Umhüllt, nicht verdrillt
Koaxialer High-Speed-Video-Link für Automobilanwendungen
Fortsetzung des Artikels von Teil 4
Untersuchung der HF-Störemission
Um einen aussagekräftigen Vergleich zwischen den Übertragungstechnologien zu erhalten, ist im Rahmen der Untersuchungen eine Evaluierungsplattform auf Basis des Maxim MAX9259 (Serializer) und des MAX9260 (Deserializer) verwendet worden (Bild 4). Die Evaluierungsplattform erlaubt eine Bit-Fehlerprüfung während der Übertragung einer PRBS-Signalfolge (Pseudo Random Bit Stream) und wird bei einer physikalischen Datenrate von 2,0 Gbit/s betrieben. Es wurden baugleiche Evaluations-Boards für eine Übertragung der Daten über eine differenzielle Verbindung als auch für eine Übertragung über eine Single-Ended-Verbindung konzipiert und entsprechend den EMV-Messnormen untersucht. Im Vordergrund der Untersuchungen stand hierbei vor allem der direkte Vergleich der EMV-Eigenschaften der beiden Übertragungsmedien.
Die Emission des Evaluationssystems wurde sowohl auf der Versorgungs- als auch auf der Datenleitung durch verschiedene Messungen auf Basis von CISPR25 untersucht. Es zeigte sich ein nahezu identisches Verhalten.
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In einem zweiten Schritt wurden vorhandene Fahrzeugkomponenten mit einer LVDS-Verbindung zwischen einem Steuergerät und dem zugehörigen Display betrachtet. Hierbei ist die Emission des vorhandenen Systems mit differenzieller Verbindung entsprechend CISPR25 vermessen, anschließend auf eine koaxiale Verbindung umgebaut und schließlich nochmals vermessen worden. Der Umbau wurde durch die Verwendung einer entsprechenden Adapterplatine realisiert, wie sie in Bild 5 dargestellt ist.
In Bild 6 ist der Vergleich der Emission von koaxialer und differenzieller Übertragung zu sehen. Es zeigt sich, dass sich im Bereich bis ca. 100 MHz in der Emission des Gesamtsystems keine Unterschiede ergeben. Bis zu dieser Frequenz wird die Emission im Wesentlichen durch Überkopplung von Störungen der Steuergeräte auf den Schirm des Übertragungssystems verursacht. Oberhalb von 100 MHz ergeben sich kleinere Unterschiede zwischen den beiden Übertragungsarten. Es konnte gezeigt werden, dass in diesem Frequenzbereich tatsächlich das Nutzsignal der Videoverbindung einen großen Teil der Emission verursacht. Allerdings wird auch hier die Emission nicht direkt von der Datenleitung abgestrahlt, sondern es handelt sich um Überkopplungen, die am Stecker des Empfängers auf den Schirm gelangen und sich von dort wieder ausbreiten. Dies ist auch die Ursache der noch leicht erhöhten Emission zwischen 150 und 350 MHz bzw. zwischen 1 und 2 GHz. Hier wird, bedingt durch die schlechtere Schirmanbindung der koaxialen Lösung (Aufsatz- bzw. Adapterplatine), ein etwas größerer Anteil des Nutzsignals auf den Schirm gekoppelt. Dies lässt sich jedoch im Rahmen einer Neuentwicklung mit angepasster Anbindung der koaxialen Lösung noch weiter verbessern.
Um schließlich die reale Umgebung und deren Einfluss ebenfalls in Betracht zu ziehen, wurden zusätzlich Fahrzeugmessungen (nach CISPR12 und CISPR25) durchgeführt, die die bisherigen Erkenntnisse aus den Komponentenmessungen bestätigen.
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- Technologieansatz einer koax-basierten Videodatenübertragung
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