當(dāng)今高速數(shù)字接口使用的數(shù)據(jù)傳輸速率超過(guò)許多移動(dòng)通信設(shè)備(如智能手機(jī)和平板電腦)的工作頻率。需要對(duì)接口進(jìn)行精心設(shè)計(jì)，以管理接口產(chǎn)生的本地電磁 輻射，避免接口信號(hào)受其他本地射頻的干擾。本文探討了管控高速數(shù)字接口EMI的若干最重要技術(shù)，說(shuō)明了它們是如何有助于解決EMI問(wèn)題的。

　　小尺寸且低成本的高速串行(HSS)接口對(duì)那些必須要體積小、功耗低、重量輕的移動(dòng)設(shè)備尤為可貴。當(dāng)移動(dòng)設(shè)備必須與遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)通信時(shí)，會(huì)發(fā)生電磁干擾(EMI)，因?yàn)楝F(xiàn)代HSS接口使用的數(shù)據(jù)速率往往高于移動(dòng)設(shè)備所使用的無(wú)線通信頻率。

　　為實(shí)現(xiàn)成功的移動(dòng)通信產(chǎn)品，這些產(chǎn)品內(nèi)所有組件必須要各司其職、和平共處。這不僅意味著任何不期望產(chǎn)生的射頻信號(hào)必須不干擾任何有意發(fā)射的射頻信號(hào)，還意味 著任何有意的射頻信號(hào)必須不干擾任何其它電路的工作。這就是所謂的相互透明原則。任何電路的操作都是透明的——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(jī)構(gòu)必須要特別注意從接口到射頻，以及從射頻到接口的EMI，因?yàn)闊o(wú)論接口如何能“獨(dú)善其身”，只要它易受干擾或本身發(fā)射干擾，整個(gè)產(chǎn) 品就不會(huì)正常工作。MIPI聯(lián)盟已經(jīng)開(kāi)發(fā)出兩種非常關(guān)注相互透明度的規(guī)范。

　　電磁科學(xué)告訴我們(根據(jù)麥克斯韋方程)：電子移動(dòng)時(shí)，一定會(huì)產(chǎn)生射頻信號(hào)。在設(shè)計(jì)時(shí)，可采用七種主要技術(shù)管理EMI，它們是：隔離、信號(hào)幅值、偏移范圍、數(shù)據(jù)速率、信號(hào)均衡、壓擺率控制和波形整形。這些技術(shù)各有不同功用，接下來(lái)我們將逐一討論。

　　隔離

　　物理隔離可能是最顯而易見(jiàn)的技術(shù)。對(duì)射頻信號(hào)來(lái)說(shuō)，如果我們能將其“屏蔽”，那它就不會(huì)干擾任何其他信號(hào)。雖然隔離永遠(yuǎn)不會(huì)盡善盡美，且在蜂窩或無(wú)線局域網(wǎng) 頻率，實(shí)際的隔離分貝值在20~40dB之間。達(dá)到這種水平的隔離對(duì)解決EMI問(wèn)題通常必不可少。因此，仔細(xì)測(cè)量IC封裝和PCB布局可提供的隔離非常重 要。

　　圖1：用于當(dāng)代表貼射頻封裝的一個(gè)可能的隔離罩。

　　信號(hào)幅度

　　降低接口信號(hào)的幅值肯定會(huì)降低EMI，但效果不大。若信號(hào)幅值降低一半，EMI僅降低6dB。這可能足以擺脫一個(gè)閉鎖問(wèn)題(close problem)，但該方法也同時(shí)降低了接收器裕度，并可能導(dǎo)致接口錯(cuò)誤?；诖?，最好是將其作為應(yīng)對(duì)EMI問(wèn)題的最后手段。

　　漂移和平衡

　　漂移是差分信號(hào)的兩個(gè)分量間的時(shí)間偏移。平衡是差分信號(hào)兩個(gè)分量間的幅度匹配。這兩個(gè)參數(shù)基本由接口驅(qū)動(dòng)器電路決定，且最好將其一起分析。如圖2所示，當(dāng)信 號(hào)平衡在10%以內(nèi)，與漂移造成的EMI影響比，信號(hào)平衡的確切值顯得沒(méi)那么重要。這意味著，從EMI的角度看，設(shè)計(jì)接口驅(qū)動(dòng)電路時(shí)，盡量減少漂移遠(yuǎn)比致 力幅值平衡事半功倍。

　　圖2：信號(hào)平衡和漂移的組對(duì)比。

　　該圖表明，管理漂移比得到一個(gè)非常閉合的信號(hào)平衡要重要得多。甚至在2%的UI漂移時(shí)，信號(hào)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(shí)(一個(gè)不太可能的情況)，信號(hào)平衡才變得重要。

　　數(shù)據(jù)傳輸速率

　　數(shù)字信號(hào)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，清楚地展示了這些頻譜零值。這些零值獨(dú)立存在于任何信號(hào)濾波。通過(guò)改變數(shù)據(jù)速率，而非將頻譜零值移到一個(gè)射頻接收器頻帶附近以除去進(jìn)入接收器的EMI，是種切實(shí)可行的選擇。對(duì)必須識(shí)取 多個(gè)衛(wèi)星發(fā)回的極其微弱信號(hào)的GPS接收器來(lái)說(shuō)，這尤為重要。圖3顯示了這種用于幫助保護(hù)GPS接收器的技術(shù)，數(shù)據(jù)速率從1.248Gbps(圖3a)變 為1.456Gbps(圖3b)。

　　(a)

　　(b)

　　圖3：改變接口數(shù)據(jù)速率會(huì)移動(dòng)頻譜零值。這是無(wú)需任何濾波、能降低特定頻帶EMI的一種特別有效的方法。