無線效能對個人電腦(PC)的重要性在當今數位化世界中日益突顯。隨著人們對網路連接的需求不斷增加,無線效能已成為現代生活和工作的關鍵元素之一;無線效能對PC的重要性在於它直接影響著用戶體驗、生產力和工作效率。一台PC具有優異的無線效能,將使用戶能夠充分利用現代數位化世界所提供的各種服務和應用;而當產品設計出來後,無線效能低落時,就需要專業的顧問團隊給予建議跟協助。
電腦無線效能低落,內部雜訊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!』,我們經過天線調整的驗證,吞吐量(Throughput)有了一定程度改善,但在2.4GHz Channel 1, 11的RX (downlink) 數值仍是不甚理想,TX (uplink)的數值則非常好,通常此現象是因產品內部雜訊造成,因此本篇百佳泰專業顧問團隊將進一步地針對DUT內部雜訊的分析與抑制實作提供經驗分享。
雜訊生成主要來自於電源、高速運算與通訊等主動元件與電路(下圖),雜訊透過輻射以及實體電路傳導,進而影響到天線收發或者無線通訊模組,造成Wi-Fi、BT等無線性能變差,所以雜訊越小越好。
通常處理雜訊有兩大方向:PCB電路與機構設計
- PCB電路設計:雜訊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),降低雜訊能量,減少影響其系統或天線的機會。
- 機構設計:封堵雜訊源與天線附近的結構縫隙,阻止雜訊洩漏影響天線收發。
百佳泰顧問團隊透過隔離室 (Shielding Room)、頻譜分析儀、高頻探棒 (RF Probe) 等設備以及具備多年經驗的工程師協助客戶收斂雜訊來源與雜訊處理建議。
- 近場高頻探棒(下圖左):高頻探棒外觀結構通常有圓形與棒狀,不同大小的圓形結構,會影響量測區域大小與不同頻率的能量強度,通常用於大範圍快速搜尋雜訊用;棒狀探棒可直接接觸小區域、電路板線路與零件接腳,用於小範圍確認雜訊源。
- 量測架設(下圖右):在隔離室 (Shielding Room)內利用頻譜分析儀與高頻探棒搜尋電子產品雜訊來源。
接續上篇案例的處理過程,因機台的空間尺寸小且無法用遮罩阻絕雜訊輻射源,調整PCB零件與走線有可能成效不彰,為避免浪費過多開發成本,雜訊對策採取進行機構修改。上篇中,已經將天線修改為一前一後,所以機構對策也要分別對兩支天線獨立處理,下方圖表為相關對策:
解決方案 | 說明 |
Solution 1 | 讀卡機 (Card Reader) 與箱體 (Chassis) 接觸的地方用金屬膠帶或導電泡棉加強搭接並減少縫隙,可減少箱體內部雜訊往箱體外洩露,減少前牆天線 (Front-End Antenna) 的影響。 |
Solution 2 | 讀卡機 (Card Reader) 本體覆蓋金屬膠帶,減少PCBA裸露程度,降低雜訊輻射對前牆天線 (Front-End Antenna) 的影響。 |
Solution 3 | 讀卡機 (Card Reader) 的連接線用金屬膠帶包覆,減少連接線的輻射雜訊向外影響。 |
Solution 4 | 箱體 (Chassis) 與滑蓋 (Cover) 的接觸區域,增加導電泡棉,減少活動件的縫隙洩漏雜訊而影響前後牆天線 (Front/Back -End Antenna)。 |
經過以上解決方案的調整,下圖使用頻譜分析儀來看2.4GHz頻帶雜訊的變化量。通常雜訊對策不會一次到位,因為每個雜訊洩漏的地方有可能會互相影響,必須逐個量測並且加上對策,雜訊能量才會逐漸明顯降低。
各項增加雜訊對策的量測結果(上圖),在所有對策都使用後,看出雜訊能量在前牆天線 (Front-End Antenna) 於Channel 1降低6.92dB、Channel 11降低4.08dB,並且整個2.4GHz頻段明顯改善。
而後牆天線 (Back-End Antenna) 於Channel 1反而提高2.53dB、Channel 11降低1.34dB,考量2.4GHz中後段明顯改善以及2.4GHz頻段雜訊峰值 (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,接著進行Throughput測試,確認這些解決方案對於Throughput的改善程度,並依Throughput結果來決定採用全部或者部分雜訊對策。若是Throughput數據與Criteria仍有落差,也可以繼續增加對策,但這些對策還需考慮開發成本與開發進度,品質與時程需要取得一個平衡。
由上表得知,經雜訊除錯後,20m模擬衰減距離的RX (downlink) Throughput皆已優化至Pass,代表百佳泰所進行的解決方案皆為有效的。100m 模擬衰減距離的Throughput結果,同樣可看到Throughput的大幅改善,協助客戶解決終端使用者體驗不佳的問題。
Faster, Easier, Better!系統無線效能顧問服務
百佳泰顧問團隊擁有豐富的無線效能驗證經驗,能夠幫助客戶找出問題並提出解決方案。我們提供不同層次的故障排除方案,以改善網路吞吐量。此外,我們可以根據客戶的實際使用場景,提供特定無線產品或不同無線協定的解決方案,以滿足客戶的需求。我們的服務旨在提升產品品質,降低實際應用風險,並提供更快速、更高效、更完善的顧問諮詢服務與解決方案。我們的優勢包括:
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百佳泰在RF跟無線測試領域上皆具有專業經驗,同時也與多家知名品牌大廠長期在無線效能以及RF Interference等測試專案上進行合作,我們可以協助找出產品上市會遇到的問題,加速縮短產品開發與除錯週期。
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