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一， De-sense簡介

1. RF DE-SENSE(radio frequency decreasing sensitivity)問題即射頻靈敏度惡化問題，是指在輻射的條件下，射頻部分信道因外界干擾而出現的靈敏度劇烈降低的接收性能惡化問題。
2. 所以，RF DE-SENSE問題的本質是一個電磁兼容問題，因此它具備電磁兼容問題的三大要素：干擾源，干擾路徑與易感器件。
3. 在RF DE-SENSE問題中，其干擾源主要來自于數字信號的高次諧波（如26M倍頻，MIPI倍頻等）。
4. 干擾路徑主要由手機中的金屬材質（如LCD FPC、大小板FPC、馬達、PCB板），或類似金屬材質的半導體（如電池、石墨片等）構成。
5. 易感器件為手機的天線。

6. 解決DE-SENSE問題，首要問題就是找到干擾源或干擾路徑，即發現“誰動了我的靈敏度？”

7. 尋找干擾源或路徑的方法通常有兩種：

（1）掃描法：通過頻譜分析儀等精密儀器，讓手機在信令模式下工作在受干擾的信道上，然后通過探針等設備在手機主板上掃描，通過觀察頻譜儀上信號強度的變化尋找干擾源所在。

（2）排除法：通過交叉驗證、部分區域屏蔽、改變部分模塊的工作狀態來逐一排查干擾源或干擾路徑所在。

8. 在找到干擾源或其路徑以后，通常有三種解決手段：

（1）. 屏蔽：通過加涂EMI材料，阻斷干擾傳播路徑。

（2）. 濾波：利用濾波器將干擾信號過濾掉，可加在干擾源附近，也可加在干擾路徑上。

（3）. 接地：較小的地環路阻抗有利于噪聲回流，降低噪聲耦合和輻射概率。

二，26M/19.2M 倍頻問題

1. 時域與頻域：

頻域并不是真實存在的，只是一個數學構造，時域是唯一客觀存在的域，而頻域只是一個遵循特定規則的數學范疇。

轉向這個并不存在的域的唯一原因是為了更簡潔地描述與解決問題。以頻域唯一存在的波形正弦波為例：

運用傅立葉變換，可以將時域問題轉化到頻域：

因此，只要有周期性的方波信號存在，在頻域里就會有其頻率整數倍的頻譜分量的存在。

在手機里，由于時鐘信號的存在，其整數倍頻的頻譜分量也必然存在，對于時鐘頻率為26M的MTK/展訊平臺來說，當這樣的頻譜分量落到了通信頻帶內并對部分信道產生干擾，就是26M倍頻問題。（相應的對于高通平臺來說就是19.2M倍頻）

CH716@DCS：1846=71*26MHz

如果有26M倍頻問題存在，則不管屏幕是亮是滅，這個問題都會一直存在，實際測試過程中之所以選擇在滅屏狀態下進行測試，一方面是因為這個問題與屏幕亮滅無關，另一方面則是為了排除亮屏狀態下工作的MIPI時鐘信號的干擾，專注于26M倍頻問題，并不是說這個問題在亮屏狀態下不需要考慮。

1. 基于倍頻問題的產生原理，要對各時鐘電路做好包地屏蔽保護，走線時避免與其他線路（特別是電源線）相鄰平行產生互耦干擾。

2. 對于T卡，SIM卡等與時鐘相關的區域要預留并聯電容位，以便后期排查與解決問題。

3. 對于一些特殊的敏感區域，例如馬達、大小板FPC等，也要提前預留處理方案，避免這些區域成為干擾的中繼站。

三，LCD亮滅屏問題

什么是LCD亮滅屏問題？

LCD在滅屏時，MIPI信號、偏置IC與背光IC（PCB上）及驅動IC（LCD內）均不工作，而亮屏時，以上器件均會工作。因此，由這些器件工作所引入的干擾導致的DE-SENSE問題，統稱為LCD亮滅屏問題。

