降低噪声的首要重点 - 基于触控屏谈无线通讯讯号噪声验证方法

　　降低噪声的首要重点：制定合理的噪声预算（Noise Budget）以进行调变

　　在了解到载台噪声的干扰会造成接收感度恶化的情形，并且已知如何量测后，下一个重点就在设定出装置噪声的许可值，也就是制订出合理的噪声预算（Noise Budget），才能为装置做出最适宜的调整。也就是说，在得知该无线通讯技术可以如何解调（例如已知该3G模块的恶化情形是可以透过GPS模块解调的），了解到噪声大小与Eb/No（系统平均讯噪比）后，设定出合宜的噪声容许值，才能进行噪声干扰的修正（而非消除）。

　　然而，这样的修正并非单一组件的校正，而是需要一连串环环相扣的验证与修改。举例来说，当装置的屏幕对天线接收造成干扰时，要进行调变的不只是面板本身，还包括了背后的显示卡、输入输出功率、线路的设计、LVDS接口等，甚至是天线的表面电流分布方式，都需要进行调变。从图三简略的图示便可看出，影响无线装置讯号接收能力的可变因素有许多，而彼此间均有牵一发而动全身的依存关系。因此，依据实际的载台噪声状况，订定出合理的噪声预算，再据此进行调变以降低噪声，才是能有效提升产品质量的关键。

　　

　　实例说明：最大干扰源--触控面板

　　如前所述，触控面板是各类以触控为核心应用的新式装置中所占面积最大的组件，相应产生的干扰问题也就越多，因此，确保其所造成的载台噪声能控制在噪声预算内，自然是验证时的第一要务。根据百佳泰的验证经验，目前在智能型手机及平板装置中，约莫有60%的干扰问题都来自于触控面板，其中又有70%是源于面板里的IC控制芯片，接下来我们就将针对触控面板的验证要点进行说明。

　　触控面板顾名思义，就是具备触控功能的面板，然而，触控面板第一个所需要克服的干扰，不是来自同一装置内的其它模块或接口，而是面板本身对触控功能所产生的干扰。包括像是面板的像素电极（Pixel Electrode）、像素频率（Pixel Clock）、储存电容（Storage Capacitor）、逐线显示（Line-by-Line Address）背光板模块（Back Light Unit）等都会造成面板对触控的干扰。

　　此时就要去量测触控时的电压，扫瞄并观察在不同时间以及使用不同触控点的电压变化，以了解实际载台噪声的状况，才能进行适当的调变。基本而言，触控的扫瞄电压约是100~200k，而屏幕的更新率则是五毫秒（ms），以检查所有触控点，这种低周期的频率便非常容易造成对GPS及SIM卡的干扰。因此，触控面板必须提高电压才能解决面板的干扰，也就是透过微幅降低触控感应的灵敏度，以换来载台噪声降低；而在实际量测观察时，除了需要透过精确的夹具与仪器外，也必须量测时域（而非频率），才能得到真正的错误率（BER）数据。

　　

　　在量测出触控面板本身的噪声后，并设定出合理的噪声预算值后，就可以开始进行触控面板对各种不同模块的噪声量测，图四的触控面板噪声预算鱼骨图，就是我们根据经验归纳研究出的量测与验证顺序，必须透过对噪声预算的控制，来观察触控面板对不同模块的干扰状况。在图五的实际量测图中，红线部分便是我们设定的噪声预算值，而我们的目标就是将噪声值降低到红线以下。

　　

　　以下我们便来探讨几个与触控面板相关的干扰实例：

　　

　　目前许多新规装置如平板电脑或Ultrabook在设计面板显示的讯号传输时，都会采取所谓的LVDS进行传导，LVDS也就是低电压差动讯号（Low Voltage Differential Signaling），是一种可满足高效能且低电压数据传输应用需求的技术。然而在实际应用上，这些讯号也许可能部分进入如3G等行动通讯频段，而产生很大的地面电容不平衡（Ground Capacitance Unbalance）电流、并致使干扰。然而，传统的处理方式是透过贴铜箔胶带或导电布，来缓和这样的情况，但实际对地不平衡的现象并未解决，未真正将LVDS线缆的问题有效处理。唯有透过量测LVDS讯号本身在封闭环境与系统平台上的噪声差异，才能从问题源头加以进行调整。