無線效能對個人電腦 (PC) 的重要性快速提升,隨著人們對網(wǎng)絡(luò)連接的需求不斷增加,無線效能已成為現(xiàn)代生活和工作的關(guān)鍵元素之一。無線效能對PC的重要性在于它直接影響著用戶體驗、生產(chǎn)力和工作效率。一臺PC具有優(yōu)異的無線效能,將使用戶能夠充分利用產(chǎn)業(yè)數(shù)字化世界所提供的各種服務(wù)和應(yīng)用;而當(dāng)產(chǎn)品設(shè)計出來后,無線效能低落時,就需要專業(yè)的顧問團(tuán)隊給予建議跟協(xié)助。
電腦無線效能低落,內(nèi)部噪聲抑制與改善實例分享
承上篇『電腦無線效能低落如何改善?專家實測案例傳授,手把手教你Debug!』,我們經(jīng)過天線調(diào)整的驗證,吞吐量 (Throughput) 有了一定程度改善,但在2.4GHz Channel 1, 11的RX (downlink) 數(shù)值仍是不甚理想,TX (uplink)的數(shù)值則非常好,通常此現(xiàn)象是因為產(chǎn)品內(nèi)部噪聲造成,因此本篇百佳泰專業(yè)顧問團(tuán)隊將進(jìn)一步地針對DUT內(nèi)部噪聲的分析與抑制實作提供經(jīng)驗分享。
噪聲生成主要來自于電源、高速運(yùn)算與通訊等主動組件與電路(下圖),噪聲透過輻射以及實體電路傳導(dǎo),進(jìn)而影響到天線收發(fā)或者無線通信模塊,造成Wi-Fi、BT等無線性能變差,因此噪聲越小越好。
通常處理噪聲有兩大方向:PCB電路、機(jī)構(gòu)設(shè)計
- PCB電路設(shè)計:噪聲電路新增濾波器與電容等零件、更改電路走線與大量鋪地 (Ground),降低噪聲能量,減少影響其系統(tǒng)或天線的機(jī)會。
- 機(jī)構(gòu)設(shè)計:封堵噪聲源與天線附近的結(jié)構(gòu)縫隙,阻止噪聲泄漏影響天線收發(fā)。
百佳泰顧問團(tuán)隊透過隔離室 (Shielding Room)、頻譜分析儀、高頻探棒 (RF Probe) 等設(shè)備以及具備多年經(jīng)驗的工程師協(xié)助客戶收斂噪聲來源與噪聲處理建議。
- 近場高頻探棒(下圖左):高頻探棒外觀結(jié)構(gòu)通常有圓形與棒狀,不同大小的圓形結(jié)構(gòu),會影響量測區(qū)域大小與不同頻率的能量強(qiáng)度,通常用于大范圍快速搜尋噪聲用;棒狀探棒可直接接觸小區(qū)域、電路板線路與零件接腳,用于小范圍確認(rèn)噪聲源。
- 量測架設(shè)(下圖右):在隔離室 (Shielding Room) 內(nèi)利用頻譜分析儀與高頻探棒搜尋電子產(chǎn)品噪聲來源。
接續(xù)上篇案例的處理過程,因機(jī)臺的空間尺寸小且無法用屏蔽阻絕噪聲輻射源,調(diào)整PCB零件與走線有可能成效不彰,為避免浪費(fèi)過多開發(fā)成本,噪聲對策采取進(jìn)行機(jī)構(gòu)修改。上篇中,已經(jīng)將天線修改為一前一后,所以機(jī)構(gòu)對策也要分別對兩支天線獨(dú)立處理,下方圖表為相關(guān)對策:
解決方案 | 說明 |
方法 1 | 卡片閱讀機(jī) (Card Reader) 與箱體 (Chassis) 接觸的地方用金屬膠帶或?qū)щ娕菝藜訌?qiáng)搭接并減少縫隙,可減少箱體內(nèi)部噪聲往箱體外泄露,減少前墻天線 (Front-End Antenna) 的影響。 |
方法 2 | 卡片閱讀機(jī) (Card Reader) 本體覆蓋金屬膠帶,減少PCBA裸露程度,降低噪聲輻射對前墻天線 (Front-End Antenna) 的影響。 |
方法 3 | 片閱讀機(jī) (Card Reader) 的連接線用金屬膠帶包覆,減少連接線的輻射噪聲向外影響。 |
