【導讀】隨著汽車安全性和娛樂性的要求不斷提高，車載網絡 (IVN) 的數據速率要求也在不斷提高。高級駕駛輔助係統 (ADAS) 和駕駛艙信息娛樂係統等係統變得越來越快，越來越複雜。製造商正在轉向車載網絡的研究，用以支持 ADAS 和駕駛艙信息娛樂係統中設備的數據速率傳輸。為了保障汽車以太網環境下，設備能夠正常運行
，發射端
、接收端和電纜 / 連接器組件等部件必須通過一係列 一致性測試。

隨著汽車安全性和娛樂性的要求不斷提高，車載網絡 (IVN) 的數據速率要求也在不斷提高。高級駕駛輔助係統 (ADAS) 和駕駛艙信息娛樂係統等係統變得越來越快，越來越複雜。製造商正在轉向車載網絡的研究，用以支持 ADAS 和駕駛艙信息娛樂係統中設備的數據速率傳輸。為了保障汽車以太網環境下，設備能夠正常運行
，發射端、接收端和電纜 / 連接器組件等部件必須通過一係列 一致性測試。

MDI 模式轉換損耗測量可確保 ECU 到 ECU 的通信產生 的 EMI/EMC 符合一致性。

IEEE P802.3bw D3.3 和 IEEE P802.3bp 標準確定了幾種一致性測試，以確保設備的互操作性。 介質相關接口 (MDI) 模(mo)式(shi)轉(zhuan)換(huan)損(sun)耗(hao)是(shi)一(yi)項(xiang)重(zhong)要(yao)測(ce)試(shi)。共(gong)模(mo)電(dian)壓(ya)到(dao)差(cha)模(mo)電(dian)壓(ya)，或(huo)者(zhe)差(cha)模(mo)電(dian)壓(ya)到(dao)共(gong)模(mo)電(dian)壓(ya)的(de)轉(zhuan)換(huan)，會(hui)產(chan)生(sheng)不(bu)想(xiang)要(yao)的(de)信(xin)號(hao)，轉(zhuan)換(huan)規(gui)範(fan)目(mu)的(de)就(jiu)是(shi)限(xian)製(zhi)無(wu)用(yong)信(xin)號(hao) 的能量。MDI 轉換損耗測試用於評估MDI的損耗，以確認在規範規定的特定頻率範圍內，反射功率能維持在設定限定值以下。MDI 模式轉換損耗測試通常使用矢量網絡分析儀 (VNA) 的端口 1 和端口 2 進行測試。

技術洞察

規範要求的100BASE-T1/1000BASE-T1 設備理想情況下，具有100Ω的差分特性阻抗 ; 但是，MDI輸出的正負極性不匹配會導致模式轉換。

在(zai)有(you)線(xian)信(xin)號(hao)中(zhong)
，差(cha)模(mo)和(he)共(gong)模(mo)之(zhi)間(jian)的(de)轉(zhuan)換(huan)會(hui)降(jiang)低(di)傳(chuan)輸(shu)信(xin)號(hao)的(de)質(zhi)量(liang)
，並(bing)導(dao)致(zhi)環(huan)境(jing)中(zhong)的(de)電(dian)磁(ci)兼(jian)容(rong)問(wen)題(ti)。因(yin)此(ci)，要(yao)求(qiu)傳(chuan)輸(shu)線(xian)組(zu)件(jian)必(bi)須(xu)測(ce)試(shi)其(qi)轉(zhuan)換(huan)損(sun)耗(hao)特(te)性(xing)
，如(ru)縱(zong)向(xiang)轉(zhuan)換(huan)損(sun)耗(hao) (LCL)
、橫向轉換損耗 (TCL) 和混合模式 S 參數。

100BASE-T1MD鏈路段的共模和差模轉換TCLT和TCTL(定義在S參數：Sdc11、Sdc22、Sdc21和Sdc12中)應滿足或超過以下公式中從1MHz到200MHz的所有頻率要求。

100BASE-T1一致性測試區域 : 1000BASE-T1 鏈路段的 縱向轉換損耗 (LCL) 和橫向轉換損耗 (TCL) 模式轉換，在MDI處測量的PHY，LCL (Sdc11) or TCL (Scd11) 應滿足在 10MHz 到 600MHz範圍內的所有頻率都可以滿足以下公式：

