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本文作者: criterion, EETOP資深會員，在EETOP論壇發(fā)表了很多RF原創(chuàng)文章，歡迎瀏覽論壇查看作者更多文章。 動態(tài)壁紙的干擾 其實有分兩部分 一個是 Backlight， 一個是 LCM 所以首要之務(wù)是厘清到底是 Backlight 的干擾? 還是 LCM 的干擾? 還是兩者都有? 因此建議先用靜態(tài)壁紙測試 因為此時只會有 Backlight 的干擾 這樣可以厘清 Backlight 的干擾多大 如果靜態(tài)壁紙就有干擾 那就要往 Backlight 方面去尋找 如下圖的路徑 1 如下圖，可以更換 C1911 的值，若要砍 GPS 頻段的 Noise 以 0201 而言，可以改成 24pF 或是在 C1910 跟 C1911 之間，擺放一個電感或磁珠，來抑制噪聲，使其靈敏度 不會因屏幕亮度而有劣化。 當(dāng)然 以上圖而言 C1910 跟 C1911 之間 是沒有預(yù)留元件的 那電感或磁珠 要如何擺放呢? 這時就要看 Layout 了 如果走表層 那可以把表層的線割斷 然后把電感或磁珠放置上去 當(dāng)然，你要先看 Datasheet 看這磁珠或電感最大承受電流為多少？ 因為這是電源線 電流過不去就完了。 但如果走內(nèi)層就沒辦法了 或是以高通的 PM8998 為例，因為 Backlight Driver 是內(nèi)建在 PMIC 中，所以可以針對 PM8998 的這幾個跟 Backlight 相關(guān)的走線，放置落地電容。 當(dāng)然，若這些走線走表層可用上述方式，再串聯(lián)電感或磁珠。 如果找不出干擾源是來自哪條走線 那就先用 Near Field Probe，去找出噪聲來源，如下圖 : 先看哪個區(qū)域會有 GPS 頻段的 Noise，再往那個區(qū)域的走線，一條一條去點(diǎn)，看干擾源是來自哪條走線。 Backlight 的解決之道大概就這些了。 如果靜態(tài)壁紙沒干擾，但動態(tài)壁紙有干擾，那表示 Noise 是來自 LCM。首先是 LCM 的 Clock 頻率，假設(shè)若為 60 MHz 則 26 階諧波便會打到 GPS (60 MHz * 26 = 1560 MHz) 此時可以透過軟件方式去更改 LCM 的 Clock 頻率。 例如若改成 80 MHz 那這樣其倍頻就可以避開 GPS 頻率，尤其 GPS 只有單一 Channel 要避開很容易。 至于若是 LTE 或 GSM 的 De-sense 也可以用這種改 Clock 頻率的方式，因為若只測高中低三個 Channel 那還是有機(jī)會避開 至于掃 All Channel。例如 GSM 那改 Clock 頻率，也只是讓受干擾的 Channel 移到另一個 Channel 罷了。 但是我們由下圖可知，雖然改 Clock 頻率依然有 De-sense 現(xiàn)象存在，但至少干擾程度緩解了許多。 這是因為由于高速信號的波形，會趨近于方波，因此在頻域上，會有大量的輻射噪聲，如下圖 :
而這些高速噪聲，在 PCB 會有頻率響應(yīng)，亦即不同頻率點(diǎn)，其噪聲的強(qiáng)度也有所不同。
因此可利用這特性先透過改頻率方式緩解 De-sense 情況，之后要解也比較好解。再來是 MIPI 信號多半會有 EMI Filter。
可以挑選共模噪聲抑制較好的 EMI Filter。
由下圖可知，換了一個共模噪聲抑制較好的 EMI Filter 后， De-sense 確實有所改善。
再來要厘清 De-sense 是傳導(dǎo)還是耦合？ 如果是傳導(dǎo)就有表示 Noise 是竄進(jìn) PCB 的 RX 走線，
那多半跟 Layout 相關(guān)。此時可以一段一段排查，以 GPS 路徑為例，大概可分為 4 段，如下圖：
尤其是觀察 RX 走線附近有無高速信號轉(zhuǎn)彎處,因為這些高速數(shù)字信號，多半為差分形式，而差分信號走線，最重要的就是等長，如果不等長，會容易產(chǎn)生共模噪聲。越高速的信號，其干擾會越大，換言之，越高速的信號，就越要注意等長。而差分信號在走線過程中，最容易產(chǎn)生不等長之處，便是轉(zhuǎn)彎，亦即對這些高速差分信號而言，轉(zhuǎn)彎處是最容易產(chǎn)生干擾的地方， 如下圖 :
如果是耦合才有，表示 Noise 是竄進(jìn)天線，
那就要排查天線附近的 Noise 來源。最常見就 FPC，不但是 Noise 來源更是輻射體。
