汽車以太網-TC9測試的深度剖析

Allion Labs/ Maroco Fan & Ken Yan

近年來隨著車用影音娛樂/資料傳輸的升級,車用網路也由較簡單的架構演變為更複雜的脈絡,為了符合更快速、穩定的傳輸效率,Open Alliance為物理層傳輸通道Cable/Connector制定了TC2-100Base以及TC9-1000Base的RF測試規範。本篇文章我們將針對TC9(頻率範圍的要求在1~600MHz)的測試分類,延伸考量以及測試治具部分進行分析說明。

汽車以太網  TC9 線纜與連接器 3大測試分類

1.Connector (SCC Context)

2.Cable and Channel (SCC Context)

3.Whole Communication Channel (SCC Context)

測試雜訊影響大?延伸考量您到位了嗎?

由於在一個複合式的傳輸環境中,訊號的傳遞不能單單只考量自身通道特性,不同的訊號對之間相互影響都可能會造成訊號的失真,因此當終端產品為multi-lane時,除了測試獨立通訊通道(SCC, Standalone Communication Channel)以外,還必須考量到整個系統環境(ES, Environment System)的相互串擾。

Environment System Context

Types Item
Connectors PSANEXT Loss(Sdd31, Sddyx)
PSAFEXT Loss (Sdd41, Sddyx)
AFEXTDC Loss(Sdc41 , Sdcyx)
AFEXTDS Loss(Sds45 , Sdsyx)
Cable and Channel- Informative ANEXT Loss(Sdd31 , Sddyx)
AFEXT Loss(Sdd41 , Sddyx)
AFEXTDC Loss(Sdc41 , Sdcyx)
AFEXTDS Loss(Sds45 , Sdsyx)
Whole Communication Channel PSANEXT Loss(Sdd31, Sddyx)
PSAACRF (Sdd41, Sddyx)
AFEXTDC Loss(Sdc41 , Sdcyx)
AFEXTDS Loss(Sds45 , Sdsyx)

為了得到精確的量測結果,不論是測試環境或是治具特性都有一定程度的要求,值得一提的是,線材最大組件長度為15m並允許最多附帶4顆串接連接器,若是待測物以不正常的捲線狀態擺放或是測試平台為導電材質,都可能造成在測試過程中待測物受到訊號干擾進而影響量測數據,因此在測試時均需使用特殊設計的絕緣平台(絕緣筒)並依固定區間擺放樣品。

治具選擇的關鍵要點

Measurement Fixtures

量測治具不外乎以下三個要求:低插入損失、差動線高頻信號對稱性以及相當良好的阻抗匹配。

Impedances and Termination

阻抗要求相較於商用產品嚴格:

ImpedanceToleranceCondition
100Ω±5%50ps
100Ω ±5% 5 % limit is exceeded no longer than 120 ps round trip time

Balance

量測治具不僅要求差動走線<30mm,對於差動線的高頻信號對稱性用LCL(Sdc11)方式來判斷:

Fixture performance-LCL

Conductive Drum

由於Cable可能達到15m的長度,而在量測上Cable的擺放也有許多限制:

當要量測15m長度的Cable時,一般的導電桌面可能無法使用。

因此,可以使用Conductive Drum導電筒的方式達到縮小量測面積。百佳泰為了服務有意加入Car-Ethernet客戶,降低量測的門檻並使Car-Ethernet能夠迅速的發展,本公司特別精心製作實用性質高的Conductive Drum(符合TC-9),有意者可以聯絡。

百佳泰一站式測試服務  輕鬆解決測試需求

一般來說,在設備校準完成後,需要透過Mode conversion 和Return loss確保量測環境是否符合需求,若是在設備本身噪聲過大的情形下進行量測,則會造成量測結果失真進而影響測試結果的準確性,不僅抓不到問題,還耗費De-bug的時間,造成勞神傷財。

百佳泰在測試領域深耕多年,建立客戶對數據的信任度是我們的宗旨,因此在量測環境的精確度都有一定的要求。

Verification of VNA calibration accuracy- Return Loss
Verification of VNA calibration accuracy- LCL
Verification of VNA calibration accuracy- LCTL

百佳泰累積多年的車聯網與線纜連接器等多方測試經驗,深刻了解到車載以太網涵蓋各種系統和子系統的多種總線(CAN、LIN、MOST等共存)。因此,我們需要不同的測試手法,來完成汽車和車用網絡的設計、驗證、調試、排障、維護和保養。針對汽車以太網,百佳泰能協助您的產品迅速找到問題點並實時提供分析與建議,最終確保產品擁有高質量及符合消費者期待,高效達成產品可靠性與互操作性!

百佳泰測試實驗室除了能夠為您測試產品的效能表現,同時提供更進一步的治具服務,若有測試需求還請來信至service@allion.com。