一， De-sense简介

1. RF DE-SENSE(radio frequency decreasing sensitivity)问题即射频灵敏度恶化问题，是指在辐射的条件下，射频部分信道因外界干扰而出现的灵敏度剧烈降低的接收性能恶化问题。
2. 所以，RF DE-SENSE问题的本质是一个电磁兼容问题，因此它具备电磁兼容问题的三大要素：干扰源，干扰路径与易感器件。
3. 在RF DE-SENSE问题中，其干扰源主要来自于数字信号的高次谐波（如26M倍频，MIPI倍频等）。
4. 干扰路径主要由手机中的金属材质（如LCD FPC、大小板FPC、马达、PCB板），或类似金属材质的半导体（如电池、石墨片等）构成。
5. 易感器件为手机的天线。

6. 解决DE-SENSE问题，首要问题就是找到干扰源或干扰路径，即发现“谁动了我的灵敏度？”

7. 寻找干扰源或路径的方法通常有两种：

（1）扫描法：通过频谱分析仪等精密仪器，让手机在信令模式下工作在受干扰的信道上，然后通过探针等设备在手机主板上扫描，通过观察频谱仪上信号强度的变化寻找干扰源所在。

（2）排除法：通过交叉验证、部分区域屏蔽、改变部分模块的工作状态来逐一排查干扰源或干扰路径所在。

8. 在找到干扰源或其路径以后，通常有三种解决手段：

（1）. 屏蔽：通过加涂EMI材料，阻断干扰传播路径。

（2）. 滤波：利用滤波器将干扰信号过滤掉，可加在干扰源附近，也可加在干扰路径上。

（3）. 接地：较小的地环路阻抗有利于噪声回流，降低噪声耦合和辐射概率。

二，26M/19.2M 倍频问题

1. 时域与频域：

频域并不是真实存在的，只是一个数学构造，时域是唯一客观存在的域，而频域只是一个遵循特定规则的数学范畴。

转向这个并不存在的域的唯一原因是为了更简洁地描述与解决问题。以频域唯一存在的波形正弦波为例：

运用傅立叶变换，可以将时域问题转化到频域：

因此，只要有周期性的方波信号存在，在频域里就会有其频率整数倍的频谱分量的存在。

在手机里，由于时钟信号的存在，其整数倍频的频谱分量也必然存在，对于时钟频率为26M的MTK/展讯平台来说，当这样的频谱分量落到了通信频带内并对部分信道产生干扰，就是26M倍频问题。（相应的对于高通平台来说就是19.2M倍频）

CH716@DCS：1846=71*26MHz

如果有26M倍频问题存在，则不管屏幕是亮是灭，这个问题都会一直存在，实际测试过程中之所以选择在灭屏状态下进行测试，一方面是因为这个问题与屏幕亮灭无关，另一方面则是为了排除亮屏状态下工作的MIPI时钟信号的干扰，专注于26M倍频问题，并不是说这个问题在亮屏状态下不需要考虑。

1. 基于倍频问题的产生原理，要对各时钟电路做好包地屏蔽保护，走线时避免与其他线路（特别是电源线）相邻平行产生互耦干扰。

2. 对于T卡，SIM卡等与时钟相关的区域要预留并联电容位，以便后期排查与解决问题。

3. 对于一些特殊的敏感区域，例如马达、大小板FPC等，也要提前预留处理方案，避免这些区域成为干扰的中继站。

三，LCD亮灭屏问题

什么是LCD亮灭屏问题？

LCD在灭屏时，MIPI信号、偏置IC与背光IC（PCB上）及驱动IC（LCD内）均不工作，而亮屏时，以上器件均会工作。因此，由这些器件工作所引入的干扰导致的DE-SENSE问题，统称为LCD亮灭屏问题。

其直观影响表现为亮屏通话时信号不好并有可能会掉线。

MIPI干扰：

MIPI干扰的传播路径，如下图所示：

MIPI干扰：

MIPI干扰可以分为两种：MIPI的时钟信号或MIPI的数据信号的倍频干扰。

通常情况下，MIPI的数据信号的频率为MIPI时钟信号的两倍。

当MIPI数据线为四信号线结构时，MIPI的每一个数据包包含24位，如下图所示：

MIPI干扰：

此时有：

类似的，当MIPI 数据线为三信号线结构时，其每一个数据包包含8位，此时有：

MIPI时钟与帧率换算关系：

MIPI传输时钟频率=(屏幕分辨率宽width+hsync+hfp+hbp)*( 屏幕分辨率高height+vsync+vfp+vbp) *(bus width) * 帧率/ [(lane_num)*2]

其中，hsync (horizontal synchronization) 为行同步，hfp(horizontal front porch)和hbp(horizontal back porch)分别是行前后廊。

vsync (vertical synchronization) 为列同步，vfp(vertical front porch)和hbp(vertical back porch)分别是列前后廊。

bus width为RGB显示数据宽度，一般为24（8+8+8）。

lane_num为MIPI差分信号对数。

MIPI时钟与帧率换算关系：

MIPI传输时钟频率=(屏幕分辨率宽width+hsync+hfp+hbp)*( 屏幕分辨率高height+vsync+vfp+vbp) *(bus width) * 帧率/ [(lane_num)*2]

一帧画面需要的数据量为(单位bit)：FRAME_BIT = (屏幕分辨率宽+hsync+hfp+hbp) * (屏幕分辨率高+vsync+vfp+vbp) *(RGB显示数据宽度24)

