使用PoC(同轴电缆)保持通信质量的重要性
PoC方法将通信信号和电源组合在一根同轴电缆中。为了保持信号和功率分离,需要使用电感器和芯片磁珠的PoC滤波器,以便信号不通过电源线。
如果PoC滤波器电感器的阻抗特性不满足系统要求,通信质量将下降,这可能导致故障和安全问题。
示例
PoC滤波器无法提供足够的传输质量和抗噪声(如EMS),从而导致通信错误,可能会阻止从相机显示图像,从而破坏正常操作(参见图1)。
实现宽带高阻抗的产品结构
为确保上一节中概述的通信质量,PoC必须能够抵抗噪声。这又需要在从低频到高频的整个带宽范围内对AC分量具有高阻抗的电感器。高阻抗要求适用于从几MHz到几百MHz(有时高达几GHz)的通信频带。
对于传统的多层电感器,必须串联多个线圈,因为否则在很宽的频率范围内无法实现高阻抗(图2)。
传统的多层电感器还存在一个问题,即需要更多数量的绕组来获得高阻抗,这导致增加的DC电阻。TDK专门设计的PoC滤波电感采用单层线圈结构。因此,与具有多层绕组结构的电感器相比,寄生电容保持较低并且谐振频率较高(图3)。
因此,在更宽的频率范围内实现了恒定的高阻抗(图4)。
同时,电感器设计用于实现极低的直流电阻。
与传统滤波器配置相比,使用专门为PoC滤波器设计的电感器可以减少部件数量,从而可以实现相同的阻抗,同时实现更小的安装尺寸。
以下部分介绍了眼图波形,这是选择电感器和芯片磁珠以实现通信信号和电源线叠加的关键考虑因素。
当配置具有多层绕线电感器的PoC滤波器时,
需要多个电感器来实现从低频侧到高频侧的高电感。
使用PoC滤波器的电感器可在更宽的频率范围内实现相同的高阻抗。
眼图波形和电感器和芯片珠的选择
为了评估PoC滤波器特性,比较用传统电感器获得的眼图波形和TDK的PoC滤波器电感器是有用的。
PoC过滤器配置 | 电感结构 | 芯片珠 |
---|---|---|
传统电感器 | 多层绕线电感器 | MPZ1608S601ATD25 |
推荐用于PoC滤波器的TDK电感器 | 单层缠绕电感器 | MPZ1608S601ATD25 |
信号波形评估(1)传统电感(多层结构)与PoC滤波电感(单层结构)/同轴电缆:1.7m
因为单独的传统线圈(多层结构)不能确保信号频带中所需的阻抗,所以波形质量将恶化。
信号波形评估(2)传统电感(多层结构)与PoC滤波电感(单层结构)/同轴电缆:10m
电缆越长,信号衰减越多,导致电压降低和眼图变窄。与1.7米电缆相比,边距也在消失。
信号评估(3)芯片珠选择
即使使用专为PoC滤波器设计的电感器,选择错误的芯片磁珠类型也会阻止滤波器达到所需的阻抗,从而导致波形质量下降。
因此,TDK还对合适的芯片珠组合提出了建议。
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