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單對以太網 (SPE) 在汽車行業顯示出前景，服務于從信息娛樂到高級駕駛輔助的各種應用。傳感器和相關功能的激增正在推動 SPE 的發展。正如一對以太網 (OPEN) 聯盟特別興趣小組 (SIG)指出的那樣, 添加功能傳統上需要添加新的電子控制單元 (ECU)。但如今的車輛平均擁有 50 個 ECU，有些甚至超過 200 個，這種方法變得不切實際。因此，該行業正在轉向面向區域服務的架構。可以將新服務添加到通過 SPE 與多個傳感器和執行器通信的高性能 ECU。在車輛中有效部署 SPE 需要先進的連接器技術和快速、準確的連接器評估方法。兩個新的信號驗證套件——enetSEAL+ 信號驗證套件和HDSCnet+ 信號完整性測試套件——可以幫助完成后一項任務。

連接器組合

TE Connectivity的 SPE 產品包括enetSEAL+和 HDSCnet+ 連接器產品組合。enetSEAL+ 連接器支持多功能顯示器、遠程信息處理、遙測單元、信息娛樂模塊、高級駕駛員輔助系統和媒體訪問控制器在惡劣條件下的線對線和線對板連接。它可以使用 SPE 差分信號傳輸通信協議連接外部攝像頭和傳感模塊。

HDSCnet+ 堅固耐用的重載熱塑性連接器將 TE Connectivity HDSCS 連接器接口與公司的單對以太網MATEnet 相結合模塊化、可擴展、小型化的汽車以太網互連系統。HDSCnet+支持線對線和線對設備連接，即將支持線對板連接。它支持多個混合接口，結合 SPE 以及非屏蔽或屏蔽雙絞線電纜的電源和可擴展性。根據 IEEE 100BASE-T1 和 1000BASE-T1 標準，MATEnet 支持高達 1Gb/s 的速度，根據替代技術支持高達 4Gb/s 的速度。TE 的 NanoMQS 端子兼容非屏蔽雙絞線 (UTP) 和屏蔽雙絞線 (STP) 變體。應用示例包括車載網絡 (1000BASE-T1) 和后視攝像頭 (100BASE-T1)。

測試套件

為了支持涉及這些連接器技術的設計，TE Connectivity 提供了兩個測試套件。enetSEAL + 信號驗證套件支持 100BASE-T1 (IEEE 802.3bw) 100Mb/s 連接，使設計人員能夠驗證 enetSEAL+ 連接器系統是否符合通過 UTP 電纜進行 SPE 通信的 TC2 OPEN 聯盟規范。

該套件包含兩個測試板組件，其中裝有一個 enetSEAL+ 180° 接頭和兩個 SMA 連接器。它還包含五個 3m 帶護套的 UTP 20AWG 電纜組件，它們可以配對以在兩個測試板之間創建總長 15m 的電纜鏈路（圖 1）。此鏈接復制了 100BASE-T1 規范，該規范允許一個通道內最多有四個內聯連接，從而使工程師能夠驗證完整的 15m 整個通信通道 (WCC) 是否符合 100BASE-T1 TC2 規范。

圖 1：enetSEAL+ 信號驗證套件包括兩個測試板組件和五個 3m 護套 UTP 電纜組件。（來源：貿澤電子）

用于 100BaseT1 100Mb/s 連接的HDSCnet+ 信號完整性測試套件允許工程師驗證 TE 的 HDSCnet+/MATEnet 連接器系統是否符合 TC2 開放聯盟規范，以便通過帶護套的 UTP 電纜進行 SPE 通信。該套件包含兩個測試板，每個測試板都裝有一個 MATEnet 90° 接頭和兩個 SMA。與 enetSEAL+ 套件一樣，HDSCnet+ 套件包括五個電纜組件，它們可以配對以在兩個測試板之間創建總長 15m 的電纜鏈路。工程師可以移除一根或多根電纜鏈路以評估更短的通道長度。

測試設置示例

enetSEAL+套件可以作為工程師如何使用這兩種套件的示例。要測量的參數包括特性阻抗差模（CIDM）、回波損耗（RL）、插入損耗（IL）、縱向轉換損耗（LCL）和縱向轉換傳輸損耗（LCTL）。除套件外，所需設備還包括矢量網絡分析儀（VNA）和時域反射計（TDR）。

用于 WCC 評估的典型測試裝置包括測試電纜、內聯連接器和在放大的接地參考平面（測量值至少為 1m x 2m）上的 10mm ± 0.5mm 隔離支撐 (ε r ≤ 1.4)。該套件的測試板組件連接到測試電纜鏈路組件的兩端，取代了實際汽車實施中的 ECU 連接器。反過來，測試板組件連接到 VNA（用于測量混合模式 S 參數，包括 RL 和 IL）或 TDR（用于測量 CIDM）。

圖 2顯示了 TE Connectivity 實驗室設置的照片，其中電纜呈曲折狀排列，用木鎬固定，以避免寄生耦合。使用 VNA 和 TDR 執行測量后，最后一步是將測量結果與TC2通信通道規范的限制線進行比較。