淺談無線通訊的噪聲干擾與驗證要點(diǎn)

　　在此必須強(qiáng)調(diào)一個觀念，那就是載臺噪聲的存在是不可避免的，我們不可能將噪聲降到零值，因為模塊必須透過系統(tǒng)供電，而模塊所放置的位置也會影響到鄰近其它模塊與接口，其中勢必會有噪聲的產(chǎn)生。不過載臺噪聲的存在雖然不可避免，卻可以設(shè)法讓其干擾降到最低、而不致影響通訊表現(xiàn)的程度，這也就是為什么我們要去量測噪聲、找出干擾源的原因。

　　然而，要量測出載臺噪聲干擾并非難事，但若要驗證載臺噪聲的來源有哪些、以及個別來源造成的干擾程度，則需要非常復(fù)雜與細(xì)致的量測方法，而這絕對是開發(fā)者的一大挑戰(zhàn)。光是控制變因并對可能造成干擾的組件進(jìn)行交叉量測，彼此間便可以產(chǎn)生上千種組合，像是不同的通訊頻道間、Bluetooth與Wi-Fi、Wi-Fi與3G、3G與GPS等等，都可能因為訊號共存(Co-existence)、串音(Crosstalk)等狀況造成訊號損耗。如何透過正確的量測順序與手法、并將其間耗時的交叉量測加以自動化，以有效判斷主要噪聲源，便是其中的學(xué)問所在。

　　降低噪聲的首要重點(diǎn)：制定合理的噪聲預(yù)算(Noise Budget)以進(jìn)行調(diào)變

　　在了解到載臺噪聲的干擾會造成接收感度惡化的情形，并且已知如何量測后，下一個重點(diǎn)就在設(shè)定出裝置噪聲的許可值，也就是制訂出合理的噪聲預(yù)算(Noise Budget)，才能為裝置做出最適宜的調(diào)整。也就是說，在得知該無線通訊技術(shù)可以如何解調(diào)(例如已知該3G模塊的惡化情形是可以透過GPS模塊解調(diào)的)，了解到噪聲大小與Eb/No(系統(tǒng)平均訊噪比)后，設(shè)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。舉例來說，當(dāng)裝置的屏幕對天線接收造成干擾時，要進(jìn)行調(diào)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、線路的設(shè)計、LVDS接口等，甚至是天線的表面電流分布方式，都需要進(jìn)行調(diào)變。從圖三簡略的圖示便可看出，影響無線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)而動全身的依存關(guān)系。因此，依據(jù)實(shí)際的載臺噪聲狀況，訂定出合理的噪聲預(yù)算，再據(jù)此進(jìn)行調(diào)變以降低噪聲，才是能有效提升產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵。　　

 　　實(shí)例說明：最大干擾源--觸控面板

　　如前所述，觸控面板是各類以觸控為核心應(yīng)用的新式裝置中所占面積最大的組件，相應(yīng)產(chǎn)生的干擾問題也就越多，因此，確保其所造成的載臺噪聲能控制在噪聲預(yù)算內(nèi)，自然是驗證時的第一要務(wù)。根據(jù)百佳泰的驗證經(jīng)驗，目前在智能型手機(jī)及平板裝置中，約莫有60%的干擾問題都來自于觸控面板，其中又有70%是源于面板里的IC控制芯片，接下來我們就將針對觸控面板的驗證要點(diǎn)進(jìn)行說明。

　　觸控面板顧名思義，就是具備觸控功能的面板，然而，觸控面板第一個所需要克服的干擾，不是來自同一裝置內(nèi)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)、逐線顯示(Line-by-Line Address)背光板模塊(Back Light Unit)等都會造成面板對觸控的干擾。

　　此時就要去量測觸控時的電壓，掃瞄并觀察在不同時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(dāng)?shù)恼{(diào)變?；径裕|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，也就是透過微幅降低觸控感應(yīng)的靈敏度，以換來載臺噪聲降低;而在實(shí)際量測觀察時，除了需要透過精確的夾具與儀器外，也必須量測時域(而非頻率)，才能得到真正的錯誤率(BER)數(shù)據(jù)。