其直觀影響表現為亮屏通話時信號不好并有可能會掉線。

MIPI干擾：

MIPI干擾的傳播路徑，如下圖所示：

MIPI干擾：

MIPI干擾可以分為兩種：MIPI的時鐘信號或MIPI的數據信號的倍頻干擾。

通常情況下，MIPI的數據信號的頻率為MIPI時鐘信號的兩倍。

當MIPI數據線為四信號線結構時，MIPI的每一個數據包包含24位，如下圖所示：

MIPI干擾：

此時有：

類似的，當MIPI 數據線為三信號線結構時，其每一個數據包包含8位，此時有：

MIPI時鐘與幀率換算關系：

MIPI傳輸時鐘頻率=(屏幕分辨率寬width+hsync+hfp+hbp)*( 屏幕分辨率高height+vsync+vfp+vbp) *(bus width) * 幀率/ [(lane_num)*2]

其中，hsync (horizontal synchronization) 為行同步，hfp(horizontal front porch)和hbp(horizontal back porch)分別是行前后廊。

vsync (vertical synchronization) 為列同步，vfp(vertical front porch)和hbp(vertical back porch)分別是列前后廊。

bus width為RGB顯示數據寬度，一般為24（8+8+8）。

lane_num為MIPI差分信號對數。

MIPI時鐘與幀率換算關系：

MIPI傳輸時鐘頻率=(屏幕分辨率寬width+hsync+hfp+hbp)*( 屏幕分辨率高height+vsync+vfp+vbp) *(bus width) * 幀率/ [(lane_num)*2]

一幀畫面需要的數據量為(單位bit)：FRAME_BIT = (屏幕分辨率寬+hsync+hfp+hbp) * (屏幕分辨率高+vsync+vfp+vbp) *(RGB顯示數據寬度24)

一秒鐘內需要傳輸的數據量為(單位bps)：FRAME_BIT * 幀率

因為mipi通訊協議中，一個CLOCK幾個lane是可以同時傳輸數據的，因此需要除以

lane_num。

經過上述算法得到的即為MIPI數據信號頻率，計算 MIPI時鐘頻率時，還要在此基礎上再除以2。

MIPI時鐘與幀率換算關系：

以某普通LCD為例，從軟件或硬件基帶工程師可獲取下述規格參數：

MIPI時鐘與幀率換算關系：

代入下面公式求解可知，為滿足幀率不小于60的顯示要求，MIPI時鐘的理論極限為不小于237MHz。

MIPI傳輸時鐘頻率=(屏幕分辨率寬width+hsync+hfp+hbp)*( 屏幕分辨率高height+vsync+vfp+vbp) *(bus width) x 幀率/ [(lane_num)*2]

但是理論極限值一般要小于實際上需要的MIPI時鐘，因此，需要在此基礎上增加一定程度的余量。

當MIPI時鐘為250MHz時，實際測得的幀率為63.2，因此在計算理論極限時，推薦選用幀率為65以規避此風險，此時計算得到的理論極限為256MHz，大于實際所需要的250MHz，為安全范圍。

