FPC排线在传输1G以上信号出现异常

一、摘要

FPC软排线在终端设备使用非常的多，有些终端设备，特别是车载中控导航，经常是一块主板配套一块屏驱动板，主板是连接车内的信号，屏驱动板做为显示，中间会用排线连接，当信号传输信号很高时候，FPC排线则会存在隐患。

二、问题描述

笔者数年前做车载导航，终端要增加360全景功能，该信号的输入为串行差分信号，速率在1.5Gbps以上，通过视频IC接收后直接转为LVDS信号显示，板卡回来后调试此功能显示多路视频，显示图像存在异常，研发对此问题进行定位分析。

图1为视频输入输出的示意图

三、原因分析

1.首先怀疑是软件对视频IC的配置问题导致，由于电路方案是公司成熟方案，通过I2C对该视频IC进行初始化，软件对比相关配置信息，参数无误，初步排查软件问题。

2.怀疑是线路图连接问题，对线路进行检查审视，对视频芯片外围电路进行检查，跟其他的终端设备电路进行对比，视频芯片外围电路一致，初步排除了线路图设计问题。

3.通过对比发现，其他终端设备布局，发现他们的视频IC放置在主板，而本终端视频IC由于主板面积不太够，将视频IC放置在屏驱动板上面，怀疑视频信号传输链路过长导致的高速信号衰减，特别主板和屏驱动板上面还通过一条FPC软排线连接。

4.通过用示波器测试视频输入口的信号波形以及进入到视频IC前端的信号波形，幅度下降明显，由于PCB的走线有阻抗控制，在PCB上面衰减不多，怀疑PCB上面衰减，但是信号经过FPC后衰减明显，由于FPC排线是公司常用的规格，传输普通信号并无问题，对于1G以上信号衰减厉害，同时其没有GND做参考，阻抗无法确定，初步确定是此FPC排线引起，通过人为对FPC排线进行包地，拿锡箔纸进行包裹，增加参考地后，显示正常。

四、解决方案

找到了问题，解决也并不难。

短期方案：

对FPC排线进行定制，增加排线的屏蔽地，但是存在装配的排线方向性问题，影响装配效率，容易反接引起短路。

长期方案：

将视频IC移动到在主板端，减少高速信号的跨板间传输。

五、总结

对于高速信号的传输，如果无法避免要进行跨越不同板卡，要注意信号的完整性，特别是经过FPC排线传输时候，不管长短，需要考虑使用带屏蔽FPC排线，避免信号经过排线衰减厉害，造成功能隐患。