隨著科技的不斷發展,無線功能在電腦產業中的應用已蔚為主流,無線技術的整合應用無疑為使用者帶來了極大的便利。然而,在追求便利性的同時自然也伴隨著一些潛在風險,特別是在無線效能方面;因此無線技術的可靠性絕對是一個不容忽視的問題。

舉例來說,雖然無線連接提供了更靈活的使用場景,但信號穩定性和連接可靠性卻容易受到外部干擾而產生影響。不論是電波干擾、無線信號干擾抑或是其他無線設備的競爭都可能導致連接品質上的不穩定,進而影響使用者體驗。但是能檢測出無線效能是否低落純粹只是基本功,更重要的是如何找出真正的問題所在,並且針對問題進行改善及排除。接下來百佳泰將透過真實的量測案例,帶領大家一步步地了解如何改善電腦無線效能低落的惱人問題!

不論是電波干擾、無線信號干擾抑或是其他無線設備的競爭都可能導致連接品質上的不穩定,進而影響使用者體驗。

電腦無線效能低落,除錯與改善實例分享

在百佳泰曾經合作的案例當中,曾有客戶的電腦產品在上市後因為無線效能不佳,遭到客戶大量客訴。客戶在面對這樣的緊急狀況時十分需要像百佳泰這樣的專業顧問團隊協助問題的定位與釐清,並且希望能夠從中給予提供第三方的客觀建議,以協助他們及早進行產品修正及調整。

 

 Step.1 Throughput實際量測:天線的VSWR(電壓駐波比) 與Isolation(天線隔離度) 

針對此次個案,百佳泰顧問團隊首先協助客戶進行Throughput的基本量測。經量測後確認,baseline的數據確實不佳;為了定位問題,百佳泰進一步進行天線的VSWR與Isolation量測,並得到以下結果。

 

VSWR(電壓駐波比)

量測頻率範圍為2GHz~6GHz,紅線是Wi-Fi操作頻帶,藍線與綠線分別為主天線 (Main Antenna)及副天線(Aux Antenna)。

VSWR(電壓駐波比),量測頻率範圍為2GHz~6GHz,紅線是Wi-Fi操作頻帶,藍線與綠線分別為主天線 (Main Antenna)及副天線(Aux Antenna)。

從VSWR的測試中可以看到主、副天線在2.5GHz區間皆超過一般業界標準3

 

從VSWR的測試中我們可以看到主、副天線在2.5GHz區間皆超過一般業界標準3。至於在曲線圖則可以看到設計的操作頻率往低頻偏移;而5GHz在之前的驗證中因為在throughput沒有問題,故我們不會在VSWR這邊進行調整。因此,若是未來想讓5GHz throughput的數值更好,VSWR仍是一個可以進行調整的部分。

 

接下來,我們來觀察Isolation數據,看看是否有需要修正的問題。

 

Antenna Isolation(天線隔離度)

量測頻率範圍為2GHz~6GHz,紅線是Wi-Fi操作頻帶。

Antenna Isolation(天線隔離度),量測頻率範圍為2GHz~6GHz,紅線是Wi-Fi操作頻帶。

Isolation(隔離度)於2.4GHz與2.5GHz頻率分別為-11.23與-14.9dB,兩者皆超過一般業界標準 -20~-30 dB,這恐會有隔離度不足而造成throughput性能不好的潛在風險。

 

Isolation(隔離度)於2.4GHz與2.5GHz頻率分別為-11.23與-14.9dB,兩者皆超過一般業界標準 -20~-30 dB,這恐會有隔離度不足而造成throughput性能不好的潛在風險。

 

綜合以上天線的電壓駐波比與隔離度測試結果,我們幾乎可以斷言,此次實測的電腦產品在天線上存在一些設計疑慮,導致throughput下降。

 

 Step.2 電腦無線性能改善實作:Isolation優化與Throughput驗證 

經過天線的基本量測後,我們將針對VSWR(電壓駐波比)與Isolation(天線隔離度)問題著手進行調整與測試,由於VSWR必須對天線本體結構來進行調整,再加上在該客戶表示基於廠內原物料管控因素,故無法針對天線結構進行變更,因此百佳泰顧問團隊便建議客戶可從Isolation問題進行調整。

在先前的量測結果中,Isolation S21數值為-11.23dB@2.4GHz、-14.9dB@2.5GHz,我們從下圖的天線位置中可以看到。兩支天線不但都位於產品的正面右側位置,且兩支天線距離間隔不到3公分。因此綜合天線實際位置與Isolation數值進行推測,百佳泰顧問團隊合理假設,兩支天線有可能因彼此過於接近,造成throughput降低。