一秒钟内需要传输的数据量为(单位bps)：FRAME_BIT * 帧率

因为mipi通讯协议中，一个CLOCK几个lane是可以同时传输数据的，因此需要除以

lane_num。

经过上述算法得到的即为MIPI数据信号频率，计算 MIPI时钟频率时，还要在此基础上再除以2。

MIPI时钟与帧率换算关系：

以某普通LCD为例，从软件或硬件基带工程师可获取下述规格参数：

MIPI时钟与帧率换算关系：

代入下面公式求解可知，为满足帧率不小于60的显示要求，MIPI时钟的理论极限为不小于237MHz。

MIPI传输时钟频率=(屏幕分辨率宽width+hsync+hfp+hbp)*( 屏幕分辨率高height+vsync+vfp+vbp) *(bus width) x 帧率/ [(lane_num)*2]

但是理论极限值一般要小于实际上需要的MIPI时钟，因此，需要在此基础上增加一定程度的余量。

当MIPI时钟为250MHz时，实际测得的帧率为63.2，因此在计算理论极限时，推荐选用帧率为65以规避此风险，此时计算得到的理论极限为256MHz，大于实际所需要的250MHz，为安全范围。

MIPI干扰：

这里以MIPI数据频率为1Gbps的条件为例，给出MIPI信号的近场频谱扫描图：

MIPI干扰：

针对MIPI时钟信号的倍频干扰，因其间隔较大，可以通过更改MIPI时钟的方式，将干扰移出通信频带。

以某项目 一供LCD的CH711亮屏接收问题为例：

原始MIPI时钟为205MHz 9倍频? 1845MHz（CH711）。

修正MIPI时钟为191MHz 9倍频? 1719MHz<1805MHz（CH512）。

MIPI干扰：

针对MIPI数据信号的倍频干扰，因其位与位之间间隔较小，几乎不可避免的会落在通信频带内。

相比信道带宽较宽的通信制式，如WCDMA与LTE，GSM更容易受到这类干扰。

在GSM系统中，通信频带较宽的DCS与PCS与低频相比更不容易避开这种干扰，因此对这种干扰也更敏感。

由于这种干扰几乎不可避免，即使亮灭屏性能满足公司标准的样机，亮屏接收相比灭屏也是较差的。

MIPI干扰：

鉴于MIPI干扰几乎不可避免，在设计过程中要尽量的减小MIPI干扰辐射出来的可能性。

阻抗失配通常会产生较大的干扰，因此，在MIPI走线过程中，要尽可能保证阻抗匹配或对其潜在的失配位置进行保护：

1. 尽量保证MIPI走线的对称性。

2. 在MIPI走线的弯折区域加屏蔽层。

3. 尽可能的让MIPI走线远离天线区域。

4. 调整LCD FPC的线宽与厚度，从而使其阻抗匹配。

MIPI SSC：

展频（Spreading Spectrum Clock）是指针对某一频率的时钟信号进行调制，从而使其每一个时谐能量单体所覆盖的区域扩展到一个更宽的带宽上。

CMF：

l共模滤波器可以根据是否兼容ESD功能分成两大类（4脚封装与6脚封装）。

l目前市面上常见的产品的谐振点均在1GHz左右，因此其对低频的滤波效果要好于高频。

l如果更关注高频的滤波性能，推荐使用阻抗为25Ω或者50Ω的产品，其谐振点要高于通常采用的90Ω的产品。

l如需在更宽的频带范围应用滤波功能，可考虑采用具备二次衰减的产品，同时也需要更大的摆件空间。

EMI：

天线除了发射与接收电磁波以外，还会对电磁波产生散射。

日常生活中散射的应用：蓝天、雷达散射截面积（RCS）。

手机内部的电磁环境中，所有的金属或类似金属的材质，都有变成天线并对干扰信号进行散射的潜质。

散射本身是无源的，或者说，甚至你根本都没有工作，但是你仍然可以传播干扰。

EMI：

在介绍EMI层之前，首先说明一下介质与金属的电磁性能上的区别：

对于介质，电磁波可以在其中传播（如空气），但是在不同介质中，电磁波传播速度不同。同时由于介质没有自由电子，不容易产生散射。

对于金属，由于其趋附效应，电磁波无法透过其传播（金属饭盒不能用于在微波炉里热饭）。同时由于金属中有很多自由电子，很容易产生散射。

还有很多类似半导体的材料，如石墨片，导电布，电池等，其电磁性能介于介质与金属之间。

IC电路：

对于偏置IC与背光IC，最重要的是在前期评估时做好设计，为其留出足够的电容并联位，至少保证一个滤波电容紧靠芯片，尽量接主地。

针对偏置IC，对于BOOST电路，输出接地更为重要，对于BUCK电路，输入接地更为重要。

针对背光IC，走线时尽量避免走表层，若前期评估风险较高，推荐选用内置滤波器的背光IC。

四，总结

1. RF DE-SENSE问题本质是有关接收灵敏度的电磁兼容问题，因此其对手机整体电磁环境的变化非常敏感，可能仅仅是一个微小的改变，就会引发“蝴蝶效应”。

2. 因为RF DE-SENSE问题的敏感性，基于样机原始装配状态的测试结果才最有说服力，任何后续的手动改动都有可能引入测试误差从而影响对问题的判断。

3. RF DE-SENSE测试是在时刻变化的动态电磁环境下完成测试，存在部分干扰时有时无从而导致问题不稳定复现的可能，并因此产生一致性上的差异。

4. RF DE-SENSE测试是在屏蔽箱的近场一维环境下完成的测试，由于近场场强分布、一维环境下天线的工作状态等均与实际使用过程中的远场三维环境不同，针对一致性差异等疑难杂症，推荐在OTA暗室的远场三维环境下复测从而确认干扰实际使用时是否存在，程度如何。

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作者：射频蚂蚁

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