MIPI干擾：

這里以MIPI數據頻率為1Gbps的條件為例，給出MIPI信號的近場頻譜掃描圖：

MIPI干擾：

針對MIPI時鐘信號的倍頻干擾，因其間隔較大，可以通過更改MIPI時鐘的方式，將干擾移出通信頻帶。

以某項目 一供LCD的CH711亮屏接收問題為例：

原始MIPI時鐘為205MHz 9倍頻? 1845MHz（CH711）。

修正MIPI時鐘為191MHz 9倍頻? 1719MHz<1805MHz（CH512）。

MIPI干擾：

針對MIPI數據信號的倍頻干擾，因其位與位之間間隔較小，幾乎不可避免的會落在通信頻帶內。

相比信道帶寬較寬的通信制式，如WCDMA與LTE，GSM更容易受到這類干擾。

在GSM系統中，通信頻帶較寬的DCS與PCS與低頻相比更不容易避開這種干擾，因此對這種干擾也更敏感。

由于這種干擾幾乎不可避免，即使亮滅屏性能滿足公司標準的樣機，亮屏接收相比滅屏也是較差的。

MIPI干擾：

鑒于MIPI干擾幾乎不可避免，在設計過程中要盡量的減小MIPI干擾輻射出來的可能性。

阻抗失配通常會產生較大的干擾，因此，在MIPI走線過程中，要盡可能保證阻抗匹配或對其潛在的失配位置進行保護：

1. 盡量保證MIPI走線的對稱性。

2. 在MIPI走線的彎折區域加屏蔽層。

3. 盡可能的讓MIPI走線遠離天線區域。

4. 調整LCD FPC的線寬與厚度，從而使其阻抗匹配。

MIPI SSC：

展頻（Spreading Spectrum Clock）是指針對某一頻率的時鐘信號進行調制，從而使其每一個時諧能量單體所覆蓋的區域擴展到一個更寬的帶寬上。

CMF：

l共模濾波器可以根據是否兼容ESD功能分成兩大類（4腳封裝與6腳封裝）。

l目前市面上常見的產品的諧振點均在1GHz左右，因此其對低頻的濾波效果要好于高頻。

l如果更關注高頻的濾波性能，推薦使用阻抗為25Ω或者50Ω的產品，其諧振點要高于通常采用的90Ω的產品。

l如需在更寬的頻帶范圍應用濾波功能，可考慮采用具備二次衰減的產品，同時也需要更大的擺件空間。

EMI：

天線除了發射與接收電磁波以外，還會對電磁波產生散射。

日常生活中散射的應用：藍天、雷達散射截面積（RCS）。

手機內部的電磁環境中，所有的金屬或類似金屬的材質，都有變成天線并對干擾信號進行散射的潛質。

散射本身是無源的，或者說，甚至你根本都沒有工作，但是你仍然可以傳播干擾。

EMI：

在介紹EMI層之前，首先說明一下介質與金屬的電磁性能上的區別：

對于介質，電磁波可以在其中傳播（如空氣），但是在不同介質中，電磁波傳播速度不同。同時由于介質沒有自由電子，不容易產生散射。

對于金屬，由于其趨附效應，電磁波無法透過其傳播（金屬飯盒不能用于在微波爐里熱飯）。同時由于金屬中有很多自由電子，很容易產生散射。

還有很多類似半導體的材料，如石墨片，導電布，電池等，其電磁性能介于介質與金屬之間。

IC電路：

對于偏置IC與背光IC，最重要的是在前期評估時做好設計，為其留出足夠的電容并聯位，至少保證一個濾波電容緊靠芯片，盡量接主地。

針對偏置IC，對于BOOST電路，輸出接地更為重要，對于BUCK電路，輸入接地更為重要。

針對背光IC，走線時盡量避免走表層，若前期評估風險較高，推薦選用內置濾波器的背光IC。

四，總結

1. RF DE-SENSE問題本質是有關接收靈敏度的電磁兼容問題，因此其對手機整體電磁環境的變化非常敏感，可能僅僅是一個微小的改變，就會引發“蝴蝶效應”。

2. 因為RF DE-SENSE問題的敏感性，基于樣機原始裝配狀態的測試結果才最有說服力，任何后續的手動改動都有可能引入測試誤差從而影響對問題的判斷。

3. RF DE-SENSE測試是在時刻變化的動態電磁環境下完成測試，存在部分干擾時有時無從而導致問題不穩定復現的可能，并因此產生一致性上的差異。

4. RF DE-SENSE測試是在屏蔽箱的近場一維環境下完成的測試，由于近場場強分布、一維環境下天線的工作狀態等均與實際使用過程中的遠場三維環境不同，針對一致性差異等疑難雜癥，推薦在OTA暗室的遠場三維環境下復測從而確認干擾實際使用時是否存在，程度如何。

本文轉載于知乎

作者：射頻螞蟻

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