臺灣博碩士論文加值系統

本論文提出對於手機硬體整合之建議事項，包含基頻、射頻、音頻電路以及天線方面之測試規範介紹與重要元件擺放和佈線法則。現行之行動裝置大都由以上四大系統電路所組成。另因潮流所趨，無線充電系統也逐漸應用至行動裝置設備上，故本論文也將其技術列入研究。上述每一系統之硬體電路對於產品皆含有決定成敗的因素。因此
，要如何做好每一部分之硬體設計，包含元件之擺放、佈線方式、料件選取、測試規範等皆需於產品開發初期做好全盤之考量。然而，若能進而掌握元件之物理特性和了解通訊之基礎原理，勢必能大大減少產品於研發階段中亦或量產中所遭遇之問題。

為了解決產品開發中常面臨之難題，文中除了使用實際成品作實驗，並且透過修改前後之比較結果與數據得知如何有效解決問題。如此縮短問題排除時間，必然改善了原先系統於整合時所造成的費時之問題癥結。而各實驗中之修改，除對於原先設計取得改善外，另一方面也節省了整體成本。手機硬體設計者若能依循文中所提及之法則運作及了解元件基本特性原理，勢必能節省其系統整合時間及設計成本
。

This thesis specifies the suggestions for integrations of mobile headset device, it also includes the test specifications and placements of main components, and analyzes the layout rules for baseband, RF, audio, and antenna. The present mobile headset devices are mostly composed of the four parts above. Because of the current trend appears that the wireless charging is booming quickly, the researches of wireless charging are also written in the thesis. The every part of the above hardware circuits decides the success or failure for a complete product. Therefore, how to do the best hardware design for every part, it really needs to do the comprehensive considerations for placement, layout, component, test specification, and so on. However, if we can definitely control the physical characteristics of components more advanced and actually know the basic theories of communication, it could reduce the problems greatly which occur during the design and mass production stage.

In order to solve the problems which occur during the development stage, I use the real product to do the experiments and figure out how to solve the problems effectively by comparing the results which include before and after modifications. The test results show that it really reduces the time of debugging and improves the time-consuming issue of system integration. The modifications of every experiment aren''t only improving results but also saving the whole cost. The hardware engineers of mobile phone could reduce the whole time and cost during system integration and design if they comply with the rules which mentioned in the thesis and really know the basic characteristics of components.

中文摘要 i
英文摘要 ii
目錄 iv
表目錄 viii
圖目錄 xii
第一章 緒論 1
1.1 研究背景與動機 1
1.2 研究方法 2
第二章 射頻電路 3
2.1 簡介 3
2.2 射頻特性之量測 3
2.2.1 RF關鍵性元件評估重點 10
2.3 GSM系統無線測試規範簡介 10
2.3.1 輸出功率 11
2.3.2 傳導雜訊混波 11
2.3.3 輻射雜訊混波 12
2.3.4 頻率錯誤與相位錯誤 13
2.3.5 輸出功率與時間關係 13
2.3.6 輸出無線頻譜 16
2.3.7 參考靈敏度 18
2.3.8 可接收輸入準位範圍 19
2.3.9 同頻通道抑制 20
2.3.10 旁帶通道抑制 20
2.3.11 交互調變抑制 20
2.3.12 阻隔 21
2.3.13 調幅抑制 21
2.4 實際案例量測一 22
2.5 WCDMA系統無線測試規範簡介 24
2.5.1 最大輸出功率 25
2.5.2 頻率誤差 25
2.5.3 最低輸出功率 25
2.5.4 佔用頻寬 25
2.5.5 頻譜遮罩 26
2.5.6 鄰近通道洩漏功率比 27
2.5.7 雜散混波 28
2.5.8 傳輸交互調變 28
2.5.9 錯誤向量幅度 29
2.5.10 峰值碼域誤差 29
2.5.11 使用者設備相位不連續 29
2.5.12 內環功率控制 30
2.5.13 參考靈敏度位準 31
2.5.14 最大輸入準位 32
2.5.15 阻隔特性 32
2.5.16 雜散頻率響應 33
2.5.17 交互調變特性 33
2.5.18 雜散混波功率 34
2.6 射頻線路之佈線指導方針 35
2.6.1 電路板佈線指導方針 35
2.6.2 接收路徑之元件佈線 37
2.6.3 振盪器佈線建議 38
2.6.4 多工器佈線建議 39
2.7 實際案例量測二 40
2.8 Wi-Fi功率放大器之佈局 51
2.9 實際案例量測三 53
第三章 基頻電路 61
3.1 簡介 61
3.2 被動元件特性簡介 61
3.2.1 電阻特性簡介 62
3.2.2 電容特性簡介 62
3.2.3 電感及鐵粉珠特性簡介 63
3.3 PCB特性簡介 64
3.3.1 干擾來源分析 66
3.4 EMC簡介 67
3.4.1 差模和共模雜訊解析 69
3.5 ESD簡介 72
3.5.1 ESD保護元件介紹 76
3.6 實際案例量測四 82
3.7 基頻電路佈線 84
第四章 音頻電路 85
4.1 簡介 85
4.2 音頻測試規範簡介 85
4.2.1 發送靈敏度/發送頻率響應 85
4.2.2 發送響度 86
4.2.3 接收靈敏度/接收頻率響應 86
4.2.4 接收響度 86
4.2.5 側音掩蔽評定值 87
4.2.6 聽筒側音值 87
4.2.7 回聲損耗 87
4.2.8 穩定度餘量 87
4.2.9 發送失真 88
4.2.10 接收失真 88
4.2.11 側音失真 88
4.2.12 發送空閒通道噪音 88
4.2.13 接收空閒通道噪音 89
4.2.14 環境雜音抑制 89
4.3 音頻電路佈線準則 89
4.4 TDD noise簡介 90
第五章 天線 93
5.1 簡介 93
5.2 OTA測試簡介 93
5.3 OTA量測參數簡介 94
5.4 檢測技術方法簡介 95
5.5 SAR簡介 97
第六章 LTE與無線通訊系統電路演進 98
6.1 簡介 98
6.2 LTE系統無線測試規範簡介 98
6.2.1 最大輸出功率 99
6.2.2 動態之輸出功率 99
6.2.3 傳輸信號品質 101
6.2.4 輸出無線頻譜輻射 102
6.2.5 傳輸交互調變 106
6.2.6 參考靈敏度功率位準 106
6.2.7 最大輸入功率位準 107
6.2.8 鄰近通道選取性 108
6.2.9 阻隔特性 109
6.2.10 假信號響應 110
6.2.11 交互調變特性 111
6.2.12 接收雜訊混波輻射 111
6.2.13 相鄰頻帶集成之接收映像抑制 112
6.3 無線通訊系統電路演進 112
第六章 無線充電技術 117
7.1 簡介 117
7.2 電磁耦合基本原理與充電技術介紹 119
7.3 WPC之規範與標準簡介 123
7.3.1 主要規格特性之定義 123
7.3.2 單一型一次側線圈與特定區域無線充電設計 125
7.3.3 單一型一次側線圈與任意區域無線充電設計 127
7.3.4 陣列型一次側線圈與任意區域無線充電設計 129
7.3.5 PCB陣列型一次側線圈與任意區域無線充電設計 132
7.3.6 功率接收器設計原理 134
7.3.7 功率接收器設計範例一 137
7.3.8 功率接收器設計範例二 138
7.4 無線充電之評估重點 140
第八章 結論 148
參考文獻 149

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