隨著車載接口的高速化和需求增多，在以LVDS傳輸信號的車載攝像頭等系統中，PoC（同軸電纜供電）正在不斷發展。若要在電路側分離信號和電源，需要使用由電感及磁珠組成的PoC濾波器。對于PoC濾波器，確保通信質量很重要，這就要求構成濾波器的電感對低頻帶到高頻帶的交流成分有較高的阻抗。

目錄

確保PoC（同軸電纜供電）通信質量的必要性

在寬頻帶實現高阻抗的產品結構

關于電感和磁珠的選型以及眼圖波形

關于抗電磁干擾特性

總結

確保PoC（同軸電纜供電）通信質量的必要性

PoC使用一根同軸電纜進行通信并供給電源，若要分離信號和電源，防止信號通過電源線路，需要使用電感及磁珠組成的PoC濾波對策。
如果PoC濾波器使用阻抗特性無法滿足系統要求的電感，通信質量會下降，導致誤操作，可能會對安全性造成影響。

例）
如果PoC濾波器確保傳輸質量的能力和抗噪音特性（EMS等）不足，會導致通信錯誤，如圖1所示，因為不能顯示來自攝像頭的圖像，有可能會給駕駛帶來影響。

圖1由于通信錯誤，攝像頭畫面中斷

在寬頻帶實現高阻抗的產品結構

為了確保前一章所述的通信質量，需要PoC的抗噪音特性。因此，需要PoC濾波電感對低頻帶到高頻帶的交流成分有高阻抗。另外，要求在較寬的通信頻帶（幾MHz-幾百MHz，也有到幾GHz的情況）內具有高阻抗。
現有多層線圈結構的電感單體由于在寬頻率范圍內無法確保高阻抗，所以必須串聯多個線圈。（圖2）
同時線圈數增多，導致了直流電阻變大，但是TDK的PoC濾波電感采用1層線圈結構，與多層線圈結構比較，寄生電容減小，共振頻率變高。（圖3）
因此，在相同的感值下，TDK的PoC濾波電感在更高頻帶上實現了高阻抗。（圖4）
設計時，也盡可能的減小了直流電阻。
另外，使用PoC濾波電感后，與現有的濾波器結構比較，由于削減了零件數量，可縮小貼裝面積。
在下一章中，將以眼圖波形為例，介紹兼顧通信和電源供給所需的電感以及磁珠的選型。

圖2構成濾波器時的比較

在用多層線圈結構的電感組成PoC濾波器時，需要串聯從大感值(低頻側)到小感值(高頻側)的多個電感。

圖3電感的多層線圈結構和1層線圈結構的比較

圖4PoC濾波器電感的阻抗特性

即使相同的感值，TDK PoC濾波器電感在寬頻帶中也確保了高阻抗。

關于電感和磁珠的選型以及眼圖波形

基于PoC濾波器的特性，對現有的電感和TDK的PoC濾波電感的眼圖波形進行比較。

圖5評估條件

信號波形評價①現有電感（多層結構）vsPoC濾波電感（1層結構）/ 同軸電纜：1.7ｍ

現有線圈（多層線圈結構）單體無法確保信號頻帶的阻抗，因此波形質量惡化。

圖6 信號波形（眼圖）的比較 / 同軸電纜：1.7ｍ

信號波形評價②現有電感（多層結構）vsPoC濾波電感（1層結構） / 同軸電纜：10ｍ

電纜長度越長，信號衰減得越多，所以電壓值下降，眼圖關閉。另外，與1.7m時相比，余量會進一步減少。

圖7 信號波形（眼圖）的比較 / 同軸電纜：10ｍ

信號波形評價③ 關于磁珠的選型

即使使用了PoC濾波電感，由于磁珠搭配的原因，有時也不能確保信號頻帶的阻抗，波形質量惡化。
TDK也提供推薦組合的磁珠。

圖8 不同磁珠產生的信號波形（眼圖）的比較 / 同軸電纜：1.7ｍ

關于抗電磁干擾特性

車輛內搭載了攝像頭和多種電子設備，這些電子系統由多條電纜連在一起。在車輛內，必須將所有電纜捆綁在有限的空間內進行布線。來自發動機和ECU等外部的噪音被傳到電纜上，有可能導致通信錯誤。因此，BCI（大電流注入）等電磁干擾對策很重要。另外，如果使用不合適的電感或磁珠，會對通信質量產生負面影響，抗電磁干擾性會降低。
在本章中，將針對保持抗電磁干擾性所需的電感以及磁珠的選型，介紹BCI評價的例子。

圖9BCI試驗的設置

BCI評價方法

圖10 BCI測定的評價條件

評價濾波器的產品組合

BCI評價結果

如果是通信波形余量較少的多層線圈結構，由于電纜變長，導致通信質量劣化，因此在BCI試驗中會發生通信錯誤。
與此相比，1層線圈結構能獲得足夠的余量，因此不會發生通信錯誤。

BCI評價結果

總結

使用前面說明的PoC用電感后，可以得到以下效果。
●可以用更少的零部件構成PoC濾波器所要求的阻抗。
●在寬頻帶具有足夠的阻抗，可確保波形質量及抗噪音性。
●由于削減了構成PoC濾波器時的零件數，貼裝面積可以削減約37%。（本公司比較）
●構成PoC濾波器時的直流電阻大約可以削減50%。（本公司比較）

TDK中根據不同的額定電流和濾波器要求準備了不同的PoC濾波組合。
例如ADL3225V、ADL3225VT、ADM32FSC、 ADM45FDC系列是應對寬頻帶的產品。
另外，正在開發的小型化ADL2012系列、MDF1005GAD系列以及用于大電流的ADL3225VM系列、ADM32FSC系列的產品。

審核編輯：彭菁