什么是PoC?
PoC （Power Over Coaxial）同轴供电技术。利用电源叠加技术，通过一根同轴电缆同时传输交流信号与直流供电。
我们以安装在屋顶天线上的无线电放大器举例：
图 1屋顶天线上的无线电放大器 （图片来源于TI）
如上图，通过一根同轴电缆，连接屋顶的电线与家里的接收器。天线的放大器部分，需要额外的供电。我们可以看到通过一根同轴电缆，即给放大器供电，又实现了信号传输。
PoC 工作原理
在一根线缆上同时传输交流信号和直流供电，不会打架吗？
我们可以通过简单的电容、电感来分开直流通路与交流信号通路。从而使得交流信号和直流供电，通过一根线缆传输时互不干扰。
交流信号通路：
对于高频交流信号，电容的阻抗很低，电感的阻抗很高。由于这一特性，高速交流信号能够通过同轴电缆传输交流信号。
图 2 交流信号通路 （图片来源于TI）
电感的阻抗 Z_L 应足够大，从而避免信号通过电感流失，导致信号衰减。
直流供电通路：
对于直流供电，电容的阻抗很高，电感的阻抗很低。
因此，电源可以通过电感注入同轴电缆线，另一端通过电感提取。然后用它为本地放大器供电。
图 3 直流供电通道 （图片来源于TI）
电感内阻和导线电阻应足够低，以便有效的供电。
图 4 阻抗与频率的关系 （图片来源于TI）
随着频率的增加，电容的阻抗越来越小，电感的阻抗越来愈大。从而直通供电通路的增益越来越小，交流信号通路的增益越来越大。
PoC 设计要点
设计的关键是，通过电感电容的选择，尽量让交流信号通路和直流供电通路相互不受对方影响。
图5 交流信号通路vs直流供电通路 （图片来源于TI）
交流信号通路：
- 电感提供足够高的阻抗，以避免降低交流信号。
- 电感应该具有高饱和电流，以便能够支持满载时的直流电流。
- 通过电感的噪声或干扰信号必须保持足够低，以避免降低信号质量。
直流供电通路：
- 电感内阻与导线电阻必须保持足够低，避免损耗过多能量，以便有效的供电。
- 为了供电效率提高，通常使用更高的供电电压。而当使用更高的供电电压时，交流耦合电容必须具有相应的高压额定值，以承受高压。
选择合适的电感
选择合适的电感，是设计PoC的关键点。对于高频信号传输，电感已经不再是一个简单的电感，我们还要考虑电感的寄生电容电阻，下面是电感的等效模型：
图 6 电感等效模型 （图片来源于TI）
选择电感时的关键参数：
L ：电感值
理想的电感阻抗会与频率成比例增加，但实际的电感却并非如此。阻抗曲线呈抛物线形。在电感值的选择中，我们要保证在较宽的信号传输频率范围内都要保持高阻抗。
图 7 频率与电感值 （图片来源于TI）
ISAT: 电感磁芯饱和电流
磁芯饱和时，电感值显著下降，从而无法再支持高阻抗。因此，Isat的选择必须足够高，以支持电路的全部直流电流。IDC 应该远远小于 ISAT
图 8 磁芯饱和时，电感值显著下降 （图片来源于TI）
RL: 电感的内部电阻
越低越好，这样直接供电时，电感上就不会产生太多的压降，从而影响功率传输。
SRF: 自谐振频率
当电感两端频率超过该自谐振频率之后，电感表现的不像一个电感。这时，寄生电容起到主导作用，从而随着频率增高，阻抗反而变低。
图 9 自谐振频率与工作频率范围（图片来源于TI）
因此， SRF必须选择足够高的频率，以便支持电路的工作频率。当工作频率范围在电感SRF附近时，电感阻抗最高，对交流信号传输影响最小。电感必须具有足够宽的带宽，以便能够支持信号的工作频率。
Digi-Key电感
Digi-Key网站可以快速筛选饱和电流，自谐振频率等参数。
图 10 Digi-Key网站，快速筛选饱和电流、自谐振频率
设计实例
使用TI的FPD Link III 串行器与解串器，实现远程摄像头模块的供电与信号传输。
图 11 远程摄像头模块的供电与信号传输
上面的示例中，可通过长达几米的单根线缆实现：
- 直流供电
- 双向的控制信号传输
- 高速视频信号非压缩传输
TI FPD Link III设备还包括自适应均衡器技术，可在2.1 GHz下补偿高达21 dB的损耗，从而能够使用非常细的AWG 28至AWG32的线缆。AWG编号越高，电缆越细，信号损耗越高。
串行器 DS90UB953
解串器 DS90UB954
通过串行器与解串器的选择，还可以实现多个各种模块之间的互联
图 12 通过串行器与解串器，实现各模块的互联 （图片来源于TI）
同轴电缆通经常用于PoC这种方案，同轴电缆的屏蔽层可以有效的保护高速信号传输，免受EMI干扰，同时屏蔽层可以充当直流电流的返回路径。