摄像头可靠性EMC设计优化

 

一前言

摄像头作为现代电子设备的重要组成部分，已广泛应用于智能手机、安防监控、自动驾驶等领域。详细了解摄像头，不仅有助于我们更好地使用相关设备，也为后续探讨其应用场景和技术优化奠定了基础，并且能快速更好解决摄像头EMC问题。

二摄像头工作原理

摄像头模组通过镜头(LENS)将光学图像投射到图像传感器(Sensor)表面，转换为电信号后经过A/D(模数转换)变为数字图像信号。信号随后被送至数字信号处理芯片(DSP)加工处理，再通过I/O接口传输到CPU处理，最终通过display显示图像。

目前市场上常见的图像传感器厂商包括：

Omnivision

Siliconfile

Samsung

SONY

Aptina

【传感器主要类型】：

CCD(电荷耦合器件)；

CMOS(互补金属氧化物半导体)。

【封装形式主要有】：

CSP(芯片尺寸封装)；

DICE(裸片形式)。

三摄像头应用场景

【车载摄像头应用】：

客货车倒车后视；

客车车内监控(安全、车门、行李仓)；

特种车辆图像安全记录和监控；

轿车倒车后视；

轿车行车前视；

大巴车摄像头。

【消费类摄像头应用】：

道路监控摄像头；

室内监控摄像头；

人脸识别；

手机摄像头；

AI物品识别；

相机摄像头；

内窥镜；

无人机。

 

四摄像头传输信号

上述的摄像头传输信号中，涵盖高速率传输方式FPD-Link和GMSL，而这高速信号传输方式伴随着一些信号完整性的问题点，与POC技术方面相关，下述简单介绍一下POC技术。

1.POC技术简介

POC(Power Over Coaxia)是一种基于同轴线缆传输的技术，能够同时传输视频信号、控制信号和电源。其核心挑战在于解决直流电源与高频视频信号叠加传输的问题，确保：
 

高频视频信号不失真；

低频控制信号不出现乱码。

2.POC技术简示图

3.POC关键元器件，电感组合方案如下：

五摄像头常见EMC问题及解决方案

1.时钟辐射问题

（1）在MCLK加RC滤波或磁珠与电容滤波(靠近芯片位置)；

（2）在MCLK可加展频IC，使用的是单线串联用法，针对时钟倍频超标频段进行有效抑制，推荐型号：SSDCI3128AF-08-CT；

（3）CLK时钟走线做包地处理，伴随地线需要多打过孔，控制回路和防止噪声耦合；

（4）FPC排线上的干扰；

屏蔽性不好或无屏蔽效果的线束会导致辐射超标，将排线进行屏蔽接地或排线带有磁屏蔽材料。

（5）在芯片主时钟使用展频晶振；

2.数据包络问题

（1）在差分对信号上加信号线共模滤波器；

【推荐型号】：TF1210A2X900MT、TLCMI2012-2-900TF。

（2）差分信号需要做好阻抗匹配，预留阻抗匹配电阻；

（3）单端信号预留RC滤波，例如RGB信号。

3.电源开关频率问题

（1）电源输入端预留增加LC滤波或π型滤波；

（2）在DCDC开关引脚加RC吸收电路(电阻1Ω-10Ω，电容1nF-10nF)； 

（3）DCDC芯片前后做好电容滤波(容值可选择102，472，104，106)；

（4）控制DCDC电源回路，尽可能缩小；

（5）电源端口加大电流共模滤波器，抑制摄像头的噪声，防止耦合到线束上的共模干扰；

【推荐型号】：TLDCM3225-2-601TF。

六总结

摄像头EMC问题的核心在于时钟管理、电源滤波、屏蔽完整性、PCB布局优化。综合采用展频、滤波、屏蔽和接地措施可有效抑制辐射，同时需在早期设计阶段规避风险。