ノイズ対策技術 / 事例紹介(民生)

USB4におけるノイズ対策-4

17. 信号波形確認-アイパターン測定手順

信号ライン上にコモンモードチョークコイルを使用してノイズ対策を行っているため、信号品位への影響も確認しました。確認を行った信号は、Thunderbolt 3です。
DUTからThunderbolt 3のテストパターンを出力させてCMCC通過後の信号品位を確認しています。

信号波形確認-アイパターン測定手順のイメージ画像

18. 信号波形確認-アイパターン測定

コモンモードチョークコイルを使用したことにより信号品位への影響がないか確認しました。
DUTからThunderbolt 3のテストパターンを出力させてCMCC通過後の信号品位を確認しています。
コモンモードチョークコイルを使用しても、信号波形品位はフィルタ挿入前と比べて同等となり、Thunderbolt 3のコンプライアンステストをPASSできています。
USB4も同じ信号速度(Max:20Gbps)であるため、波形試験はパスできると考えられます。

信号波形確認-アイパターン測定のイメージ画像

ムラタが推奨するコモンモードチョークコイル

19. まとめ

  • 放射ノイズ
    • USB4の動作環境を模擬して、ノイズ評価を行いました。
    • 30~1000MHz、1~18GHzにおいて、放射ノイズが問題となることはありませんでした。
  • Wi-Fi 受信感度
    • PCI Express,DisplayPort1.4,Thunderbolt 3が動作した状態では、Wi-Fi受信感度が劣化します。
    • 特にUSB3.1 Gen2動作時に、基板の配線から2.4GHz帯のノイズが確認されます。
    • USB4の動作時にも同じノイズが発生すると予想されます。
    • コモンモードチョークコイルを使用することで、Wi-Fi感度の劣化を改善させることができます。
  • 信号品位
    • 下記の推奨部品を使うことで、信号品位に影響を与えずノイズ対策を行うことができます。

ムラタが推奨するコモンモードチョークコイル

カットオフ周波数が高いため、高速信号への影響が少なく減衰特性のピークが深いため、ノイズ除去特性に優れています。

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