MIPI信号是移动应用处理器中的标准化信号。目前在车载领域广泛应用,如车载摄像头、显示器等。

MIPI-CSI是适用于camera即摄像头的标准。CSI-2是MIPI CSI的第2版,最大支持4通道数据传输+1通道CLK。

MIPI信号采用差分的方式,即,每通道信号都是差分信号。如图1。

                   图1

     对于高频信号,连接线长度对信号的延迟有比较明显的影响。为了减少信号延迟的影响,即,使连接线长度对信号相移忽略不计,一般要求相移小于波长的十分之一,即<λ/10。

     按照电磁波理论,电磁波在介质中的传输的相速度为:

             V=1/sqrt(ε*μ),

     其中,ε=ε0*εr,   u=μ0*μr,

     一般PCB材质为FR4,   εr=4.3, 按此计算出电磁波在PCB中的传输速度为:1.44*10^8(m/s)。

     按照V=f*λ,求出λ=V/f,就可以判断容许的长度偏差。

 

真空介电常数ε0

真空磁导率μ0

相对介电常数εr

相对磁导率μr

传播速度V=1/(sqrt(μ*ε))(m/s)

真空

8.84E-12

1.257E-06

1

1

299999873.3

FR4

8.84E-12

1.257E-06

4.3

1

144672785.6

     MIPI CSI-2信号的码率,与摄像头的像素有关。目前主流的摄像头为100万像素~800万像素。按MIPI-4Lane计算,每个通道的码率为200Mbps~800Mbps。对于数字信号,其带宽Bw=2*码率。

     下表对各种码率的信号,按照λ/10,计算容许的长度误差:  

码率(Mbps)

频率(Mhz)

波长(cm)

波长/10(cm)

波长/10(mm)

mil=*100/2.54

200

400

3.61682

0.361682

3.62

142

400

800

1.80841

0.180841

1.81

71

500

1000

1.446728

0.1446728

1.45

57

600

1200

1.205607

0.1205607

1.21

47

800

1600

0.904205

0.0904205

0.90

36

     从上表可以看出,对于800Mbps的信号,十分之一的波长,是0.9mm=36mil.

当MIPI的各lane间的长度差,超过这个值时,信号间的相位差就会大于2Π/10=Π/5.

    为了保证MIPI信号的质量,需要确保PCB上各lane的走线的长度差在此范围内。   

   

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