无线效能对个人电脑 (PC) 的重要性快速提升,随着人们对网络连接的需求不断增加,无线效能已成为现代生活和工作的关键元素之一。无线效能对PC的重要性在于它直接影响着用户体验、生产力和工作效率。一台PC具有优异的无线效能,将使用户能够充分利用产业数字化世界所提供的各种服务和应用;而当产品设计出来后,无线效能低落时,就需要专业的顾问团队给予建议跟协助。

电脑无线效能低落,内部噪声抑制与改善实例分享

承上篇『电脑无线效能低落如何改善?专家实测案例传授,手把手教你Debug!』,我们经过天线调整的验证,吞吐量 (Throughput) 有了一定程度改善,但在2.4GHz Channel 1, 11的RX (downlink) 数值仍是不甚理想,TX (uplink)的数值则非常好,通常此现象是因为产品内部噪声造成,因此本篇百佳泰专业顾问团队将进一步地针对DUT内部噪声的分析与抑制实作提供经验分享。

噪声生成主要来自于电源、高速运算与通讯等主动组件与电路(下图),噪声透过辐射以及实体电路传导,进而影响到天线收发或者无线通信模块,造成Wi-Fi、BT等无线性能变差,因此噪声越小越好。

噪声

通常处理噪声有两大方向:PCB电路机构设计

  • PCB电路设计:噪声电路新增滤波器与电容等零件、更改电路走线与大量铺地 (Ground),降低噪声能量,减少影响其系统或天线的机会。
  • 机构设计:封堵噪声源与天线附近的结构缝隙,阻止噪声泄漏影响天线收发。

百佳泰顾问团队透过隔离室 (Shielding Room)、频谱分析仪、高频探棒 (RF Probe) 等设备以及具备多年经验的工程师协助客户收敛噪声来源与噪声处理建议。

  • 近场高频探棒(下图左):高频探棒外观结构通常有圆形与棒状,不同大小的圆形结构,会影响量测区域大小与不同频率的能量强度,通常用于大范围快速搜寻噪声用;棒状探棒可直接接触小区域、电路板线路与零件接脚,用于小范围确认噪声源。
  • 量测架设(下图右):在隔离室 (Shielding Room) 内利用频谱分析仪与高频探棒搜寻电子产品噪声来源。

接续上篇案例的处理过程,因机台的空间尺寸小且无法用屏蔽阻绝噪声辐射源,调整PCB零件与走线有可能成效不彰,为避免浪费过多开发成本,噪声对策采取进行机构修改。上篇中,已经将天线修改为一前一后,所以机构对策也要分别对两支天线独立处理,下方图表为相关对策:

调整PCB零件

 

解決方案 說明
方法 1 卡片阅读机 (Card Reader) 与箱体 (Chassis) 接触的地方用金属胶带或导电泡棉加强搭接并减少缝隙,可减少箱体内部噪声往箱体外泄露,减少前墙天线 (Front-End Antenna) 的影响。
方法 2 卡片阅读机 (Card Reader) 本体覆盖金属胶带,减少PCBA裸露程度,降低噪声辐射对前墙天线 (Front-End Antenna) 的影响。
方法 3 片阅读机 (Card Reader) 的连接线用金属胶带包覆,减少连接线的辐射噪声向外影响。
方法 4 箱体 (Chassis) 与滑盖 (Cover) 的接触区域,增加导电泡棉,减少活动件的缝隙泄漏噪声而影响前后墙天线 (Front/Back -End Antenna)。

 

经过以上解决方案的调整,下图使用频谱分析仪来看2.4GHz频带噪声的变化量。通常噪声对策不会一次到位,因为每个噪声泄漏的地方有可能会互相影响,必须逐个量测并且加上对策,噪声能量才会逐渐明显降低。

Front-End Antenna 频谱分析仪

各项增加噪声对策的量测结果(上图),在所有对策都使用后,看出噪声能量在前墙天线 (Front-End Antenna) 于Channel 1降低6.92dB、Channel 11降低4.08dB,并且整个2.4GHz频段明显改善。

Back-End Antenna

而后墙天线 (Back-End Antenna) 于Channel 1反而提高2.53dB、Channel 11降低1.34dB,考虑2.4GHz中后段明显改善以及2.4GHz频段噪声峰值 (Peak) 降低,故也将Solution 5纳入有效对策。

目前在频谱分析仪上能够看出差异,接着进行Throughput测试,确认这些解决方法对于Throughput的改善程度,并依Throughput结果来决定采用全部或者部分噪声对策。若是Throughput数据与Criteria仍有落差,也可以继续增加对策,但这些对策还需考虑开发成本与开发进度,质量与时程需要取得一个平衡。

模拟衰减

由上表得知,经噪声除错后,20m模拟衰减距离的RX (downlink) Throughput皆已优化至Pass,代表百佳泰所进行的解决方案为有效的。100m 模拟衰减距离的Throughput结果,同样可看到Throughput的大幅改善,协助客户解决终端使用者体验不佳的问题。

Faster, Easier, Better!系统无线效能顾问服务

百佳泰顾问团队拥有丰富的无线效能验证经验,能够帮助客户找出问题并提出解决方法。我们提供不同层次的故障排除方案,以改善网络吞吐量。此外,我们可以根据客户的实际使用场景,提供特定无线产品或不同无线协议的解决方法,以满足客户的需求。我们的服务旨在提升产品质量,降低实际应用风险,并提供更快速、更高效、更完善的顾问咨询服务与解决方案。我们的优势包括:

 Faster 

百佳泰在RF跟无线测试领域上皆具有专业经验,同时也与多家知名品牌大厂长期在无线效能以及RF Interference等测试项目上进行合作,我们可以协助找出产品上市会遇到的问题,加速缩短产品开发与除错周期。

  • 快速地协助发现问题跟解决无线效能低落的问题
  • 快速地建置无线干扰检查环境
  • 快速地得到噪声对策以及改善结果

 Easier 

百佳泰使用稳定的测试环境,确保每一次测试皆在「稳定、可重现」控制之下,协助客户快速分析产品效能。

  • 更有效率的测试手法
  • 更省时间成本的测试方法
  • 更加准确的测试结果
  • 多种产品类型的测试支持

 Better 

百佳泰不仅拥有超过30年以上的专业实绩、专业的技术团队以及一应俱全的测试环境与仪器设备,凭借着丰富的使用者情境测试经验,我们致力于提供客户更加完善的服务质量。

  • 更多种类型产品的噪声量测
  • 更全面的验证测试计划
  • 专业的Issue Isolation及Debugging Support

若您有任何测试、验证或是顾问咨询服务等相关需求,欢迎透过在线窗口与我们联系,百佳泰服务团队将诚挚为您服务!

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