因此當(dāng)靈敏度劣化時，可先導(dǎo)電貼布貼在 FPC Connector，除了屏蔽作用外， 也可使其輻射噪聲都透過導(dǎo)電貼布流到GND，而不會去干擾天線的接收信號， 使其靈敏度下降。如果該實驗手法能使靈敏度有所改善，那證明噪聲來源是來自 FPC Connector，再針對該處及相關(guān)電路，導(dǎo)入解決方案。
加強(qiáng)其屏蔽與接地，也是有效的解法。
可用導(dǎo)電貼布，加強(qiáng) FPC 的接地，有助于輻射干擾的抑制。
或是 LCM 上黏貼兩片雙面導(dǎo)電膠，加強(qiáng)接地，也能改善靈敏度。
當(dāng)然最好是請 FPC 廠商直接鋪銀漿(表層黑黑那個就是) ，先從 FPC 本體加強(qiáng)屏蔽，之后你要解也比較好解。
但如上圖，你在使 FPC 跟中框貼合時兩點(diǎn)要注意：一個是你 FPC 要貼緊貼好，因為此時中框為 GND 貼緊就是為了加強(qiáng)接地，讓 FPC 的 Noise 通通透過中框流到GND 而不會輻射出去。但若沒貼緊那就是 FPC 接地不好，其 Noise 一樣會輻射出去。
即便你 FPC 已有鋪銀漿，但不保證就不會有 Noise 輻射出去，所以接地加強(qiáng)仍是必要。第二點(diǎn)是中框的接地要良好，前述說過你此時是把中框當(dāng) GND 貼緊就是為了加強(qiáng)接地。如果中框接地不好，那表示 FPC 的 Noise 沒有流到 GND 任何金屬，沒接地就是輻射體，所以中框若接地不好，那么此時中框不是 GND 而是輻射體。這樣一來你 De-sense 可能會更嚴(yán)重，因為你等于有(中框+FPC)兩個輻射體在輻射 Noise。
因此，以下圖為例：
你要先在 A 處貼導(dǎo)電泡棉，加強(qiáng) PCB 跟 LCM 中框的接地。之后再于 B 處貼導(dǎo)電泡棉，加強(qiáng) PCB 跟金屬背蓋的接地。如此一來 LCM 中框 PCB 的 GND 金屬背蓋，這三者都會形成一個很緊實的 GND， 如此便可大幅降低噪聲輻射出去的可能性。再不然就是直接請 FPC 廠商修改電路，在 FPC 上增添穩(wěn)壓電容或濾波電容，如下圖 :
前述已知，F(xiàn)PC 不但是很強(qiáng)的噪聲來源，也是良好輻射體 而導(dǎo)線長度與噪聲的強(qiáng)度正相關(guān)，因此 FPC 走線不宜過長，越短越好，且需加 強(qiáng)屏蔽與接地。
另外 EMI Filter 的擺放位置，需離 FPC Connector 越近越好，確保進(jìn)入 FPC 的噪聲分量能降到最低。當(dāng)然這取決于你的 Placement 如果 EMI Filter 位置已經(jīng)離 FPC Connector 很遠(yuǎn)。那除了換共模噪聲抑制較好的 EMI Filter 外，可能還需要在 FPC 的接口處，再擺放落地電容。主要原因是 MIPI 會有高速噪聲 FPC 本身也會有噪聲。 加上 FPC 本身是良好輻射體，所以 FPC 輻射出去的噪聲包含了 MIPI 跟 FPC 本身。如果 EMI Filter 離 Connector 太遠(yuǎn)，這樣 MIPI 噪聲還是有可能會流入 FPC。
所以才說 EMI Filter 的擺放位置，需離 FPC Connector 越近越好，或是在 FPC 的接口處，再擺放落地電容。都是一樣道理。確保進(jìn)入 FPC 的噪聲分量能降到最低，這樣你就只剩 FPC 的 Noise 要解。
另外，前述說過任何金屬若沒接地，就是輻射體，且輻射效率與金屬尺寸大小 正相關(guān)，因此最好能在 PCB 與 LCM 金屬接觸處，預(yù)留一塊 GND，以加強(qiáng) LCM 金屬的接地，避免噪聲以 LCM 金屬為輻射體，直接產(chǎn)生輻射干擾。
甚至可在 LCM 金屬跟 PCB GND 之間，置入導(dǎo)電泡綿，以進(jìn)一步加強(qiáng)其接地能力。
而因為 FPC 是常見的輻射干擾來源，因此 Placement 時，盡可能遠(yuǎn)離天線，避 免其噪聲直接耦合到天線，使靈敏度下降。
另外有一個因素 可能會同時造成傳導(dǎo) De-sense與輻射De-sense 那就是 Shielding Can 再談前述的 MIPI 信號，若 Shielding Frame 接地良好，則 MIPI 信號所產(chǎn)生的 高速噪聲，自然會流到 GND。
而當(dāng) Shielding Frame 接地沒那么良好時，此時 Shielding Can 就等同于輻射體， 會把高速噪聲輻射出去，干擾天線所接收的無線信號，造成輻射 Desense。
