Analyse complète des interférences des signaux MIPI multipoints : comment utiliser des coaxiaux extrêmement fins pour améliorer la stabilité de transmission

Dans la conception des interfaces à haute vitesse, le transfert simultané de signaux MIPI multilignes est très courant, comme dans les modules de caméra pour les smartphones, les modules de visualisation AR/VR ainsi que dans les systèmes de caméras industrielles. Cependant, avec l'augmentation du nombre de canaux, les problèmes de bruit de canal, de interférence électromagnétique (EMI) et de discontinuité d'impédance se font plus prononcés, ce qui peut entraîner des points noirs dans l'image, une diminution de la résolution, et même une instabilité du fonctionnement de la liaison. Alors, comment les ingénieurs peuvent-ils faire face efficacement à ces défis ?

Un, optimisation du câblage et de la structure de topologie
Dans un projet précoce, nous avons rencontré des problèmes typiques de interférences : les signaux MIPI multiples sur le PCB étaient tracés en parallèle, ce qui a entraîné une grave déformation des formes d'onde. Plus tard, en augmentant l'écartement des tracés, en ajustant la structure des couches, et en évitant les connexions parallèles trop longues, le problème a été nettement amélioré. En particulier, maintenir une distance constante entre les paires différentielles a été très significatif pour l'intégrité des signaux. Cette expérience montre également que dans les conceptions à haute vitesse MIPI, une topologie de câblage raisonnable est souvent la première ligne de défense.

Deuxièmement, introduction du bouchon de couverture et du coaxial extrêmement fin
Se fier uniquement de l'optimisation du PCB n'est parfois pas suffisant, en particulier pour les connexions entre les modules et la carte mère. Nous avons essayé d'utiliser des coaxiaux microscopiques pour la transmission de signaux, dont la couche de blindage peut non seulement réduire efficacement les interférences entre les canaux, mais aussi renforcer considérablement la capacité de résistance aux interférences externes EMI. Cette solution est déjà bien établie dans les modules de caméras MIPI multiplexés.
De plus, le bouchon et la conception de mise à la terre sont également cruciaux. En pratique, nous avons découvert que l'utilisation de la stratégie de mise à la terre multipoint permet de couper efficacement les voies d'interférence et de prévenir les phénomènes de "bruit de transmission" entre différents canaux.

Contrôle de l'impédance et mise en correspondance des interfaces
L'interface MIPI impose des exigences très strictes en matière de correspondance d'impédance. Nous avons découvert lors d'un test de transmission sur longue distance que, en raison de l'inconsistance de l'impédance du connecteur et du câble, une réflexion de signal grave s'est produite. Par la suite, nous avons remplacé par un connecteur I-PEX avec une correspondance d'impédance plus précise, et ajouté une résistance de correspondance à l'extrémité d'entraînement, ce qui a permis de restaurer l'intégrité du signal. Pour les applications sur une plus longue distance, il est possible d'introduire un rétimiseur (Retimer) ou un puce d'équilibrage pour compenser, afin de stabiliser davantage les performances de transmission.

Quatre, concevoir de manière globale et intégrée d'un point de vue systémique
Les problèmes de brouillage des signaux MIPI multipoints ne sont souvent pas causés par un seul facteur, mais par un effet de couplage systémique. À la phase de conception, il est nécessaire de prendre en compte plusieurs aspects clés :
4.1 Normes d'interface et choix des protocoles ;
4.2 Règles de câblage PCB et contrôle de l'impédance
4.3 Applications raisonnées des coaxiaux microscopiques (Micro Coax)
4.4 Couche de protection et conception de mise à la terre ;
4.5 Degré de correspondance du connecteur avec le circuit.
Seulement en intégrant ces étapes de manière systématique, il est possible de réaliser une transmission de signaux à haute vitesse stable et fiable.

La gestion des interférences des signaux MIPI multiples ne teste pas seulement la capacité de conception des circuits, mais aussi le niveau d'architecture du système. De la mise en câble à l'écran de protection en passant par le choix des interfaces, chaque détail peut déterminer la qualité finale de l'image et la stabilité. La pratique a prouvé que l'introduction de coaxiaux extrêmement fins et d'autres solutions de câbles à haute performance peut souvent jouer un rôle décisif dans les étapes critiques.
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