實例說明

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的電壓變化，以了解實際載臺噪聲的狀況，才能進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)變。基本而言，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，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)。

在量測出觸控面板本身的噪聲后，并設(shè)定出合理的噪聲預(yù)算值后，就可以開始進(jìn)行觸控面板對各種不同模塊的噪聲量測，就是我們根據(jù)經(jīng)驗歸納研究出的量測與驗證順序，必須透過對噪聲預(yù)算的控制，來觀察觸控面板對不同模塊的干擾狀況。

以下我們便來探討幾個與觸控面板相關(guān)的干擾實例：

LVDS

目前許多新規(guī)裝置如平板電腦或Ultrabook在設(shè)計面板顯示的訊號傳輸時，都會采取所謂的LVDS進(jìn)行傳導(dǎo)，LVDS也就是低電壓差動訊號（Low Voltage Differential Signaling），是一種可滿足高效能且低電壓數(shù)據(jù)傳輸應(yīng)用需求的技術(shù)。然而在實際應(yīng)用上，這些訊號也許可能部分進(jìn)入如3G等行動通訊頻段，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(tǒng)的處理方式是透過貼銅箔膠帶或?qū)щ姴迹瑏砭徍瓦@樣的情況，但實際對地不平衡的現(xiàn)象并未解決，未真正將LVDS線纜的問題有效處理。唯有透過量測LVDS訊號本身在封閉環(huán)境與系統(tǒng)平臺上的噪聲差異，才能從問題源頭加以進(jìn)行調(diào)整。

線路邏輯閘

此外，觸控面板接有許多的線路，這些線路的邏輯閘都會因不斷的開關(guān)而產(chǎn)生頻率干擾。舉例來說，當(dāng)邏輯閘產(chǎn)生約45MHz的干擾時，像GSM 850（869-896 MHz）跟GSM 900（925-960 MHz）間的發(fā)射接收頻率差距小于45MHz，便會產(chǎn)生外部調(diào)變（External Modulation）而造成干擾；另一個例子則是藍(lán)牙受到邏輯閘的開關(guān)而使電流產(chǎn)生大小變化，這樣的外部調(diào)變使得訊號進(jìn)入GSM1800、GSM1900的頻譜而產(chǎn)生干擾。

因此，我們必須使用頻域模擬法進(jìn)行S-parameter分析取樣，確認(rèn)電腦仿真與實機(jī)測試的誤差值在容許范圍內(nèi)，以掌握噪聲傳導(dǎo)的狀況。才能不犧牲消費者的良好觸控經(jīng)驗，又能減少觸控面板對產(chǎn)品其它模塊及組件造成的干擾。

固態(tài)硬盤

新興的儲存媒介-固態(tài)硬盤（SSD）盡管受閃存的市場價格波動影響，而在成本上仍居高不下，但因其體積輕薄與低功耗的特性，已被廣泛應(yīng)用在平板電腦及其它形式的行動裝置中。然而，傳統(tǒng)磁盤式硬盤容易受到外來通訊狀況影響的情形（例如當(dāng)手機(jī)放在電腦硬盤旁接聽使用，有可能干擾到硬盤造成數(shù)據(jù)毀損），也同樣出現(xiàn)在SSD上。

圖2：無線通訊的測量

在SSD上的狀況時，SSD會隨著使用抹寫次數(shù)（P/E Cycle）的增加，而使得其噪聲容限（Noise Margin）隨之降低，經(jīng)過一萬次的抹寫使用后，噪聲容限就產(chǎn)生了明顯的惡化，而更容易受到觸控面板或其它噪聲源的干擾，而影響實際功能。在這個情境下，若能作到SSD的均勻抹寫，便是有效緩和噪聲容限下降速率的方法之一。

模塊多任務(wù)運作

觸控面板所使用的電來自系統(tǒng)本身，而其它如通訊或相機(jī)等模塊等，也都同樣透過系統(tǒng)供電，因此，電壓的穩(wěn)定與充足便是使這些組件模塊能良好運作的關(guān)鍵所在。在所有需要使用電源的模塊中，其中尤以3G或Wi-Fi模塊在進(jìn)行聯(lián)機(jī)上網(wǎng)（數(shù)據(jù)傳輸）時最為耗電，在所有這些通訊模塊開啟的同時，就很可能造成電壓不足，而影響到觸控面板的穩(wěn)定吃電；另外，此時通訊模塊的電磁波，也可能同時直接打到面板上，造成嚴(yán)重的噪聲干擾。這時我們就必須回到前面的魚骨圖，依序進(jìn)行不同模塊設(shè)定、位置建置、通訊環(huán)境的驗證。

在本文的最后，百佳泰也提供我們根據(jù)經(jīng)驗歸納設(shè)計出的完整驗證步驟，以作為開發(fā)驗證時的參考，透過這樣的驗證順序，才能按部就班的降低噪聲干擾，提升通訊質(zhì)量。一個完整具有各式通訊模塊與觸控功能的裝置，主要可分成以下三個驗證步驟：

1. 傳導(dǎo)測試（Conductive Test）：

在驗證初始必須先透過傳導(dǎo)測試，精確量測出裝置本身的載臺噪聲、接收感度惡化情形、以及傳送與接受（Tx/Rx）時的載臺噪聲。

2. 電磁兼容性（Near Field EMC）：

在掌握了傳導(dǎo)測試所能取得的相關(guān)信息，并設(shè)定噪聲預(yù)算后，便可進(jìn)行包括天線表面電流量測、噪聲電流分布量測及耦合路徑損失（Coupling Path Loss）的量測，以及相機(jī)、觸控面板的噪聲和射頻共存外部調(diào)變。

3. OTA測試（Over The Air Test）：

完成傳導(dǎo)與EMC測試后，便可針對不同通訊模塊進(jìn)行獨立與共存的量測、總輻射功率（Total Radiation Power，TRP）與全向靈敏度（Total Isotropic Sensitivity，TIS）的量測、GPS載波噪聲比（C/N Ratio）的量測乃至DVB的接收靈敏度測試。

本文所探討的內(nèi)容雖然僅是噪聲驗證的其中一個例子，但我們已可以見微知著的了解到，無線通訊訊號技術(shù)的博大精深，以及干擾掌控的技術(shù)深度。所有相關(guān)廠商業(yè)者在開發(fā)時，均需透過更深入的研究、更多的技術(shù)資源與精力投入，以對癥下藥的找出相應(yīng)的量測方式及與解決方案，克服通訊產(chǎn)品在設(shè)計上會產(chǎn)生的訊號劣化與干擾狀況。