1、本文格式為Word版，下載可任意編輯管控高速數(shù)字接口EMI的若干最重要技術(shù) 為實現(xiàn)勝利的移動通信產(chǎn)品，這些產(chǎn)品內(nèi)全部組件必需要各司其職、和平共處。這不僅意味著任何不期望產(chǎn)生的射頻信號必需不干擾任何有意放射的射頻信號，還意味著任何有意的射頻信號必需不干擾任何其它電路的工作。這就是所謂的相互透亮原則。任何電路的操作都是透亮的-這意味著不干擾到任何其它電路的工作。至關(guān)重要的是，規(guī)范制定機構(gòu)必需要特殊留意從接口到射頻，以及從射頻到接口的EMI,由于無論接口如何能“獨善其身”,只要它易受干擾或本身放射干擾，整個產(chǎn)品就不會正常工作。MIPI聯(lián)盟已經(jīng)開發(fā)出兩種特別關(guān)注相互透亮度的規(guī)范。 電磁科學(xué)告知我們（依

2、據(jù)麥克斯韋方程）：電子移動時，肯定會產(chǎn)生射頻信號。在設(shè)計時，可采納七種主要技術(shù)管理EMI,它們是：隔離、信號幅值、偏移范圍、數(shù)據(jù)速率、信號均衡、壓擺率掌握和波形整形。這些技術(shù)各有不同功用，接下來我們將逐一爭論。 隔離 物理隔離可能是最顯而易見的技術(shù)。對射頻信號來說，假如我們能將其“屏蔽”,那它就不會干擾任何其他信號。雖然隔離永久不會盡善盡美，且在蜂窩或無線局域網(wǎng)頻率，實際的隔離分貝值在2040dB之間。達(dá)到這種水平的隔離對解決EMI問題通常必不行少。因此，認(rèn)真測量IC封裝和PCB布局可供應(yīng)的隔離特別重要。 圖1:用于當(dāng)代表貼射頻封裝的一個可能的隔離罩。 信號幅度 降低接口信號的幅值確定會降低E

3、MI,但效果不大。若信號幅值降低一半，EMI僅降低6dB。這可能足以擺脫一個閉鎖問題（close problem），但該方法也同時降低了接收器裕度，并可能導(dǎo)致接口錯誤。基于此，最好是將其作為應(yīng)對EMI問題的最終手段。 漂移和平衡 漂移是差分信號的兩個重量間的時間偏移。平衡是差分信號兩個重量間的幅度匹配。這兩個參數(shù)基本由接口驅(qū)動器電路打算，且最好將其一起分析。如圖2所示，當(dāng)信號平衡在10%以內(nèi)，與漂移造成的EMI影響比，信號平衡的準(zhǔn)確值顯得沒那么重要。這意味著，從EMI的角度看，設(shè)計接口驅(qū)動電路時，盡量削減漂移遠(yuǎn)比致力幅值平衡事半功倍。 圖2:信號平衡和漂移的組對比。該圖表明，管理漂移比得到一個

4、特別閉合的信號平衡要重要得多。甚至在2%的UI漂移時，信號平衡誤差高達(dá)10%的影響也微不足道。僅當(dāng)漂移百分百為零時（一個不太可能的狀況），信號平衡才變得重要。 數(shù)據(jù)傳輸速率 數(shù)字信號的射頻頻譜具有不同特性，從EMI的角度看，最重要的是該數(shù)據(jù)速率和其整數(shù)倍速率的頻譜零值。圖3,清晰地展現(xiàn)了這些頻譜零值。 這些零值獨立存在于任何信號濾波。通過轉(zhuǎn)變數(shù)據(jù)速率，而非將頻譜零值移到一個射頻接收器頻帶四周以除去進入接收器的EMI,是種切實可行的選擇。對必需識取多個衛(wèi)星發(fā)回的極其微弱信號的gps接收器來說，這尤為重要。圖3顯示了這種用于關(guān)心愛護GPS接收器的技術(shù)，數(shù)據(jù)速率從1.248Gbps（圖3a）變?yōu)?.

5、456Gbps（圖3b）。 （a） （b） 圖3:轉(zhuǎn)變接口數(shù)據(jù)速率會移動頻譜零值。這是無需任何濾波、能降低特定頻帶EMI的一種特殊有效的方法。 壓擺率 接口攜帶的全部必要信息位于主譜瓣。頻譜旁瓣攜帶數(shù)據(jù)波形變換信息，而非數(shù)據(jù)本身。對因旁瓣（這些旁瓣頻率高于數(shù)據(jù)速率）能量產(chǎn)生的EMI來說，可以通過削減每個波形變換的壓擺率來抑制。這么做之所以有效，是由于意外的射頻信號的總帶寬不由數(shù)據(jù)速率掌控，而是由數(shù)據(jù)波形的最快變換（邊沿）打算的。 圖4a（頂部）說明白這種技術(shù)的確影響到接口信號的“眼圖”.雖然完全睜開的眼的寬度變窄了，但眼頂部和底部間的分別沒受影響。這是使用該過濾技術(shù)必付的代價。 請留意：擺率掌