從圖中的天線位置中可以看到。兩支天線不但都位於產品的正面右側位置,且兩支天線距離間隔不到3公分

為了驗證此假設,我們將兩天線中間放置兩種隔離材料進行實驗,從下圖右方的網路分析儀畫面中可以看到吸波材與銅箔皆可提高隔離度,2.4GHz Isolation從-12.23dB改善至-14dB;2.5GHz Isolation從-14.9dB改善至-16.5dB。

從網路分析儀畫面中可以看到吸波材與銅箔皆可提高隔離度,2.4GHz Isolation從-12.23dB改善至-14dB;2.5GHz Isolation從-14.9dB改善至-16.5dB。

接下來我們直接用Throughput來驗證隔離材料是否能改善效能,從下表可以看出隔離材料Channel 1於20m從23.05Mbps改善至37.52 ~ 47.38Mbps,100m則從6.5Mbps改善至11.24~18.32Mbps,雙雙驗證了改善Isolation確實可提高Throughput性能。

Throughput數據在更改天線位置後明顯獲得改善,RX(黃色底色) Channel 1,20m從27.73改善至74.07得到Pass結果

 

經過以上的Isolation優化與Throughput驗證,再次證明「兩天線間的距離太近,進而造成Throughput數值低落」的假設是正確的。根據此驗證結果,百佳泰建議客戶變更天線位置,修改成前牆一支天線、後牆一支天線,此作法不僅可提高天線隔離度,同時也能提升天線可傳輸的覆蓋範圍。

百佳泰建議客戶變更天線位置,修改成前牆一支天線、後牆一支天線,此作法不僅可提高天線隔離度,同時也能提升天線可傳輸的覆蓋範圍。

 

 Step.3 客戶針對產品問題修正,無線效能獲得顯著提升 

待客戶變更天線位置,調整成一前一後的天線設計後,百佳泰隨即為客戶進行Throughput測試確認修改後的效果。量測結果如下表所示。Throughput數據在更改天線位置後明顯獲得改善,RX(黃色底色) Channel 1,20m從27.73改善至74.07得到Pass結果,其他Channel與距離也都得到Throughput數值提升。

Throughput數據在更改天線位置後明顯獲得改善,RX(黃色底色) Channel 1,20m從27.73改善至74.07得到Pass結果

 

在看完了今天的無線效能實測案例分享,相信大家可以發現,不論是天線設計的變更,天線本體與布局設計的好壞,都會直接影響到Throughput的測試結果。

 

Faster, Easier, Better!系統無線效能顧問服務

如同上述分享的無線效能實測案例,百佳泰顧問團隊具備豐富的無線效能驗證經驗,不僅可協助客戶找出問題核心,在可行的方案中給予客戶建議並修正優化。更能協助優化Throughput的改善,依照實際使用場景,增加其他特定無線產品或不同無線協定的實際情境應用,量身打造特定場景的無線應用環境。不論您身處在哪種產品階段,百佳泰都能協助客戶提升產品品質、有效降低實際應用風險,提供更快速、更高效,同時更加完善的一站式顧問諮詢服務與解決方案。我們的優勢如下:

 

Faster 更快速

百佳泰在RF跟無線測試領域上皆具有專業經驗,同時也與多家知名品牌大廠長期在無線效能以及RF Interference等測試專案上進行合作,我們可以協助找出產品上市會遇到的問題,加速縮短產品開發與除錯週期。

  • 快速地協助發現問題跟解決無線效能低落的問題
  • 快速地建置無線干擾情境生態圈
  • 快速地得到開發驗證策略
  • 快速地得到驗證計畫

 

Easier 更便利

透過導入AI與自動化解決方案,百佳泰確保每一次測試皆為「定性、定量、可重現」,協助客戶以更便捷的方式提升產品效能。

  • 更有效率的測試手法
  • 更省時間成本的測試方案
  • 更加準確的測試結果

 

Better 更完善

百佳泰不僅擁有超過30年以上的專業實績、專業的技術團隊以及一應俱全的測試環境與儀器設備,憑藉著豐富的使用者情境測試經驗,我們致力於提供客戶更加完善的服務品質。

  • 更完善的使用者情境模擬測試
  • 更全面的驗證測試計畫
  • 專業的Issue Isolation及Debugging Support

百佳泰致力於提供客戶Faster、Easier、Better的高品質服務體驗

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