無(wú)線(xiàn)通信噪聲干擾及驗證關(guān)鍵注意事項
在了解到載臺噪聲的干擾會(huì )造成接收感度惡化的情形,并且已知如何量測后,下一個(gè)重點(diǎn)就在設定出裝置噪聲的許可值,也就是制訂出合理的噪聲預算(Noise Budget),才能為裝置做出最適宜的調整。也就是說(shuō),在得知該無(wú)線(xiàn)通訊技術(shù)可以如何解調(例如已知該3G模塊的惡化情形是可以透過(guò)GPS模塊解調的),了解到噪聲大小與Eb/No(系統平均訊噪比)后,設定出合宜的噪聲容許值,才能進(jìn)行噪聲干擾的修正(而非消除)。
然而,這樣的修正并非單一組件的校正,而是需要一連串環(huán)環(huán)相扣的驗證與修改。舉例來(lái)說(shuō),當裝置的屏幕對天線(xiàn)接收造成干擾時(shí),要進(jìn)行調變的不只是面板本身,還包括了背后的顯示卡、輸入輸出功率、線(xiàn)路的設計、LVDS接口等,甚至是天線(xiàn)的表面電流分布方式,都需要進(jìn)行調變。從圖三簡(jiǎn)略的圖示便可看出,影響無(wú)線(xiàn)裝置訊號接收能力的可變因素有許多,而彼此間均有牽一發(fā)而動(dòng)全身的依存關(guān)系。因此,依據實(shí)際的載臺噪聲狀況,訂定出合理的噪聲預算,再據此進(jìn)行調變以降低噪聲,才是能有效提升產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵。
圖三 無(wú)線(xiàn)裝置接收表現的主要影響因素
實(shí)例說(shuō)明:最大干擾源--觸控面板
如前所述,觸控面板是各類(lèi)以觸控為核心應用的新式裝置中所占面積最大的組件,相應產(chǎn)生的干擾問(wèn)題也就越多,因此,確保其所造成的載臺噪聲能控制在噪聲預算內,自然是驗證時(shí)的第一要務(wù)。根據百佳泰的驗證經(jīng)驗,目前在智能型手機及平板裝置中,約莫有60%的干擾問(wèn)題都來(lái)自于觸控面板,其中又有70%是源于面板里的IC控制芯片,接下來(lái)我們就將針對觸控面板的驗證要點(diǎn)進(jìn)行說(shuō)明。
觸控面板顧名思義,就是具備觸控功能的面板,然而,觸控面板第一個(gè)所需要克服的干擾,不是來(lái)自同一裝置內的其它模塊或接口,而是面板本身對觸控功能所產(chǎn)生的干擾。包括像是面板的像素電極(Pixel Electrode)、像素頻率(Pixel Clock)、儲存電容(Storage Capacitor)、逐線(xiàn)顯示(Line-by-Line Address)背光板模塊(Back Light Unit)等都會(huì )造成面板對觸控的干擾。
此時(shí)就要去量測觸控時(shí)的電壓,掃瞄并觀(guān)察在不同時(shí)間以及使用不同觸控點(diǎn)的電壓變化,以了解實(shí)際載臺噪聲的狀況,才能進(jìn)行適當的調變?;径?,觸控的掃瞄電壓約是100~200k,而屏幕的更新率則是五毫秒(ms),以檢查所有觸控點(diǎn),這種低周期的頻率便非常容易造成對GPS及SIM卡的干擾。因此,觸控面板必須提高電壓才能解決面板的干擾,也就是透過(guò)微幅降低觸控感應的靈敏度,以換來(lái)載臺噪聲降低;而在實(shí)際量測觀(guān)察時(shí),除了需要透過(guò)精確的夾具與儀器外,也必須量測時(shí)域(而非頻率),才能得到真正的錯誤率(BER)數據。
圖四 觸控面板噪聲預算魚(yú)骨圖
在量測出觸控面板本身的噪聲后,并設定出合理的噪聲預算值后,就可以開(kāi)始進(jìn)行觸控面板對各種不同模塊的噪聲量測,圖四的觸控面板噪聲預算魚(yú)骨圖,就是我們根據經(jīng)驗歸納研究出的量測與驗證順序,必須透過(guò)對噪聲預算的控制,來(lái)觀(guān)察觸控面板對不同模塊的干擾狀況。在圖五的實(shí)際量測圖中,紅線(xiàn)部分便是我們設定的噪聲預算值,而我們的目標就是將噪聲值降低到紅線(xiàn)以下。
圖五 實(shí)際量測圖(紅線(xiàn)為噪聲預算值)
以下我們便來(lái)探討幾個(gè)與觸控面板相關(guān)的干擾實(shí)例:
圖六 LVDS實(shí)際量測圖
?LVDS
目前許多新規裝置如平板電腦或Ultrabook在設計面板顯示的訊號傳輸時(shí),都會(huì )采取所謂的LVDS進(jìn)行傳導,LVDS也就是低電壓差動(dòng)訊號(Low Voltage Differential Signaling),是一種可滿(mǎn)足高效能且低電壓數據傳輸應用需求的技術(shù)。然而在實(shí)際應用上,這些訊號也許可能部分進(jìn)入如3G等行動(dòng)通訊頻段,而產(chǎn)生很大的地面電容不平衡(Ground Capacitance Unbalance)電流、并致使干擾。然而,傳統的處理方式是透過(guò)貼銅箔膠帶或導電布,來(lái)緩和這樣的情況,但實(shí)際對地不平衡的現象并未解決,未真正將LVDS線(xiàn)纜的問(wèn)題有效處理。唯有透過(guò)量測LVDS訊號本身在封閉環(huán)境與系統平臺上的噪聲差異,才能從問(wèn)題源頭加以進(jìn)行調整。
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