01什麼是PoC?
PoC是Power over Coax的縮寫,是一種透過在訊號電纜上疊加電源實現無需另外準備電源專用電纜的傳輸方法。
PoC多用於汽車和工業裝置。
在汽車中被用於ADAS和環視攝像頭,有助於簡化佈線設計和減輕線束的重量;
在工業裝置中被用於外觀檢查攝像頭等,寬敞的生產線需要較長的電纜,但是透過使用PoC可以減少電纜數量並簡化佈線。
傳統傳輸系統和PoC之間的區別
PoC系統應用例項
02PoC所需的電路
PoC多用於SerDes介面,其中序列器和解串器透過同軸電纜連線。在該同軸電纜上,高頻訊號和直流電流疊加在一起。在這種情況下,將配置偏置T電路,以防止高頻訊號串入電源線中,或者直流電流流入解串器中。
偏置T電路中使用了阻斷直流並同時使高頻透過的電容器,以及阻斷高頻並同時使直流透過的線圈。
本文中將用於偏置T電路的電容器稱為偏置T電容器。
Bias-T電感器所需的特性
由於Bias-T電感器的作用是阻止交流電並透過直流電,因此該電感器必須具有高阻抗。如果阻抗過低,則交流訊號成分會洩漏到電源線,並且沿同軸電纜傳輸的訊號成分會衰減。
關於Bias-T電感器所需要的特性
測量訊號線的特性阻抗
我們調查了Bias-T電感器對訊號線特性阻抗的影響。
將網路分析儀連線到配備了SerDes IC或Bias-T電路的基板上,並透過TDR法測量了特性阻抗。
測量訊號線的特性阻抗
傳輸線的特性阻抗會根據基板的佈線設計和元件的位置而變動。透過抑制這種變動並使之保持平滑,傳輸特性將得到改善。
為了保持平滑,Bias-T電感器的阻抗必須足夠高。因為如果Bias-T電感器的阻抗較低,則傳輸線的特性阻抗將下降。右圖顯示了將Bias-T電感器替換為短路片的極端例子。可以確認特性阻抗從50歐姆迅速變化到0Ω。
03Bias-T電路對SI的影響
Bias-T電感器所需的特性-較廣的頻率範圍理想的電感器阻抗會與頻率成比例增加,但實際的電感器卻並非如此。阻抗曲線呈拋物線形。
為了找出PoC用的Bias-T電感器需要在哪個頻率下具有較高的阻抗,我們在頻率軸上測量了SerDes的訊號成分。
結果發現,SerDes的訊號分佈在較寬的頻率範圍內,Bias-T電感器需要在較寬的頻率範圍內具有高阻抗。
PoC系統(SerDes)的訊號頻率成分測量方法
用於驗證的Bias-T電路的特性
由於單個普通電感器不能覆蓋較寬的頻率範圍,因此需要將具有不同自諧振頻率的多個電感器進行組合以覆蓋較寬的頻率範圍。另一方面,為Bias-T開發的電感器LQW32FT系列單體可覆蓋較寬的頻率範圍,因此可以減少電感器元件的數量。