近年来，随着ADAS（高级驾驶辅助系统）精度的提高，汽车行业开始安装大量毫米波雷达、LiDAR等高速传感设备。如果噪声从外部进入这些设备，系统可能无法正常工作。相反，如果这些设备产生噪声，则可能会对其他设备产生不利影响，因此噪声对策非常重要。
今年四月村田针对汽车应用推出了村田首款支持大电流(最大1.2A)和宽频带的3225尺寸、用于电源线的绕线共模扼流线圈DLW32PH122XK2。本文将对该新产品的汽车领域降噪对策的效果进行介绍。
车载应用电源线降噪共模扼流线圈
车载电源线降噪对策现状
车载市场正不断扩充ADAS、自动驾驶、V2X、车载信息系统等的应用。由于此类应用要处理庞大的信息，因此为了执行处理，内部处理信号的处理速度亦不断高速化。另一方面，由于部件数量增多，安装密度增大，因此要求部件小型化。此外，随着可进行高速信息通信的无线通信应用的扩大，要求应对更高频的噪声。
共模扼流线圈可有效降低电源线辐射的噪声。以往车载设备电源线的主要降噪目标是针对AM及FM频带的频率，因此使用大型部件应对低频噪音。然而随着车载设备的快速发展，要求采取高于AM及FM频带的高频降噪对策（下图）。
电源线降噪对策使用的共模扼流线圈产品系列
为了应对上述发展趋势，村田制作所完成了适合小型高频降噪对策的电源线用共模扼流线圈DLW32PH122XK2的商品化。
下面我们来介绍一下DLW32PH122XK2降噪对策的效果，并就基板设计中的一些关键因素加以说明。
共模扼流线圈的辐射噪声降噪效果
在如下所述的测量系统中，我们对从EUT将电源电缆作为天线辐射的噪声进行了测量，并明确了可基于共模扼流线圈降低噪声的效果。
测量系统：依据车载国际噪声管制标准CISPR25
本次测量的EUT在200MHz-800MHz范围内产生了噪声，但通过插入DLW32PH122KX2，大幅降低了该范围内的噪声。
下图为辐射的噪声的降噪效果评估结果：
噪声评估结果(垂直极化波、AVE检波)
共模扼流线圈BCI试验的降噪效果
BCI试验是验证对来自外部的噪声的耐受性的试验。
若外部噪声进入，可能会引起EUT误动作。如果抗噪性差，即使很小的噪声也会引起误动作。本试验对插入DLW32PH122XK2后可达到的改进程度进行了验证。
测量系统：按照车载国际噪声管制标准ISO11452-4规定的BCI试验置换法实施了测量
本次测量的EUT，在注入了360～400MHz的噪声后，DC/DC转换器开关停止，发生了输出电压变成0V的误动作。通过插入DLW32PH122KX2，大幅降低了该范围的噪声，提高了对误动作的噪声容限（下图）。
插入DLW32PH122KX2后不发生误动作导入电流
村田推荐
DLW32PH122XK2是村田通过将特有的绕线和接合技术、结构设计优化和材料技术相组合，创新开发出的3225尺寸的小型、能够用一个元件在从数十MHz频带到数GHz频带的宽频带范围内实施噪声对策、支持额定电流为最大1.2A的电源线的绕线共模扼流线圈，并于今年四月实现了商品化。
主要规格
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产品名称 |
DLW32PH122XK2 |
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尺寸 |
3.2×2.5×2.5mm |
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额定电压 |
60Vdc |
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阻抗@100MHz |
900Ω typ. |
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阻抗@1GHz |
1200Ω±20% |
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额定电流 |
1200mA |
总结
在车载设备的降噪对策中，以往AM/FM带的降噪对策就可充分应对，但是近年来随着车载设备的不断进步，要求消除数百MHz的噪声。
相较原来的电源线用共模扼流线圈，共模扼流线圈DLW32PH112XK2的高频带降噪性能更出众，可应对数百MHz的噪声。
参考：考虑噪声途径的基板设计
共模扼流线圈可以有效地消除经由电源线的噪声，但是要发挥该性能，基板的设计是关键。
若基板内层存在GND面和电源面，就会在与表面的图案之间产生寄生电容（下图）。
高频噪声传导路径
如果GND/电源面是均匀的平面，通过图案的噪声则经由寄生电容通过GND/电源面，通过共模扼流线圈后再经由寄生电容返回图案，结果就会绕过共模扼流线圈。
这种现象就会降低共模扼流线圈的效果（下图）。
基于寄生电容的DLW32PH的特性变化
如下图所示，解决此类问题的有效办法就是删除部件正下方的GND/电源面，切断GND/电极面的旁通路径。
阻止高频噪声，基板设计很关键
