1、阻抗對HDMI輻射發射的影響深入分析

信號從SOURCE端傳輸到SINK端，兩者之間是通過HDMI Cable電纜互聯，信號傳輸過程中源端阻抗、Cable線纜阻抗、SINK端阻抗之間完全匹配，信號無損耗的由源端傳輸到SINK端。而實際上由于源端阻抗、Cable線阻抗、SINK端阻抗不可能完全做到阻抗匹配，主要原因是連接器處阻抗突變、Cable線材阻抗的控制、PCB布線阻抗的控制、器件本身的阻抗設計。

在HDMI規范中明確給出了阻抗的設計要求即100±15%，以此來保證信號傳輸的質量。從EMC的角度來說，阻抗突變與不匹配就會產生反射，導致信號出現過沖、振鈴，駐波，而導致高次諧波輻射。

2、阻抗與HDMI輻射發射之間的關系

特征阻抗滿足100±15Ω標準要求，并不意味著HDMI輻射測試就能夠順利通過；相比于特性阻抗，瞬時阻抗對HDMI輻射測試結果影響更大。即在滿足100±15Ω阻抗標準限值的情況下， 瞬時阻抗更加平坦（阻抗變化范圍越小越好）則意味著信號感受到的瞬時阻抗變化越小，對外輻射也相應的最小。

阻抗匹配是HDMI輻射通過的最基本的條件，即必要條件，卻是非充分條件。阻抗失配對HDMI輻射測試結果肯定有影響。拋開源端阻抗、Cable線纜阻抗不談，我們重點談一談SINK端阻抗。

3、影響阻抗的實際因素

前面我們談到影響阻抗的因素是：線寬線距、銅厚、介質與介質厚度、與參考平面的間距、元件的焊盤引腳寬度與厚度等。在阻抗設計過程中需要對以上因素進行嚴格控制，并對生產制造工藝進行控制，方可以做出阻抗精確的PCB布線。

4、阻抗設計管控原則

影響阻抗的因素眾多，如何管控阻抗設計，成為EMC工程師的必修課之一。

前面我們談到元件的焊盤或者引腳寬度與厚度是影響阻抗的因素之一，從而說明在HDMI信號鏈路中應盡量使用最少的元件，嚴格控制阻抗突變點，使阻抗測試曲線趨于平坦。

另外互接接口的連接器引腳處、BGA芯片的引腳焊盤、ESD保護器件的焊盤處由于器件標準化設計的原因，可以通過PCB設計進行相應的阻抗優化設計。

差分信號的線寬線距、銅厚、介質與介質厚度在PCB設計過程中需要進行嚴格的管控，同時在PCB生產制造工藝中也需要進行測量管控。

多層板設計中，跨分隔不僅影響信號的回流路徑，同樣影響信號的阻抗，參考地平面的完整性PCB設計時應給予重點管控。

做好以上阻抗設計管控是否就意味著沒有問題了呢？其實不然，由于芯片設計問題、HDMI端子設計問題，通常其連接處阻抗都會偏低，這時就需要增加電阻做串聯匹配。

對于HDMI設備之間互連，大部分采用HDMI線纜連接的方式，HDMI線纜本身阻抗設計控制，也是影響阻抗匹配的最重要因素之一。

由于實際上HDMI線纜生產制做廠商的參次不齊，HDMI線纜成為制約輻射測試通過的因素。

部分HDMI設備之間采用FFC線材互連，FFC線材的阻抗控制在業界相對成熟，主要注意折線對阻抗突變的影響就可以了。