工程师针对手机的先进ESD与EMC的保护解决方案

这次我们介绍的题目是“面向手机的先进EMC和ESD保护解决方案，随着手机的发展，越来越多的新技术和解决方案应运而生，在新技术出来的同时，也会伴随着EMC的问题，这块我们今天主要是针对一些新的端口，我们在设计过程中的问题和后续中的解决方案。

这块我们也提出我们的解决方案，主要是针对FPC，很多设计工程师碰到的Speaker line的噪音，第二部分是我们推出来的关于IC噪音的选择，三端子电容。关于产品来讲，我们首先从结构入手，因为结构会带来很多良好的性能，从结构入手简单做一个介绍，这个产品虽然有良好的性能，在设计过程中也需要注意一些问题，第二部分的第二点我们针对layout的这块做一个建议。村田主要关注的是手机USB上的方案，最后一部分是关于EMC测试方面的支持，这里简单介绍一下深圳的实验室，还有上海总部原厂的测试。

首先我们进入第一部分，手机端口的解决方案，首先是MIPI，相信大家对MIPI不是很陌生，它是从2003年的时候就和诺基亚组成一个联盟，当初设计这个端口的目的是使这个端口更简化，目前来讲比较成熟的两个端口，一个是显示接后，另外一个就是摄象头的接口。村田从MIPI联盟成立之初就持续关注会碰到的噪音问题，我们简单地总结了一下，针对高速差分线号线共模扼流圈选型要点，通常是100欧姆的阻抗匹配，如果做得不好会造成信号反射和衰减。第二点是截 止频率，这里简单地做一下介绍关于截止频率的定义，是指我们对这个差分信号的影响，达到3DB的时候对应的频率，这个截止频率要求越高越好，根据我们的经验简单做一个总结，至少我们要保证信号，这只是一个建议，根据我们的经验总结。第三点是关于共模差损这块，顾名思义，针对共模噪音这块我们要求共模阻抗越大越好，但是像MIPI在选择的时候，还要注意我们刚才讲的第二点，就是截止频率，因为共模的线圈在全球的厂家来讲都有一个特性，随着共模阻性的升高差模阻抗也升高，对差分信号是有影响的，就是刚才讲到的截止频率，对于MIPI来讲阻抗不是越大越好，而是要选择合适的。针对以上三点，我们村田研发出了 03025这款很小的封装，是0.85×0.65，是标型化比较通用的尺寸。从它的共模衰减特性以及差模特性来看是完全可以满足MIPI需要的。当然也有很多手机厂商对空间有很高的要求，这块村田在小型化方面是做得比较优秀的，我们还有一个更好的，是0202封装的，这款在全球只有两家能够做到。

它的尺寸是0.65×0.5×0.3的。接下来是MHL，MHL有它的优势性，它和USB口是兼容的，只不过数据传输的时候是共用一对的，它的传输速度是比较高的，可以支持1080P的数字视频，传输速率比较大就碰到比较难解决的噪音，针对这个特点，结合刚才讲到的，我们推出了我们的解决方案，是这四种方案，同样都是模型的，03025的封装，还有0504的封装，从这几款产品上可以看到，截止频率都是相对比较高的，最高是8G，对于共模差损这块， 最高到3.5G之间，最终做到3.5G，完全可以满足MHL上的应用。这款产品已经量产了，不是在研发中的。

以上是针对两个新的端口上的应用，接下来是对LTE这块，它在2004年就已经开始讨论研究这个方案，在国外走得比较靠前，日本还有北美以及北欧的这些运营商都已经采用LTE的技术，中国是中国移动在个别城市开始试点。LTE使用的范围比较宽，这就需要在噪音上有比较宽的范围，首先从700兆上开始分析和 解决。一般情况下，我们做EMC的工程师大家都知道，FPC一般来讲是噪音通过的路径，有的时候是天线。针对这块LCD的数据线还有电源线，我们需要采取不同的解决方案，这里针对700兆上的噪音，村田提供的是NFA系列，它的特点是截止频率大概是800到900兆附近，在700兆附近的差损可以达到，对于电源线这块，我们推的是0402粉状的瓷珠，需要在高频段上有一个大的阻抗，同时还要有一个很高的额定电流。我们这款就完全可以满足这个要求。它在 100兆上是120欧姆的阻抗，1G上大概接近200欧姆，额定电流可以到1.5安培。大家在手机上的电源线上如果有这个问题的话，可以试一下这个。针对这两个数据线整改之后效果的验证，针对FPC上的，前面这部分是我们没有做整改之前，它的噪音能量比较高，加了一定的元器件整改措施之后，这个颜色就是很浅，这就证明噪音得到了一定的抑制，这是进场测试的效果。右边这个是我们在原厂做的测试，就是通过天线这块来测它的噪音，大家可以看到在700多兆上的噪音，通过整改之后和原来对比，无论是主天线还是副天线噪音都有很大的下降。再一个就是天线的集中灵敏度上，进