因此若要消除輻射機(jī)制，則需加強(qiáng) Shielding Can 的接地?？蓪?MIPI 信號上方 的 Shielding Can，與 Housing 的金屬緊密接觸，加強(qiáng)接地，使其 Shielding Can 上方的噪聲，都能流到 GND。
當(dāng)然如前述 Housing 本身也需有良好的接地， 否則也會是另一個良好的輻射體，將其 MIPI 的高速噪聲輻射出去。而 Shielding Frame 的 Pad，盡可能如下圖右那樣，越完整越好，而不要像下圖 左一樣不連續(xù)，
其實體圖片如下 :
主要原因是，以下圖為例，如果 Shielding Frame 的 Pad 只有 4 個 每個 Pad 都看成電阻，則等同 4 個電阻并聯(lián)。但若 Shielding Frame 的 Pad 連續(xù)，則可以看成是無限多個電阻并聯(lián)。電阻是越并越小，所以無限多個電阻并聯(lián)其理論上總電阻值會為 0 。因此 Shielding Frame 的 Pad 連續(xù)，會有較佳的接地效果。
除此之外 而 Pad 上，其 GND Via 要多打，如下圖 :
因為前述已知，若金屬沒連到 Main GND，就會是輻射體，倘若 GND Via 打得太少，此時整個 Shielding Can 會形成一個共振腔結(jié)構(gòu)，變成一個輻射體，那么外來噪聲，只會有一部分流到 Main GND，另一部份會直接輻射到 RF 信號，產(chǎn)生傳導(dǎo) De-sense 如下圖 :
所以傳導(dǎo)測試有分兩種 一種是用 PCB 來測
一種是用整機(jī)來測(整機(jī)破孔露出 Connector)
如果是 PCB 測傳導(dǎo)，就有 De-sense 那表示是 Layout 造成的。如果是整機(jī)測傳導(dǎo) 才有 De-sense 那表示是 Shielding Can 接地不好，未能完全屏蔽 Noise 造成的。同理，以 MIPI 信號而言多半是來自基頻 Chip。若是高通平臺那就是 Modem Chip，例如 MSM8998。
而 Shielding Can 接地不好，那么里頭 BB Chip 輻射出去的噪聲，碰到 Shielding Can 后，只有一部分會流到 Main GND，另一部份會直接以 Shielding Can 當(dāng)輻射體(共振腔結(jié)構(gòu))，直接將噪聲輻射出去，進(jìn)而產(chǎn)生輻射 De-sense。
因此前述 Shielding Frame 的 Pad，之所以要越完整越好，也是因為如此一來， 能打的 GND Via 數(shù)量較多，接地效果較佳。當(dāng)然除了加強(qiáng) Shielding Can 的接地外 也可以直接在 BB Chip 上方貼 Absorber 以吸收輻射 Noise。
而除了 IC 本體會輻射 Noise 外，倘若有高速數(shù)字信號的灌孔，這些灌孔也會產(chǎn)生輻射干擾。
因此在 Shielding Cover 開孔處，貼上導(dǎo)電泡綿，
或是貼上銅箔，
甚至直接將 Shielding Cover 開孔處改為閉合，都有助于屏蔽噪聲與加強(qiáng)接地， 避免產(chǎn)生輻射干擾，使靈敏度下降。
另外 若 Shielding Frame 吃錫不良，同樣會使其接地不好，造成靈敏度下降。
此時可能需透過微調(diào)工廠 SMT 制程的方式，來加強(qiáng) Shielding Frame 的吃錫。
而倘若電池為鋁制外殼，也會是良好的輻射體，
若前述的 CLK 信號，或高速信號，其走線離電池接口過近，其高頻噪聲有可能 耦合到電池接口，再透過鋁殼電池輻射出去。
電源走線因其強(qiáng)大電流，而為強(qiáng)大的 Noise Source，而電池接口是一定會有 VBAT 走線，故其電流有可能透過電池接口流到電池的鋁外殼上，產(chǎn)生輻射干擾， 如下圖 :
而 CLK信號，或高速信號，可透過走線避開電池接口的方式來避免該情況， 但 VBAT 走線是一定離不開電池接口，故其 Housing 的接地很重要，如此一來， 當(dāng)鋁殼電池放到 Housing 后，就會因與其緊密結(jié)合，而使其輻射機(jī)制消失，如下圖：
總之你要先理清是傳導(dǎo)就有 De-sense 還是輻射才有 De-sense? 如果是傳導(dǎo)就有，那是 PCB 測試就有還是整機(jī)才有? 另外要利用靜態(tài)壁紙來驗證是 Backlight 問題? 還是 LCM 問題? 還是兩者都有? |
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