裝置的射頻耦合點(diǎn)和車載電臺(tái)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(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)如表1所示。
表1 CAN總線系統(tǒng)電磁輻射的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn) dBμV
頻率范圍長(zhǎng)波中波
車載電臺(tái)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(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)
電磁場(chǎng)是產(chǎn)生對(duì)CAN數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)總線干擾的根本原因，電磁場(chǎng)場(chǎng)與由之產(chǎn)生的干擾信號(hào)之間的關(guān)系稱為抗擾性的耦合因數(shù)。實(shí)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(zhǎng)和波長(zhǎng)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(zhǎng)和波長(zhǎng)達(dá)到最佳匹配時(shí)的值(一般在短波范圍內(nèi)達(dá)到最佳匹配)。

利用本文的測(cè)試裝置實(shí)際測(cè)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(shí)，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(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)
頻率范圍5MHZ以下5MHZ以上
抗干擾性電平（均方根值）f×2V/MHz10V