PoC電感寬頻高阻抗升級(jí)解決同軸傳輸挑戰(zhàn)

在一根線纜上同時(shí)直流供電并傳輸交流信號(hào)，是很多車載攝像頭模塊和其他類似的遠(yuǎn)程設(shè)備都會(huì)使用的一種供電方案，被稱為PoC同軸電纜供電。隨著車載接口向高速化一路狂飆，車載高速接口的用量在整車?yán)镆苍诓粩嗯噬?，在以LVDS傳輸信號(hào)的車載攝像頭等系統(tǒng)里，PoC同軸電纜供電這項(xiàng)技術(shù)也在不斷發(fā)展。

使用PoC分隔直流通路與交流通路

PoC利用電源疊加技術(shù)，通過(guò)一根同軸電纜處理直流供電和交流信號(hào)而且不干擾，其中需要通過(guò)電感和電容來(lái)對(duì)直流和交流進(jìn)行分隔。在PoC應(yīng)用中，供電線受信號(hào)干擾的問(wèn)題往往比較嚴(yán)重，需要通過(guò)適當(dāng)?shù)?a href="http://www.wenjunhu.com/tags/emc/" target="_blank">EMC濾波網(wǎng)絡(luò)來(lái)解決，此時(shí)電感的選擇會(huì)在通路中發(fā)揮出重要作用，能直接影響到信號(hào)質(zhì)量和供電效率。

對(duì)交流信號(hào)通路來(lái)說(shuō)，同軸電纜中的交流信號(hào)一般都是高頻狀態(tài)，此時(shí)電感的阻抗越高越好，能夠防止高頻信號(hào)在此環(huán)節(jié)流失導(dǎo)致信號(hào)衰減，嚴(yán)重影響通信質(zhì)量。這也是為什么在PoC濾波設(shè)計(jì)中會(huì)有2階甚至3階的濾波方案，就是為了構(gòu)建起足夠帶寬的高阻抗特性。

在直流端，則需要電感的內(nèi)阻和線纜的內(nèi)阻盡可能低，減少直流供電的損耗提高供電效率。為了提高供電效率，供電電壓肯定也會(huì)盡可能提高一些，這時(shí)候就需要配合電容來(lái)適配承壓能力了。和交流側(cè)的電感相比，直流側(cè)的電感需求簡(jiǎn)單明了，選擇起來(lái)需要考量的因素少很多。

PoC電感的寬頻帶高阻抗

想要實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的信號(hào)傳輸，PoC在交流端的要有良好的抗噪特性，具體到電感，體現(xiàn)在寬頻帶和高阻抗上。通信頻帶的帶寬可能只有幾MHz，可能達(dá)到幾百M(fèi)Hz，也有可能到GHz，想要在這么寬頻帶的范圍里保證高阻抗并不是很容易，再加上還要兼顧到直流側(cè)的低電阻要求。

在PoC應(yīng)用里，為了隔開寬頻帶的信號(hào)和電源，在寬頻帶中確保高阻抗，往往會(huì)多個(gè)電感組合。因?yàn)閱误w電感即便阻抗很高，也很難確保帶寬足夠，一般采取多個(gè)電感組合構(gòu)建符合要求的PoC電感。

組合構(gòu)建的PoC電感不可避免地會(huì)增加其中的線圈數(shù)，使得直流內(nèi)阻變大，因此如何在滿足寬頻帶和高阻抗的基礎(chǔ)上盡可能不對(duì)直流內(nèi)阻產(chǎn)生過(guò)多影響是PoC選擇電感的權(quán)衡與考量。

車載攝像頭系統(tǒng)的普及，使得對(duì)于可通過(guò)同一條電纜同時(shí)傳輸信號(hào)和電源的PoC方式的需求有所增加，寬頻高阻抗的PoC電感需求也隨之增加。不少被動(dòng)元器件廠商都針對(duì)此類應(yīng)用推出了專用的電感，簡(jiǎn)化PoC中的元器件設(shè)計(jì)。

比如TDK改良了傳統(tǒng)電感的多層線圈結(jié)構(gòu)，采用單層線圈結(jié)構(gòu)避免了寄生電容的擴(kuò)大，提高了共振頻率，在電感值相同的情況下能實(shí)現(xiàn)更高的頻帶和阻抗特性。村田的PoC專用電感也采用了特有的陶瓷材料和線圈結(jié)構(gòu)，在小尺寸內(nèi)實(shí)現(xiàn)了寬頻高阻抗。順絡(luò)電子同樣針對(duì)2階和3階濾波方案優(yōu)化了不同的電感組合實(shí)現(xiàn)了高噪抑制。

這些專用PoC電感都大幅改良了尺寸，比起以往實(shí)現(xiàn)PoC，減少了很多元件的使用數(shù)量和貼裝空間，很符合現(xiàn)在車載設(shè)備往小型輕量化發(fā)展的趨勢(shì)。

大電流特性也是一些領(lǐng)先的電感廠商在滿足了寬頻特性和高阻抗特性后，開始推進(jìn)的PoC電感發(fā)展方向。大電流能力能夠減少電流應(yīng)用中的阻抗變化，也是提升PoC系統(tǒng)整體性能的不錯(cuò)方案。目前TDK和村田在大電流能力上比較突出。

小結(jié)

PoC的運(yùn)用讓數(shù)據(jù)和電力在同一根線纜上實(shí)現(xiàn)傳輸，減少了車內(nèi)線束使用，節(jié)省了空間也減輕了不少重量。寬頻帶高阻抗PoC電感的加持下，PoC系統(tǒng)得以在更少的元器件和更小的尺寸下實(shí)現(xiàn)，進(jìn)一步加快了車載設(shè)備的輕量化發(fā)展。

不只是汽車應(yīng)用，在越來(lái)越多視頻數(shù)據(jù)鏈路應(yīng)用，尤其是電源難以安裝的應(yīng)用，PoC可以提供很好的電源和數(shù)據(jù)傳輸，未來(lái)還有很多用武之地。這些應(yīng)用也會(huì)進(jìn)一步推動(dòng)PoC專用電感的發(fā)展。

審核編輯 ：李倩