中心議題：
- 差分傳輸信號線(xiàn)靜噪濾波器的選擇方法
- MHL信號線(xiàn)產(chǎn)生的輻射噪聲
- 移動(dòng)高清連接技術(shù)發(fā)送端靜噪對策
解決方案：
- 使用共模扼流線(xiàn)圈
前言
MHL (Mobile High-Definition Link移動(dòng)高清連接技術(shù))是Silicon Image, Inc.所研發(fā)出來(lái)的連接便攜式消費電子裝置的影音標準接口，MHL 僅使用一對信號線(xiàn)就可以完成音頻/視頻數據的傳輸（MHL的數據傳輸速率為2.25Gbps）。此外，MHL技術(shù)還具有以下功能：
（1）MHL將高清影像以及數字音頻傳送至MHL接收端（接收設備：HDTV等）的同時(shí)，由接收端向發(fā)送端（源設備：便攜式消費電子裝置等）提供電源用于充電；
（2）由于傳送所需的信號線(xiàn)較少*1，無(wú)需在設備上準備如HDMI這樣的專(zhuān)用接口，有效減少了源設備上的接口數目*2。
隨著(zhù)數字電視以及智能手機等便攜式設備的普及與推廣，消費者對于隨時(shí)隨地傳送數字高清內容到個(gè)人移動(dòng)設備上的需求與日遞增，MHL將會(huì )是未來(lái)主流。另一方面，由于近年來(lái)，便攜式設備上配備的無(wú)線(xiàn)系統越來(lái)越多，如GPS、W-LAN、3G等，與這些系統形成的電磁干擾已成為我們所不得不面臨的重大問(wèn)題。為了消除這些電磁干擾，各接口需要適宜地進(jìn)行靜噪處理。本文將就MHL發(fā)送端靜噪處理的最佳方案進(jìn)行說(shuō)明。
差分傳輸信號線(xiàn)靜噪濾波器的選擇方法
通過(guò)濾波器來(lái)消除差分傳輸信號線(xiàn)所產(chǎn)生的噪聲的同時(shí)，需要選擇具有高效靜噪性能，且不影響波形質(zhì)量的濾波器。在差分傳輸信號線(xiàn)靜噪處理中，使用共模扼流線(xiàn)圈將更加有效。共模扼流線(xiàn)圈對于差分信號不產(chǎn)生任何阻抗，但對于共模信號是一個(gè)很大的阻抗，可對過(guò)大的共模干擾電流進(jìn)行有效抑制。
這次，我們將使用實(shí)際配備了MHL的便攜式終端 (以下簡(jiǎn)稱(chēng)EUT) ，通過(guò)觀(guān)察MHL信號線(xiàn)產(chǎn)生的輻射噪聲和傳輸的波形質(zhì)量，來(lái)共同見(jiàn)證共模扼流線(xiàn)圈的高效性能。
MHL信號線(xiàn)產(chǎn)生的輻射噪聲
用MHL 適配器電纜連接EUT和液晶電視，開(kāi)始測量MHL信號線(xiàn)產(chǎn)生的輻射噪聲。MHL使用效果圖如圖1所示，測量結果如圖2所示。由于目前支持MHL的接收設備還未實(shí)現產(chǎn)品化，因此我們使用適配器電纜將MHL輸出轉換成HDMI。根據測量結果，我們可以清晰地看到30MHz～1GHz范圍內，產(chǎn)生了約75MHz間隔的高輻射噪聲。
圖1：MHL使用效果圖
圖2：MHL使用效果圖
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接下來(lái)，MHL信號波形的測量結果如圖3所示。圖3中顯示的是MHL信號的差模成分和共模成分。從圖3我們可以清晰地看到MHL信號中不僅存在差模成分 (差分波形) ，還存在著(zhù)共模成分。
圖3：MHL信號波形的測量結果
接下來(lái)讓我們考察一下哪種成分將對輻射噪聲產(chǎn)生影響。
