李志平

【摘要】高清晰度多媒體接口（High Definition Multimedia Interface，簡稱HDMI），是一種全數(shù)字化影像和聲音傳送接口，可以傳送無壓縮的音頻和視頻信號。HDMI可以在機頂盒，DVD播放機，個人計算機，游戲機，數(shù)字音頻和電視中廣泛得到使用。HDMI可以同時傳輸音頻和視頻信號，由于音頻和視頻信號采用同一電纜，極大的簡化了系統(tǒng)的安裝程序上，從而深受廣大民眾的喜愛，目前最高的HDMI版本為HDMI2.0，它的基準頻率高達340MHZ，最高傳輸速率達18Gbps，最高支持4096X2160，比傳統(tǒng)模擬電視清晰度高好幾倍，迅速得到市場的認可。

【關(guān)鍵詞】 HDMI 高清晰多媒體 抗干擾設(shè)計

一、抗干擾設(shè)計的必要性

然而在電子產(chǎn)品設(shè)計中，設(shè)計者們很容易忽視在沒計中融入抗干擾技術(shù)，這是因為人們常常把主要注意力都集中在實現(xiàn)產(chǎn)品的功能設(shè)計方面，從而忽視了電子產(chǎn)品內(nèi)部或電子產(chǎn)品之間還可能會出現(xiàn)互相的電磁干擾問題.尤其是在高頻電子系統(tǒng)的設(shè)計，一旦忽視該抗電磁干擾，系統(tǒng)會出現(xiàn)電子設(shè)備由于電磁干擾，并最終不得不重新設(shè)計?，F(xiàn)代的電子工程師及線路的設(shè)計者.除了要確認設(shè)計的電路，能工作在理想的實驗環(huán)境之外，還要讓電路能工作在有電磁干擾或有噪聲的現(xiàn)實環(huán)境中。一個好的電路設(shè)計，電路在工作中不會被外來的噪聲所干擾，而且本身也不會成為干擾源。從設(shè)計者的角度看，高清晰度多媒體接口的抗干擾設(shè)計與具體電路有著密切的關(guān)系。

二、抗干擾設(shè)計

本課題解決的抗干擾設(shè)計分兩方面進行，一是通過PCB板抗干擾設(shè)計從源頭上得以解決，二是通過對產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的抗干擾設(shè)計，從而徹底解決EMC的電磁干擾。

2.1 PCB板的抗干擾設(shè)計

PCB板的布線好壞對EMC的干擾有很大的影響，因為HDMI的傳輸速率高，最高可達18Ghps，某一電路稍有一點干擾就會影響到整個電路的EMC數(shù)據(jù)，因此，在設(shè)計電路板同時，應注意如下幾點：a.每對高速數(shù)據(jù)通道走線應該最短，由于HDMI信號的高頻特性，易發(fā)生電磁干擾問題，所以要盡可能減少其走線長度，而且不能高于3cm；b.四路TMDS通道走線長度應該保持相等長，還應確保兩對差分線之間的距離大于20mil，四路TMDS高頻信號線同其它的線路之間的距離不能超過20mil；c.差分線的阻抗控制很重要，差分阻抗控制在100歐±5歐，差分線對地阻抗控制在50歐±5歐。

2.2 結(jié)構(gòu)的抗干擾設(shè)計

本課題的抗干擾設(shè)計除了設(shè)計良好的PCB板外，最重要解決的技術(shù)問題是提供一種簡單，制造成本低、屏蔽性好、抗干擾能力強的HDMI切換器。

本課題的HDMI切換器，包括PCB電路板、上金屬屏蔽罩和下金屬屏蔽罩、上外殼、下外殼以及HDMl連接線纜，HDMI連接線纜與PCB電路板相連接，PCB電路板位于上外殼和下外殼組成的空間內(nèi)，為了使HDMI切換器在EMC輻射測試方面達到歐盟的FN55022標準，傳統(tǒng)的做法一般是在上外殼和下外殼上進行電鍍，這種做法不僅工藝復雜，而且制造成本也較高，而本文的創(chuàng)新之處是在PCB電路板外還設(shè)置有金屬屏蔽罩，金屬屏蔽罩分為上金屬屏蔽罩和下金屬屏蔽罩，上金屬屏蔽罩和下金屬屏蔽罩扣合后形成有屏蔽空間，PCB電路板安裝在屏蔽空間內(nèi)，上金屬屏蔽罩和下金屬屏蔽罩扣合務必保證不留任何縫隙，留縫隙會影響屏蔽性能，這樣金屬屏蔽罩對整個PCB電路板進行包圍，包括輸入和輸出，整個PCB電路板及器件都裝在一個專用金屬屏蔽罩內(nèi)，使得抗干擾能力和屏蔽能力都更強。

為了方便與HDMI連接線纜連接，金屬屏蔽罩的尾端設(shè)置有夾緊口，HDMI連接線纜通過夾緊口穿進金屬屏蔽罩內(nèi)并與PCB電路板相連接，上金屬屏蔽罩和下金屬屏蔽罩扣合后夾緊HDMI連接線纜，這樣沒有間隙，增強了屏蔽性能。組裝時，先把PCB電路板放入上金屬屏蔽罩和卜.會屬屏蔽罩所組成的屏蔽空間內(nèi)，金屬屏蔽罩的尾端夾夾緊HDMI連接線纜，然后再在外部裝配上外殼和下外殼，再通過螺絲鎖定即可。

以下為測試結(jié)果，能夠順利在EMC輻射測試方面達到歐盟的EN55022標準。

三、結(jié)束語

如今現(xiàn)代社會，是信息技術(shù)高度發(fā)達的社會，信息社會的發(fā)展是和各種樣品的電子產(chǎn)品技術(shù)開發(fā)、軟件的研發(fā)密不可分的。隨著科學技術(shù)的進步，電子產(chǎn)品及其相關(guān)電子器件軟硬件設(shè)計也是日新月異。依據(jù)權(quán)威的市場調(diào)研公司的統(tǒng)計，目前世界絕大部分消費電子廠商和PC產(chǎn)品供應商運用了HDMI。高清晰度多媒體正在世界范圍內(nèi)飛快開展。在電視總量占世界1/3的中國，已經(jīng)有了上千家企業(yè)成為HDMI的合作同伴，并且這個數(shù)字正在迅速地增長?？梢韵胂笠豢顡碛懈咝阅?、更優(yōu)秀的抗干擾能力HDMI必將在未來激烈的市場競爭中拔得頭籌！