【成功案例】共模电感CM0805C221R-10解决车载LVDS信号的手持天线抗扰问题

随着车载网络带宽需求的增加，为了满足多媒体信息娱乐应用提出的高速数据传输要求，车载电子应用LVDS高速传输的应用越来越普遍，但高速传输LVDS信号边缘陡峭，时序严格，对干扰敏感。针对车载以太网的辐射抑制，本文阐述了如何选择合适的共模电感来改善车载域控制器的实际案例LVDS手持天线抗扰信号的能力。

失效现象

该车载域控制器采用主机与屏幕分离的设计，通过LVDS传输视频信号，本产品在手持天线测试中发现闪现象，顺便说一句，手持天线测试是模拟手机信号干扰电子产品的过程，因为司机或乘客手机通常靠近电子设备，容易干扰电子设备的正常运行。

图1 域控制器LVDS传输架构

该域控制器出售给通用汽车。通用汽车手持式天线测试法规如图2所示。测试方法是使用功率放大器在表2中产生一系列干扰频点，并将干扰传输到天线。该天线模拟手机距离待测产品50mm距离的地方发出5瓦或2瓦能量的噪声，并观测待测产品是否能抵抗这个干扰。

图2 手持天线测试法规

天线距离主机LVDS接口50mm干扰频点890MHz和915MHz花屏出现在显示屏上，如图3所示：

图3 花屏现象

原因分析

此项目LVDS传输的信号速率为960Mbps，故障频点距离LVDS信号速度非常接近，怀疑噪音通过LVDS电缆干扰信号(电缆屏蔽效率不够)，形成近频干扰LVDS电缆在远离干扰天线后从标准位置进行测试，显示屏不再闪烁，这表明它确实是LVDS干扰了差分线。

对策

因为手持天线产生共模干扰，LVDS有用传输有用信号，选择合适的共模电感串LVDS需要考虑其各种参数，如直流阻抗、交流阻抗、工作温度、绝缘电阻、通流能力等。流量和直流阻抗需要满足产品的工作状态；工作温度需要满足环境测试的要求；交流阻抗需要在噪声频段内产生较大的阻抗，以减少噪声。

LVDS如图4所示，接口电路已串有村田共模电感DLW21SN670HQ2，见(L1)怀疑该电感抑制故障频段噪声的抑制效果有限，导致花屏。图5显示了该共模电感的相关参数图。可以看出，它在故障频段的阻抗只有200点，噪声衰减不够。其他相关参数为：

直流阻抗：0.31?max

额定电流：0.32A max.

绝缘阻抗：10M?min.

尺寸(mm)：2(L)*1.2*1.2(H)

操作温度：-40°C ~ 85°C

图4 LVDS接口电路图

图5 村田DLW21SN系列共模电感参数图

作者首先选择了失效频段共模阻抗较大的村田DLW21SN900HQ2替换DLW21SN670HQ2.它在故障频段的阻抗达到400，测试结果确实有所改善，但仍有花屏现象，然后作者选择Laird替换共模电感，其共模阻抗达到650以上(见图6)，CM0805C221R-10其他相关参数为：

· 直流阻抗：0.4?max.，村田的数值DLW21SN670HQ差不多，不会对有用信号造成实质性伤害；

· 额定电流：0.3A max.，村田的数值DLW21SN670HQ几乎一样，超过了LVDS因此，可以使用差分线上的最大额定电流；

· 绝缘阻抗：10M?min. ，村田的数值DLW21SN670HQ同样大，可以保证漏电流很小；

· 尺寸(mm)：2(L)*1.2*1.2(H)，村田的大小DLW21SN670HQ同样大，占地面积小，省钱PCB空间；

· 操作温度：-40°C 至 125°C，操作温度比村田高DLW21SN670HQ2更好。

在故障频段内，其交流共模阻抗大于650，比DLW21SN670HQ2.阻抗要高得多，目标噪声可以更好地衰减。实际测试还显示，将L1换成Laird的共模电感CM0805C221R-10后，显示屏在手持天线测试中不再闪烁，可以正常工作。可以看出，这种共模电感器可以用作速率1Gbps左右高速LVDS抑制噪声的首选是传输差分线。

图6CM0805C221R-10频率阻抗曲线图