圖4顯示的是差分信號的電流方向和磁場(chǎng)的關(guān)系。從圖4我們可以看出，當差分傳輸信號線(xiàn)內的信號流為理想的差模時(shí)，1對信號線(xiàn)內的電流方向相反，且大小相等，產(chǎn)生的磁場(chǎng)被消除，不易產(chǎn)生輻射噪聲。另一方面，差分傳輸信號線(xiàn)內的信號流為共模的情況下，磁通量互相增強，極易產(chǎn)生輻射噪聲。
圖4：差分信號的電流方向和磁場(chǎng)
所以，作為靜噪的主要技術(shù)手段，使用共模扼流線(xiàn)圈來(lái)有效靜噪的主要因素——共模成分。但是，為了滿(mǎn)足MHL的波形質(zhì)量規格*3，需要設置共模扼流線(xiàn)圈的共模阻抗。
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使用共模扼流線(xiàn)圈時(shí)的靜噪效果、以及信號波形評測
圖5顯示的MHL信號線(xiàn)使用各種共模扼流線(xiàn)圈時(shí)的輻射噪聲/信號波形評測結果。共模扼流線(xiàn)圈在產(chǎn)生噪聲的30MHz～1GHz頻率段內，按照阻抗由高到低的順序，分別使用以下3種類(lèi)型(90Ω、45Ω、15Ω@100MHz) (靜態(tài)特性請參考圖6) 來(lái)進(jìn)行測量。
圖5：MHL信號線(xiàn)使用各種共模扼流線(xiàn)圈時(shí)的輻射噪聲/信號波形評測結果
共模阻抗 Zc
差模傳輸特性 Sdd21
圖6：各種共模扼流線(xiàn)圈的靜態(tài)特性 (Zc,Sdd21)
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根據輻射噪聲評測結果，我們不難看出，使用的共模扼流線(xiàn)圈阻抗越高，靜噪效果也就越好。特別是在頻率較低的200～400MHz范圍內，使用不同阻抗所獲得的靜噪效果非常顯著(zhù)。另一方面，很顯然，使用的共模扼流線(xiàn)圈阻抗越高，共模的波形質(zhì)量就越是下降。反過(guò)來(lái)使用阻抗較低的共模扼流線(xiàn)圈時(shí)，雖然可以減輕對波形質(zhì)量的影響，但是不能獲得關(guān)鍵的靜噪效果。
因此，MHL靜噪對策的關(guān)鍵是選擇適當的共模扼流線(xiàn)圈，使得在規格允許的范圍內，適度歪曲共模波形的同時(shí)，獲得最佳靜噪效果。
為此，本公司隆重推薦DLP11RN450UL2 (圖5、6內的45Ω種類(lèi)；外觀(guān): 見(jiàn)圖7)，作為MHL發(fā)送端靜噪處理所采用的用共模扼流線(xiàn)圈，DLP11RN450UL2兼顧靜噪效果和共模/差模的波形質(zhì)量，很好的保持了兩者的平衡。從圖5我們可以看到，在測量頻率30MHz～1GHz的整個(gè)頻率范圍內，獲得了非常高的靜噪效果。同時(shí)對于信號波形質(zhì)量，經(jīng)確認對規格沒(méi)有影響*3。
圖7：DLP11RN450UL2 外觀(guān)圖
總結
使用滿(mǎn)足上述選擇要點(diǎn)的共模扼流線(xiàn)圈，可以維持信號波形質(zhì)量的同時(shí)，有效抑制輻射噪聲。今后，我們將繼續開(kāi)展靜噪對策方面的研究，即將開(kāi)始普及的MHL將會(huì )是未來(lái)主流，我們將為您提供最佳的靜噪解決方案。
*1 HDMI的連接器管腳數: 19個(gè)管腳， MHL: 5個(gè)管腳
*2 支持 USB功能。對于已配置標準USB連接器的便攜式設備，USB與 MHL 采用同一連接器，有效減少了設備上的接口數目。
*3 關(guān)于MHL的波形質(zhì)量規格，請參考MHL Specification。
