如何分隔汽車以太網(wǎng)PAM3信號(hào)

目前，有兩種方法把主信號(hào)與從信號(hào)分開。

第一種是傳統(tǒng)方法，要求用戶斷開或剪斷汽車以太網(wǎng)電纜，插入定向耦合器來分隔和測(cè)試信號(hào)。這種方法在以最小干擾實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確測(cè)試方面本身存在著缺陷。

第二種方法也就是泰克信號(hào)分隔方法，這是一種新方法，采用先進(jìn)的軟件和探頭，非插入式分隔信號(hào)，用戶可以更清楚地查看真實(shí)的信號(hào)。這種方法克服了傳統(tǒng)定向耦合器方法的缺點(diǎn)。

下面我們將討論并比較這兩種方法。

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定向耦合方法

如前所述，定向耦合器方法要求斷開汽車以太網(wǎng)電纜，手入定向耦合器分隔信號(hào)。在系統(tǒng)級(jí)剪斷電纜并不是一件易事，因此這種方法并不適合進(jìn)行系統(tǒng)級(jí)測(cè)試。

通過這種方法，用戶可以查看主信號(hào)和從信號(hào)，但它引入了插損和回?fù)p，很難確定錯(cuò)誤是系統(tǒng)引起的，還是新增硬件引起的。此外，盡管我們可能能夠消除定向耦合器的影響，但反嵌可能會(huì)放大系統(tǒng)中的噪聲，影響測(cè)量和表征精度。我們使用的設(shè)置包括把汽車以太網(wǎng)轉(zhuǎn)換到SMA連接器的夾具、定向耦合器、把SMA轉(zhuǎn)換到汽車以太網(wǎng)電纜的夾具。

眼圖顯示了在安裝定向耦合器后插損和回?fù)p對(duì)汽車以太網(wǎng)信號(hào)的影響。最大幅度是100mVpp，因?yàn)槎ㄏ蝰詈掀鞑捎枚ㄏ蛟砉ぷ?。插損和回?fù)p結(jié)果使眼圖閉合。

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泰克信號(hào)分隔方法

泰克信號(hào)分隔方法同時(shí)從主測(cè)試點(diǎn)和從測(cè)試點(diǎn)查看電壓波形和電流波形，來分隔全雙工信號(hào)，并采用專有軟件算法提供分隔后的信號(hào)。泰克信號(hào)分隔方法是一種基于軟件的解決方案，它不用剪斷汽車以太網(wǎng)電纜，用戶就能看到真實(shí)信號(hào)。

采用泰克信號(hào)分隔軟件的主信號(hào)的眼圖

這種方法的優(yōu)勢(shì)之一，是它可以顯示主信號(hào)和從信號(hào)，而不會(huì)像定向耦合器方法那樣增加插損和回?fù)p及反嵌影響。上方眼圖采用泰克信號(hào)分隔軟件，與定向耦合器眼圖相比，信號(hào)質(zhì)量更高，眼圖“更清楚”。用戶可以準(zhǔn)確地表示汽車以太網(wǎng)信號(hào)，實(shí)現(xiàn)信號(hào)質(zhì)量測(cè)量，并能夠更快地確定潛在的性能問題。

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定向耦合與信號(hào)分隔對(duì)比

信號(hào)分隔方法與定向耦合方法比較我們使用上面提到的兩種測(cè)試方法，進(jìn)行測(cè)量測(cè)試，對(duì)比測(cè)試結(jié)果。在測(cè)試中，我們先使用泰克信號(hào)分隔技術(shù)、一只電流探頭和電壓探頭設(shè)置和運(yùn)行測(cè)試。對(duì)定向耦合器方法，我們剪斷汽車以太網(wǎng)電纜，插入帶有SMA連接器的定向耦合器。然后我們運(yùn)行測(cè)試，測(cè)試條件與定向耦合器方法相同，然后調(diào)用信號(hào)分隔方法波形，對(duì)比這兩種測(cè)試方法。

比較結(jié)果顯示，這兩種方法的幅度存在著明顯差異，說明了定向耦合器的影響。在采用定向耦合器方法時(shí)，主信號(hào)的幅度約為90mVpp（峰峰值電壓），從信號(hào)的幅度約為85mVpp。相比之下，信號(hào)分隔方法中主信號(hào)的幅度約為1.5Vpp，從信號(hào)的幅度約為1.45Vpp。

泰克信號(hào)分隔方法和定向耦合方法的測(cè)試結(jié)果對(duì)比

在本例中，定向耦合器增加了20dB損耗。為消除定向耦合器引入的斷點(diǎn)，反嵌必不可少，以補(bǔ)償插損和回?fù)p。如前所述，盡管有可能能夠消除定向耦合器的影響，但反嵌可能會(huì)放大系統(tǒng)中的噪聲，影響測(cè)量和表征精度。還應(yīng)該指出，反嵌可能會(huì)耗用很長時(shí)間，極具挑戰(zhàn)性。此外，對(duì)汽車的系統(tǒng)級(jí)測(cè)試和維護(hù)保養(yǎng)來說，剪斷電纜、安裝定向耦合器可能會(huì)極具挑戰(zhàn)性。

相比之下，信號(hào)分隔方法不用干擾系統(tǒng)就能顯示真實(shí)信號(hào)。通過這種全新的汽車以太網(wǎng)測(cè)試方法，用戶可以表征信號(hào)，精度更高，時(shí)間更少，而且不會(huì)增加費(fèi)用和測(cè)量挑戰(zhàn)。用戶可以使用這種方法，在系統(tǒng)級(jí)執(zhí)行信號(hào)完整性測(cè)試，執(zhí)行應(yīng)用環(huán)境中提供的所有測(cè)試。

審核編輯：劉清