[实用新型]车载以太网电路板

说明书

技术领域

本实用新型涉及汽车电子技术，特别是涉及一种车载以太网电路板的技术。

背景技术

随着驾驶辅助系统越来越普遍以及信息娱乐系统日趋复杂化，车载网络的带宽需求也越来越大，因此车载以太网技术有逐渐代替CAN的趋势。

车载以太网可以显著降低系统复杂性、连接成本和布线重量，还方便将来向光纤标准扩展，但其频率高速率快，且大数据传输，对干扰比较敏感，信号质量要求比较高，但车上环境恶劣，其抗干扰性能需不断加强和改进才能达到要求，而利用布局布线优化来实现抗干扰性能的标准是不占器件空间且低成本的方式，也避免了使用器件对策时器件老化的风险，还避免了使用器件时对有用信号本身可能造成的伤害，具有高可靠性。

目前常用的车载以太网针对抗干扰性能的方案有以下几种：

1）在差分线上使用高精度电阻、电容、电感组成的滤波器来滤除线上的噪声干扰。但这个方法具有局限性，只能抑制有用信号频带以外的噪声，而无法抑制和信号同一频段的噪声干扰。

2）使用共模电感来抑制包括同频干扰频段内的共模噪声干扰。但共模电感也有局限性，它仅对平衡性的干扰有效，如果差分线两条线上的噪声大小不一致，或者到达共模电感的时间不一致，那共模电感抑制噪声的能力就会打上很大的折扣。

3）差分线需要等长，常用做法是要求芯片至接口的差分线总长等长。但总长等长具有局限性，实际上，这么做的结果是（共模电感等）滤波器之前的差分线是不等长的，导致共模噪声以不平衡的状态先后到达滤波器，做不到噪声同时抵消，引起抗干扰性能恶化。

4）以太网差分线的走线参数（比如在线宽、线-线距离、线-地距离），常用的做法是在100ohm的前提下利用SI9000仿真来得出一个统一值。但实际上，走线遇到滤波器后，阻抗发生突变了导致信号反射和叠加，从而导致了信号不稳定和抗干扰性能的恶化。

5）多层板中以太网差分线的参考层常用的是相邻的地层。但在保证100ohm阻抗的限制下走线只有4mils左右，这会因为制造误差造成的线宽细微变化而引起阻抗的大变化，从而引起信号质量和抗扰性能的恶化。

实用新型内容

针对上述现有技术中存在的缺陷，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种差分阻抗的一致性和平衡性好，抗干扰能力强的车载以太网电路板。

为了解决上述技术问题，本实用新型所提供的一种车载以太网电路板，包括PCB基板，及安装在PCB基板上的以太网驱动模块、以太网连接件；

所述PCB基板是多层板，PCB基板上印制有连接以太网驱动模块、以太网连接件的差分线、回流线；所述回流线是印制在PCB基板上的正电源线或接地线；

其特征在于：所述差分线、回流线布设在PCB基板的非相邻层上，差分线上设有第一共模电感、第二共模电感、第一静电抑制二极管、第二静电抑制二极管、第一滤波电容、第二滤波电容、第三滤波电容、第四滤波电容、第一滤波电阻、第二滤波电阻、第三滤波电阻、第四滤波电阻；

所述第一共模电感的第一个线圈的输入端经第二滤波电阻接到以太网驱动模块的差分信号正相输出端，并通过第二静电抑制二极管接到地；

所述第一共模电感的第一个线圈的输出端依次经第四滤波电容、第二共模电感的第一个线圈接到以太网连接件的差分信号正相输入端，并依次经第四滤波电阻、第二滤波电容接到地；

所述第一共模电感的第二个线圈的输入端经第一滤波电阻接到以太网驱动模块的差分信号反相输出端，并通过第一静电抑制二极管接到地；

所述第一共模电感的第二个线圈的输出端依次经第三滤波电容、第二共模电感的第二个线圈接到以太网连接件的差分信号反相输入端，并依次经第三滤波电阻、第一滤波电容接到地。

进一步的，设以太网驱动模块的差分信号正相输出端与以太网连接件的差分信号正相输入端之间的差分线的长度为d11，以太网驱动模块的差分信号反相输出端与以太网连接件的差分信号反相输入端之间的差分线的长度为d12，则有d11=d12。

进一步的，设第一共模电感的第一个线圈的输出端与第二共模电感的第一个线圈的输入端之间的差分线的长度为d21，第一共模电感的第二个线圈的输出端与第二共模电感的第二个线圈的输入端之间的差分线的长度为d22，则有d21=d22。

进一步的，设第二共模电感的第一个线圈的输出端与以太网连接件的差分信号正相输入端之间的差分线的长度为d31，第二共模电感的第二个线圈的输出端与以太网连接件的差分信号反相输入端之间的差分线的长度为d32，则有d31=d32。