Guía de diseño de cables MIPI D-PHY y C-PHY para la transmisión de imágenes a alta velocidad

En el campo de la transmisión de imágenes a alta velocidad, MIPI (Mobile Industry Processor Interface) se ha convertido en el estándar de interfaz principal, donde D-PHY y C-PHY son las dos normativas físicas más comunes. Existen diferencias significativas entre ellas en la forma de transmisión de señales, la velocidad y el diseño de la estructura del cableado. En la práctica de ingeniería, la elección de un cable coaxial extremadamente fino (Micro Coaxial Cable) es crucial para asegurar la integridad de la señal y la confiabilidad del sistema. Comprender las características de diferentes normativas PHY ayuda a lograr un equilibrio entre el rendimiento y la confiabilidad en el diseño de cables a alta velocidad.

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Unidad 1: Características de transmisión de D-PHY y C-PHY

D-PHY utiliza la transmisión de señales diferenciales, donde cada par de líneas de señal transmite datos a través de la diferencia de voltaje, alcanzando tasas típicas de 1.5Gbps a 4.5Gbps, y se utiliza ampliamente en interfaces de cámaras (CSI) e interfaces de visualización (DSI). C-PHY, por otro lado, utiliza un sistema de tres líneas para la transmisión, donde un grupo de tres líneas transmite datos conjuntamente, permitiendo una mayor tasa de transferencia de datos en la misma anchura de banda, por ejemplo, la velocidad equivalente de C-PHY v1.2 puede alcanzar los 13Gbps. La estructura de las señales diferentes determina las estrategias de diseño del cableado y el enfoque en el rendimiento de la transmisión.

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Diseño de consideraciones para cables coaxiales muy delgados

Debido a que las formas de señal de D-PHY y C-PHY son diferentes, el diseño del cableado requiere una optimización específica. D-PHY enfatiza el control de impedancia diferencial, generalmente requiriendo 100Ω±10%，por lo que la selección del cableado debe garantizar una impedancia de línea de aproximadamente 50Ω. C-PHY se centra más en la simetría geométrica y la consistencia de fase entre las tres líneas, para garantizar una transmisión de datos eficiente. En aplicaciones de alta velocidad, los cables coaxiales muy delgados reducen la interferencia mediante la shielding independiente y la estructura precisa, y la estructura de shielding en capas puede mejorar aún más la estabilidad de la señal. Además, debido al espacio limitado en los dispositivos móviles, el cableado debe equilibrar la flexibilidad y la vida útil de doblado, especialmente para el grupo de tres líneas de C-PHY, que plantea requisitos más altos para la terminación y el proceso de fabricación.

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Tres, conector y cable coincidencia

En la assembling real, la coincidencia entre el conector y el cable afecta directamente la integridad del señal. El D-PHY se usa generalmente con interfaces diferenciales tradicionales, como los conectores Hirose o I-PEX; el C-PHY, por otro lado, generalmente requiere un interfaz de tres líneas personalizado. La disposición asimétrica del interfaz o la soldadura desigual puede causar reflexiones y distorsión del señal. Por lo tanto, los fabricantes de cables deben trabajar conjuntamente con los diseñadores del sistema completo en las etapas iniciales del proyecto para determinar el diámetro del cable, la estructura de blindaje y la disposición de los terminales, asegurando una impedancia continua y la transmisión estable de señales de alta frecuencia.

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En términos generales, D-PHY tiende a la transmisión diferencial tradicional, con requisitos estrictos de control de impedancia; C-PHY utiliza codificación trifásica, lo que mejora la eficiencia de transmisión pero complicada la estructura de diseño. Los ingenieros en el diseño de cables coaxiales extremadamente delgados deben comprender plenamente las características eléctricas de diferentes normas PHY, seleccionar razonablemente materiales de cable, métodos de blindaje y estrategias de terminación, a fin de asegurar la integridad de las señales de alta velocidad, la capacidad de resistencia a interferencias y la fiabilidad general del sistema.

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