方法 4 | 箱體 (Chassis) 與滑蓋 (Cover) 的接觸區(qū)域,增加導(dǎo)電泡棉,減少活動件的縫隙泄漏噪聲而影響前后墻天線 (Front/Back -End Antenna)。 |
經(jīng)過以上解決方案的調(diào)整,下圖使用頻譜分析儀來看2.4GHz頻帶噪聲的變化量。通常噪聲對策不會一次到位,因為每個噪聲泄漏的地方有可能會互相影響,必須逐個量測并且加上對策,噪聲能量才會逐漸明顯降低。
各項增加噪聲對策的量測結(jié)果(上圖),在所有對策都使用后,看出噪聲能量在前墻天線 (Front-End Antenna) 于Channel 1降低6.92dB、Channel 11降低4.08dB,并且整個2.4GHz頻段明顯改善。
而后墻天線 (Back-End Antenna) 于Channel 1反而提高2.53dB、Channel 11降低1.34dB,考慮2.4GHz中后段明顯改善以及2.4GHz頻段噪聲峰值 (Peak) 降低,故也將Solution 5納入有效對策。
目前在頻譜分析儀上能夠看出差異,接著進(jìn)行Throughput測試,確認(rèn)這些解決方法對于Throughput的改善程度,并依Throughput結(jié)果來決定采用全部或者部分噪聲對策。若是Throughput數(shù)據(jù)與Criteria仍有落差,也可以繼續(xù)增加對策,但這些對策還需考慮開發(fā)成本與開發(fā)進(jìn)度,質(zhì)量與時程需要取得一個平衡。
由上表得知,經(jīng)噪聲除錯后,20m模擬衰減距離的RX (downlink) Throughput皆已優(yōu)化至Pass,代表百佳泰所進(jìn)行的解決方案為有效的。100m 模擬衰減距離的Throughput結(jié)果,同樣可看到Throughput的大幅改善,協(xié)助客戶解決終端使用者體驗不佳的問題。
Faster, Easier, Better!系統(tǒng)無線效能顧問服務(wù)
百佳泰顧問團(tuán)隊擁有豐富的無線效能驗證經(jīng)驗,能夠幫助客戶找出問題并提出解決方法。我們提供不同層次的故障排除方案,以改善網(wǎng)絡(luò)吞吐量。此外,我們可以根據(jù)客戶的實際使用場景,提供特定無線產(chǎn)品或不同無線協(xié)議的解決方法,以滿足客戶的需求。我們的服務(wù)旨在提升產(chǎn)品質(zhì)量,降低實際應(yīng)用風(fēng)險,并提供更快速、更高效、更完善的顧問咨詢服務(wù)與解決方案。我們的優(yōu)勢包括:
?Faster?
百佳泰在RF跟無線測試領(lǐng)域上皆具有專業(yè)經(jīng)驗,同時也與多家知名品牌大廠長期在無線效能以及RF Interference等測試項目上進(jìn)行合作,我們可以協(xié)助找出產(chǎn)品上市會遇到的問題,加速縮短產(chǎn)品開發(fā)與除錯周期。
- 快速地協(xié)助發(fā)現(xiàn)問題跟解決無線效能低落的問題
- 快速地建置無線干擾檢查環(huán)境
- 快速地得到噪聲對策以及改善結(jié)果
?Easier?
百佳泰使用穩(wěn)定的測試環(huán)境,確保每一次測試皆在「穩(wěn)定、可重現(xiàn)」控制之下,協(xié)助客戶快速分析產(chǎn)品效能。
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?Better?
百佳泰不僅擁有超過30年以上的專業(yè)實績、專業(yè)的技術(shù)團(tuán)隊以及一應(yīng)俱全的測試環(huán)境與儀器設(shè)備,憑借著豐富的使用者情境測試經(jīng)驗,我們致力于提供客戶更加完善的服務(wù)質(zhì)量。
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