Guia de Design de Fios MIPI D-PHY e C-PHY para Transmissão de Imagens de Alta Velocidade

No campo da transmissão de imagem de alta velocidade, o MIPI (Mobile Industry Processor Interface) se tornou o padrão de interface dominante, onde o D-PHY e o C-PHY são as duas especificações físicas mais comuns. Eles apresentam diferenças significativas em métodos de transmissão de sinais, velocidade e design da estrutura do fio. Na prática de engenharia, a escolha de um fio coaxial extremamente fino (Micro Coaxial Cable) é crucial para garantir a integridade do sinal e a confiabilidade do sistema. Compreender as características de diferentes especificações PHY ajuda a alcançar um equilíbrio entre desempenho e confiabilidade ao projetar fios de alta velocidade.

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Um, D-PHY e C-PHY características de transmissão

D-PHY utiliza transmissão de sinais diferenciais, onde cada par de fios transmite dados por meio da diferença de voltagem, com taxas típicas que podem alcançar 1.5Gbps~4.5Gbps, sendo amplamente aplicado nas interfaces de câmera (CSI) e de exibição (DSI). O C-PHY adota um sistema de transmissão de três fios, onde cada grupo de três fios transmite dados conjuntamente, permitindo uma maior taxa de transferência de dados na mesma largura de banda, por exemplo, a taxa equivalente do C-PHY v1.2 pode alcançar 13Gbps. Diferentes estruturas de sinais determinam as estratégias de design do conjunto de fios e os pontos de foco na performance de transmissão.

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Dois, considerações de design de feixes coaxiais extremamente finos

Devido à forma de sinal diferente entre D-PHY e C-PHY, o design do cabo precisa ser otimizado especificamente. O D-PHY enfatiza o controle de impedância diferencial, geralmente exigindo 100Ω±10%，portanto, a seleção do cabo deve garantir que a impedância de uma única linha seja de aproximadamente 50Ω. O C-PHY presta mais atenção à simetria geométrica e à consistência de fase entre três linhas, garantindo uma transmissão de dados eficiente. Em aplicações de alta velocidade, cabos coaxiais extremamente finos reduzem a interferência através de screening independente e estrutura precisa, enquanto estruturas de screening múltiplas podem melhorar ainda mais a estabilidade do sinal. Além disso, devido ao espaço limitado em dispositivos móveis, o cabo deve equilibrar flexibilidade e vida útil de dobras, especialmente para o conjunto de três linhas do C-PHY, que impõe requisitos mais altos para a terminação e o processo de fabricação.

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Terceiro, conectores e cabos correspondentes

No entanto, na montagem real, a correspondência entre o conector e o cabo afeta diretamente a integridade do sinal. O D-PHY geralmente adota interfaces diferenciais tradicionais, como os conectores Hirose ou I-PEX; o C-PHY, por outro lado, geralmente requer interfaces personalizadas de três fios. A disposição não simétrica das interfaces ou a soldagem desigual pode causar reflexões e distorções de sinal. Portanto, os fabricantes de cabos precisam colaborar com os projetistas de sistemas no início do projeto para determinar o diâmetro do cabo, a estrutura de blindagem e a disposição de terminação, garantindo a continuidade da impedância e a transmissão estável de sinais de alta frequência.

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De modo geral, o D-PHY tende a transmitir de forma diferencial tradicional, exigindo um controle rigoroso da impedância; o C-PHY adota codificação trifásica, o que aumenta a eficiência de transmissão, mas complexifica o design da estrutura. Os engenheiros, ao projetarem conjuntos de cabos coaxiais extremamente finos, devem entender plenamente as características elétricas de diferentes normas PHY, escolher corretamente os materiais de cabos, o tipo de blindagem e a estratégia de terminação, garantindo assim a integridade da sinalização de alta velocidade, a capacidade de resistência a interferências e a confiabilidade geral do sistema.

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