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为手机相机及液晶屏幕提升抗电磁干扰能力
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随着手机中LCD及相机的视频分辨率越高，数据工作的频率将超过40MHz，对抑制无线EMI与ESD而言，传统的滤波器方案已达到它们的技术极限。为适应数据速率的增加且不中断视频讯号，设计者可以选择本文讨论的新型低电容、高滤波性能EMI滤波器。
图1.LCD模块周围的噪音与ESD传输路径
随着无线市场的继续发展，下一代手机将拥有更多的功能特性，例如带多个彩色屏幕(每部手机至少有两个彩色屏幕)以及百万画素以上的高分辨率相机等。
仍旧受紧凑设计趋势的推动，实现高分辨率LCD及相机将使设计者面临多种挑战，其中一个主要设计考虑便是这些新模块对电磁干扰(EMI)的灵敏度。
对于目前流行的许多手机(尤其是掀盖式手机)来说，彩色LCD或相机CMOS传感器是透过连接在手机(上下)两个主要部份之间的柔性或长走线PCB与基频控制器相连。
图2.GSM衰减频率对应滤波电容
一方面，该连接线会受到由天线辐射产生的寄生GSM/CDMA频率干扰。另一方面，由于采用高分辨率CMOS传感器及TFT模块，数字讯号将工作于更高的频率上，从而使该连接线会像天线一样产生EMI/RFI辐射或造成ESD危害。
总之，在上述两种情况下，所有这些EMI及ESD干扰均会破坏视频讯号的完整性，甚至损坏基频控制器电路。
为抑制这些EMI辐射并保证正常的数据传输，可考虑几种滤波器解决方案，这可透过使用分离式阻容滤波器或整合的EMI滤波器来实现。
EMI及ESD噪音抑制方法
如果考虑到板空间、手机工作频率上的高滤波性能以及保存讯号完整性等设计约束，目前已知的解决方案正在达到其技术极限。
分离式滤波器不能为解决方案提供任何空间节省，而且还只能提供针对窄频衰减的有限滤波性能，故大多数设计者目前都在考虑整合的EMI滤波器。
在配有高分辨率LCD及嵌入式相机的手机中，讯号是透过特定频率(取决于分辨率)从基频ASIC被传送至LCD及内嵌的相机上。
视频分辨率越高，数据工作的频率亦越高。目前为止，一般数据工作在大约6至20MHz的频率上，且分辨率的竞赛还会促使相机模块制造商继续将此频率提高至40-60MHz。
为适应数据速率的增加且不中断视频讯号，设计者必须选择考虑了理论建议的低电容的滤波器，即：滤波器截止频率(1/2πRC)必须大约为频率频率的5倍。
在目前的无线终端中，对于30至60万画素的相机模块来说，频率频率大约介于6至12MHz之间。故建议将滤波器(上下)截止频率选择在30至50MHz范围内。很多滤波器解决方案都遵循此理论建议，但随着分辨率的提高以及频率频率超过40MHz，滤波器截止频率必须处于200MHz范围内。因此，可预见一些滤波器解决方案正在达到它们的极限。低电容滤波器是最适合高频率、高速数据讯号传输的解决方案。
图4.新型低电容EMI滤波器S21参数测量
表1为几种滤波器电容值与截止频率的对照，以及频率兼容性。这显示低电容滤波器是最适合高频率、高速数据讯号传输的解决方案。
不过设计者知道，在滤波电容值与GSM/CDMA频率上的衰减特性之间存在着无法解决的折衷问题。低电容结构会影响滤波器的高频性能，且目前大多数低电容滤波器都不能在900MHz频率上提供优于-25dB的衰减性能。图2显示了EMI滤波电容对GSM频率衰减的影响。
除了对滤波性能有影响外，低电容滤波器还会影响ESD性能。由于较低的二极管电容可显著减少ESD突波能力，因此在良好衰减、ESD性能及低电容滤波器结构之间找到最佳折衷遂成为极大的挑战。
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