模式規範適用於 :

● 使用 S 參數 SDC11/SDC22 描述縱向轉換損耗 (LCL) 以及共模到差模的回波損耗 20*log10(abs 0.5*(S11+S12-S21-S22)

● 使用 S 參數 SCD11/SCD22 描述橫向轉換損耗 (TCL) 以及差模至共模回波損耗

● 使用 S 參數 SDC12/SDC21 描述縱向回波損耗 (LCTL) 以及共模到差模插入損耗

● 使 用 S 參 數 描 述 SCD12/SCD21 的 橫 向 轉 換 損 耗 (TCTL) 以及差模至共模插入損耗

推薦測試設置

MDI模式轉換損耗測量通常使用矢量網絡分析儀(VNA)執行。根據VNA的設計
，可能隻有一個輸入端口
，如果是這種情況，則需要使用巴倫將DUT的差分傳輸轉換為VNA的單端輸入。但是，如果VNA有兩個或更多輸入端口
，則不需要巴倫。

使用VNA時，必須在多端口網絡分析儀上進行MDI模mo式shi轉zhuan換huan損sun耗hao測ce量liang。測ce量liang模mo式shi轉zhuan換huan損sun耗hao時shi，測ce試shi裝zhuang置zhi中zhong布bu線xian和he測ce試shi夾jia具ju的de阻zu抗kang匹pi配pei至zhi關guan重zhong要yao。除chu了le使shi用yong的de測ce試shi夾jia具ju外wai
，尤you其qi建jian議yi在zai測ce試shi設she置zhi下xia放fang置zhi一yi個ge參can考kao接jie地di
，並bing牢lao固gu地di連lian接jie到dao測ce試shi夾jia具ju以yi實shi現xian充chong分fen接jie地di。將jiangDUT的MDI 和測試設備連接起來的夾具都應具有足夠的模式轉換損耗裕度，以滿足MDI的要求。

在 VNA 中，設置測試的起始和終止頻率。根據 Open Alliance 規範，必須根據汽車以太網比特率選擇合適的頻率範圍。

MDI模式轉換損耗測試報告集成指南

適用於100 Base-T1/1000 Base-T1的TekExpress 汽車解決方案，提供了將MDI模式轉換損耗 (MCL)的外部結果集成到 TekExpress 報告中的選項。 該解決方案提供了一個選項，可以選擇特定的S2P文件格式 (具有 Sdc11(Re/Im))進行瀏覽。

該解決方案讀取Sdc11實部和虛部，將其轉換為dBm單位
，並根據一致性測試指標範圍進行繪圖。MDI模式轉換損耗測試S2P文件格式如下:

Sdc11 位於第 2 位，其 Re/Im 分別位於第 4 列和第 5 列。 典型值如下所示：

配置 MDI MCL 測試 100 Base-T1 or 1000Base-T1 測試

● 進入 “DUT Panel” 選擇套件

● 進入的“Test Panel” 並選擇測試

● 點擊 MDI 模式會話 S2p “瀏覽” 選項

● 點擊運行

● 生成報告

，並顯示全部細節

100BASE-T1 MDI模式轉換損耗 (MCL) 測試限定值

下麵的圖表顯示了 IEEE 100BASE-T1/ 1000BASE-T 一 致性測試的限定值：

備注 : IEEE P802.3bw/ D3 規範定義了這些限定值

1000BASE-T1 MDI模式轉換損耗(MCL)測試限定值

此限定值來自 IEEE Std 802.3bp-2016。

使用 Matnet 測試夾具的不同端口的 MDI 模式轉換損耗的仿真數據。

MDI模式轉換TekExpress圖表

總結

MDI模式轉換測試使用外部VNA(矢量網絡分析儀)執行。該測量將有助於檢查ECU到ECU(電子控製單元)的共模EMI/EMC一致性性。對於用戶來說，提供單個一致性性報告始終是一個挑戰。但是，針對100/1000 Base-T1的測試
， 泰克汽車一致性性解決方案提供了一個選項，可以將MDI模式轉換損耗(MCL)的外部結果整合到泰克TekExpress報告中。

（來源;泰克科技）

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