同轴电缆供电 （PoC） 的工作原理是通过单根同轴电缆传输数据和电力，从而减少摄像头和高清显示器等车载系统的布线、重量和复杂性。PoC 对于满足燃油效率标准、支持不断增长的摄像头数量以及增加现代车辆的显示尺寸和分辨率至关重要。

布线简化使车辆更易于生产和维护。使用同轴电缆可以显着减少密集的高速汽车通信和控制系统以及线束中与电磁干扰 （EMI） 相关的挑战。这导致关键信号的传输更加可靠和一致。

随着高分辨率雷达、激光雷达和摄像头的使用越来越多，以支持高级驾驶辅助系统 （ADAS） 和自动驾驶的日益增加，汽车对高速连接的需求也在不断增长。最新一代的PoC还可以支持使用平板显示器（FPD）链接等标准的实时驱动程序接口的需求。

PoC 是一个非常强大的概念，它已体现在许多标准中，包括 IC 制造商的专有方法和标准组织的开源实现。每个实施例都提供适合特定应用的信号传输速度和功率传输能力（表1）。

表 1.支持 PoC 的行业标准示例。（表：TDK)

其中一些标准的最初引入早于 PoC 的发展。例如，FPD-Link III及更高版本可以采用PoC。千兆多媒体串行链路 （GMSL） 标准是 PoC 新兴使用的另一个例子。GMSL 针对汽车摄像头和传感器系统进行了优化。GMSL1 本身并不支持 PoC。新一代更快的标准 GMSL2 和 GMSL3 集成了 PoC。

序列化器和解串器 （SerDes） 接口是 PoC 实现中的常见元素，如上表 1 中列出的元素。使用 SerDes 可以将高频数字信号和直流电源叠加在同轴电缆上。

SerDes 能够将来自摄像机、激光雷达和其他源的高速并行数字输出信号转换为可通过单线发送的串行数据流。PoC 进一步减少了电缆数量，因为单根电缆同时支持数据和电源。此外，许多 PoC 实施使用两个通信通道进行数字信息的双向传输。

在 PoC 系统中，正向和后向通道使用频分复用 （FDM） 通过提供直流电源的同轴电缆传输不同频率范围内的数据。FDM用于将两个通道的总可用带宽划分为单独的、不重叠的频率范围。

前向或下行通道将高速数据从摄像头或其他传感器传输到中央 ADAS 系统。传输频率通常为 50 至 1,000 MHz 以上，并根据具体的 PoC 实施和应用要求而有所不同。

后置或上游通道主要用于从中央 ADAS 系统发送到传感器的控制信号。典型频率为 1 至 40 MHz。

同轴电缆两端的专用滤波电路使设备能够区分直流电源、正向数据和反向通道数据。

在典型的 PoC 滤波器中，偏置三通电感器是在单根同轴电缆上将直流电源与高频信号分离的重要组件。在PoC系统中，这些电感器阻止交流信号泄漏到电源中，相反，防止电源噪声影响信号。

电感器能够通过直流电流，同时向交流信号提供高阻抗，使其成为滤波和功率注入过程中的关键元件。发射端和接收端均使用特定的电感器来分离叠加的功率和数据信号，确保可靠的通信而不降低信号质量。

为保证信号完整性，滤波器解决方案必须能够承载电流以提供电力，而不会使电感器饱和或超过任何滤波器组件的额定值。

为了保持信号完整性和良好的信噪比，PoC 滤波器解决方案必须设计为高阻抗（>通常为 1 kΩ），而同轴电缆通道的特性阻抗较低 （50 Ω）。使用多个级联电感电容器 （LC） 级可以在 PoC 系统的整个频率范围内保持这种高阻抗（图 1）。

汽车应用中有多种 PoC 标准和实施。所有这些都有助于减轻解决方案重量并提高性能，包括满足具有挑战性的燃油效率标准。PoC 支持与摄像头和激光雷达等设备的双向通信。支持 PoC 的关键组件包括 SerDes 和级联滤波器。