Murata Misure di soppressione del rumore per HDMI 2.1

Sfondo

HDMI 2.1 ha una larghezza di banda massima di circa 2,7 volte quella di HDMI 2.0 e la sua velocità di trasmissione del segnale massima per corsia è il doppio di quella di HDMI 2.0. Mentre HDMI 2.0 è composto da tre corsie di dati e una corsia di clock, HDMI 2.1 non ha una corsia di clock e ha invece quattro corsie di dati.

In questo modo, HDMI 2.1 trasmette i segnali più velocemente di prima. Pertanto, è necessario fare attenzione a non danneggiare la qualità del segnale durante l'implementazione delle misure di soppressione del rumore.

Due problemi di rumore sono plausibili quando si esegue la comunicazione HDMI:
•Rumore di radiazione 1: il rumore proveniente da HDMI interferisce con l'antenna WiFi® all'interno dell'apparecchiatura, riducendo la sensibilità di comunicazione WiFi (EMC Intrasystem).
•Rumore di radiazione 2: il rumore è irradiato dall'apparecchiatura HDMI o dal cavo (emissioni)

Lo studio di Murata si concentra sull'EMC Intrasystem del rumore da radiazione 1 ed esamina le azioni correttive al riguardo.

Soppressione del rumore per HDMI 2.1

Se si utilizzano filtri a rumore regolare per linee di segnalazione differenziali ad alta velocità come HDMI, la qualità del segnale peggiorerà e i segnali non saranno trasmessi correttamente. Per questo motivo, le bobine di arresto di modo comune (CMCC) sono una soluzione adatta. Poiché i segnali HDMI sono ad alta velocità, Murata ha selezionato una CMCC più adatta ai segnali ad alta velocità. Le CMCC sono installate vicino ai pin di uscita del CI sul lato della sorgente HDMI e vicino ai connettori sul lato del sink.

La CMCC lato sorgente installata vicino al CI può sopprimere il rumore di modo comune generato dai CI di trasmissione sul lato sorgente. Si ottiene impedendo la propagazione del rumore di modo comune sul lato del sink.

La CMCC lato sink può sopprimere il rumore di modo comune generato dal cablaggio del segnale HDMI dell'apparecchiatura del sink mantenendo il rumore di modo comune dall'ingresso nell'antenna WiFi.

CMCC consigliati

Questi CMCC di Murata sono raccomandati per le misure di soppressione del rumore HDMI 2.1:

        •  DLM0NSB120HY2D        •DLM0QSB120HY2D - alta impedenza di modo comune e prestazioni
superiori di soppressione del rumore •NFG0QHB542HS2D - effetto estremamente ridotto sui segnali

Soppressione del rumore per EMC Intrasystem

Murata ha verificato per la prima volta quanto la comunicazione HDMI influisca sul WiFi. Ha confermato che quando è stata avviata la comunicazione HDMI 2.1, la sensibilità di ricezione WiFi è diminuita di 6 dB a 10 dB nelle bande da 2,4GHz e 5GHz. Quando è stato confermato l'ingresso del rumore nel WiFi, Murata ha stabilito che si sovrapponeva alle bande da 2,4GHz e 5GHz.

Soppressione del rumore per il rumore da radiazione

Murata ha quindi esaminato le misure di soppressione del rumore provocato dalle radiazioni. In primo luogo, ha verificato la presenza di differenze negli spettri di rumore per HDMI 2.0 e HDMI 2.1.

        •Rumore di radiazione da HDMI 2.0 convenzionale
  ▪ Ampio rumore si verifica nella banda di frequenza da 1GHz a 3GHz
•Rumore di radiazione da HDMI 2.1
  ▪ Si verifica del rumore nella banda di frequenza da 1GHz a 6GHz

Ciò ha dimostrato a Murata che si è verificato un rumore di frequenza maggiore in HDMI 2,1.

Risultati per la soppressione del rumore da radiazioni mediante CMCC

Il montaggio di un CMCC (DLM0NSB120HY2) sul lato sorgente consente la rimozione del rumore HDMI 2.1. Il rumore di radiazione è ancora mantenuto dopo l'uso di un CMCC ma gran parte di questo rumore è stato il rumore di radiazione della DRAM, installato separatamente sulla scheda dell'apparecchiatura sorgente.

Controllo dell'effetto sulla qualità del segnale

Il test di maschera oculare per HDMI 2.1 ha mostrato che la forma d'onda del segnale era identica, anche dopo l'uso dei CMCC.Il rumore di modo comune AC è stato ridotto del 47% utilizzando i CMCC.

Conclusione

        •Misure per prevenire cadute di sensibilità di ricezione WiFi
   ▪ Si è verificato un problema per cui la sensibilità di ricezione WiFi è diminuita durante la comunicazione HDMI 2.1, ma questo è stato migliorato utilizzando i CMCC.

        •Misure di soppressione del rumore per il rumore di radiazione (misure per la prevenzione delle emissioni)
   ▪ In HDMI 2.1, il rumore di radiazione si è verificato nella portata da 1GHz a 6GHz, ma questo è stato migliorato utilizzando i CMCC.

        •Effetto sulla forma d'onda del segnale
   ▪ L'inserimento delle CMCC non ha avuto effetto sul test di maschera dell'occhio.
   ▪ L'uso delle CMCC ha ridotto la tensione di modo comune CA.

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