HDMI高清晰多媒体视频传输系统的抗干扰设计
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【摘要】高清晰度多媒体接口（High Definition Multimedia Interface，简称hdmi），是一种全数字化影像和声音传送接口，可以传送无压缩的音频和视频信号。HDMI可以在机顶盒，DVD播放机，个人计算机，游戏机，数字音频和电视中广泛得到使用。HDMI可以同时传输音频和视频信号，由于音频和视频信号采用同一电缆，极大的简化了系统的安装程序上，从而深受广大民众的喜爱，目前最高的HDMI版本为HDMI2.0，它的基准频率高达340MHZ，最高传输速率达18Gbps，最高支持4096X2160，比传统模拟电视清晰度高好几倍，迅速得到市场的认可。
一、抗干扰设计的必要性
然而在电子产品设计中，设计者们很容易忽视在没计中融入抗干扰技术，这是因为人们常常把主要注意力都集中在实现产品的功能设计方面，从而忽视了电子产品内部或电子产品之间还可能会出现互相的电磁干扰问题.尤其是在高频电子系统的设计，一旦忽视该抗电磁干扰，系统会出现电子设备由于电磁干扰，并最终不得不重新设计。现代的电子工程师及线路的设计者.除了要确认设计的电路，能工作在理想的实验环境之外，还要让电路能工作在有电磁干扰或有噪声的现实环境中。一个好的电路设计，电路在工作中不会被外来的噪声所干扰，而且本身也不会成为干扰源。从设计者的角度看，高清晰度多媒体接口的抗干扰设计与具体电路有着密切的关系。
二、抗干扰设计
本课题解决的抗干扰设计分两方面进行，一是通过PCB板抗干扰设计从源头上得以解决，二是通过对产品结构的抗干扰设计，从而彻底解决EMC的电磁干扰。
2.1 PCB板的抗干扰设计
PCB板的布线好坏对EMC的干扰有很大的影响，因为HDMI的传输速率高，最高可达18Ghps，某一电路稍有一点干扰就会影响到整个电路的EMC数据，因此，在设计电路板同时，应注意如下几点：a.每对高速数据通道走线应该最短，由于HDMI信号的高频特性，易发生电磁干扰问题，所以要尽可能减少其走线长度，而且不能高于3cm；b.四路TMDS通道走线长度应该保持相等长，还应确保两对差分线之间的距离大于20mil，四路TMDS高频信号线同其它的线路之间的距离不能超过20mil；c.差分线的阻抗控制很重要，差分阻抗控制在100欧±5欧，差分线对地阻抗控制在50欧±5欧。
2.2 结构的抗干扰设计
本课题的抗干扰设计除了设计良好的PCB板外，最重要解决的技术问题是提供一种简单，制造成本低、屏蔽性好、抗干扰能力强的HDMI切换器。
本课题的HDMI切换器，包括PCB电路板、上金属屏蔽罩和下金属屏蔽罩、上外壳、下外壳以及HDMl连接线缆，HDMI连接线缆与PCB电路板相连接，PCB电路板位于上外壳和下外壳组成的空间内，为了使HDMI切换器在EMC辐射测试方面达到欧盟的FN55022标准，传统的做法一般是在上外壳和下外壳上进行电镀，这种做法不仅工艺复杂，而且制造成本也较高，而本文的创新之处是在PCB电路板外还设置有金属屏蔽罩，金属屏蔽罩分为上金属屏蔽罩和下金属屏蔽罩，上金属屏蔽罩和下金属屏蔽罩扣合后形成有屏蔽空间，PCB电路板安装在屏蔽空间内，上金属屏蔽罩和下金属屏蔽罩扣合务必保证不留任何缝隙，留缝隙会影响屏蔽性能，这样金属屏蔽罩对整个PCB电路板进行包围，包括输入和输出，整个PCB电路板及器件都装在一个专用金属屏蔽罩内，使得抗干扰能力和屏蔽能力都更强。
为了方便与HDMI连接线缆连接，金属屏蔽罩的尾端设置有夹紧口，HDMI连接线缆通过夹紧口穿进金属屏蔽罩内并与PCB电路板相连接，上金属屏蔽罩和下金属屏蔽罩扣合后夹紧HDMI连接线缆，这样没有间隙，增强了屏蔽性能。组装时，先把PCB电路板放入上金属屏蔽罩和卜.会属屏蔽罩所组成的屏蔽空间内，金属屏蔽罩的尾端夹夹紧HDMI连接线缆，然后再在外部装配上外壳和下外壳，再通过螺丝锁定即可。
以下为测试结果，能够顺利在EMC辐射测试方面达到欧盟的EN55022标准。
三、结束语
如今现代社会，是信息技术高度发达的社会，信息社会的发展是和各种样品的电子产品技术开发、软件的研发密不可分的。随着科学技术的进步，电子产品及其相关电子器件软硬件设计也是日新月异。依据权威的市场调研公司的统计，目前世界绝大部分消费电子厂商和PC产品供应商运用了HDMI。高清晰度多媒体正在世界范围内飞快开展。在电视总量占世界1/3的中国，已经有了上千家企业成为HDMI的合作同伴，并且这个数字正在迅速地增长。可以想象一款拥有更高性能、更优秀的抗干扰能力HDMI必将在未来激烈的市场竞争中拔得头筹！