6、握僅降低了旁瓣幅值。對主瓣的任何影響都可以忽視不計。這有利有弊：好處是，這意味著，擺率掌握并不會稀釋數(shù)據(jù)內(nèi)容。壞處是：僅當(dāng)干擾頻率來從主瓣時，會使該技術(shù)無效。基于此緣由，如采納M-PHY的MIPI Alliance DigRFSM等應(yīng)用，人們傾向使用每個都工作于較低數(shù)據(jù)速率的多條信道，而非一條工作于較高數(shù)據(jù)速率的信道。 （a） （b） 圖4:壓擺率掌握對差分信號的頻率較高旁瓣的影響：頂部）眼圖的邊緣變換時間定義；底部）與a圖顯示的變換相應(yīng)的頻譜。 波形整形 實施壓擺率掌握的直接方法是調(diào)整電流源充放電電容。這就產(chǎn)生了如圖3及下面圖5a中所示的直線變換。其它波形外形也確會影響EMI值，結(jié)果有好有壞

7、。例如，圖5b展現(xiàn)了由簡潔RC濾波所得到的指數(shù)波形的效果。這里，EMI其實變得更嚴(yán)峻。緣由是，在任何變換開頭時，指數(shù)波形都形成一個尖角，即使任何變換的結(jié)尾是光滑的。但在變換終點，侵損已經(jīng)發(fā)生。 圖5c展現(xiàn)了當(dāng)全部的尖角被從接口波形中除去，頻譜鉗限性能大大改善了。除去尖角是波形整形的首要目標(biāo)，所以，有時也將其稱為波形曲率限制。 （a） （b） （c） 圖5:具有不同波形外形的信號變換的EMI信號的頻譜變化：a）線性變換，b）指數(shù)變換，和c）濾波后的波形。指數(shù)變換實際上抑制EMI的力量最差。 技術(shù)組合拳 全部的EMI管理技術(shù)始于最大化物理隔離。除隔離外，取決于接口標(biāo)準(zhǔn)化委員會遇到的詳細(xì)問題，會采納

8、不同的技術(shù)。下面介紹來自于公布的MIPI標(biāo)準(zhǔn)的兩個例子。 MIPI聯(lián)盟的M-PHY規(guī)范是個使用低幅值差分信號的HSS鏈接。由于數(shù)據(jù)傳輸速率高于很多蜂窩和其它無線通信頻率，所以組合使用了數(shù)據(jù)速率選擇、壓擺率掌握以及漂移邊界等方法以降低消失在內(nèi)部（包括可能的單片）射頻接收器輸入端的EMI.圖6是體現(xiàn)這種改善的一個例子。 圖6:MIPI聯(lián)盟的M-PHY接口組合了漂移邊界與壓擺率掌握技術(shù)，以盡力降低高頻EMI.將該結(jié)果與圖4b中的頻譜進行比較。 MIPI聯(lián)盟的射頻前端（RFFE）接口有不同的問題，且采納不同的技術(shù)管理EMI.RFFE應(yīng)用需要大幅值的單端信號，即便該接口工作時緊鄰敏感的射頻輸入。這里采納

9、的技術(shù)組合首先采納與應(yīng)用需求全都的最低數(shù)據(jù)傳輸速率。然后，我們對接口波形實施曲率掌握，以確保任何EMI都被限定于低于本地射頻的工作頻率。圖7是演示其作用效果的一個例子。 （a） （b） 圖7:MIPI聯(lián)盟的RFFE接口組合了數(shù)據(jù)速率選擇和波形整形技術(shù)，以將不需要的射頻信號頻帶掌握在主要無線通信頻帶以下：（頂部）26MHz數(shù)據(jù)速率已經(jīng)使得大部分信號能量位于低頻，而（底部）在每一個轉(zhuǎn)換的開頭和結(jié)束都另實施了少量的曲率掌握，顯著改善了EMI抑制性能。 總結(jié) 設(shè)計的EMI管理是實現(xiàn)移動設(shè)備內(nèi)接口和接收器相互透亮度的一個關(guān)鍵組成部分。定義這些接口的規(guī)范委員會，如MIPI聯(lián)盟，最好地掌控著這種力量。 由在強調(diào)相互透亮度的M-PHY和RFFE接口規(guī)范的制定中所獲閱歷表明，對降低EMI來說，有的技術(shù)很有效、有的不那么有效。目前為止，最有效的技術(shù)是良好的物理隔離。其次是限定差分信號允許的漂移，以及避開采納可導(dǎo)致指數(shù)接口波形的RC濾波。對減小EMI來說，使用波形整形技