在現代的社會上，隨著電子科技的發達，以及無線網路科技的進步，無線通訊WIFI技術由一開始的IEEE802.11a/b/g的單一輸入單一輸出SISO系統技術演變為IEEE802.11n/ac的多輸入多輸出MIMO系統，甚至於最近這三年更新的IEEE802.11ax技術，頻段也從原本的2.4G(2.412GHz-2.484GHz)、5G(5.15GHz-5.725GHz)擴展到6G(5.925GHz-7.125GHz)，來達到更多、更快速、更低延遲的資訊傳輸。
近代電腦的產品逐漸講究輕薄、小型，其電子產品裝置傳輸的速度及頻率也越來越高，而這些輕薄的電腦在眾多的裝置發射之雜訊於小空間裡的相互干擾，尤其目前都會使用到的序列通用匯流排USB3.x、記憶體Memory以及固態硬碟SSD，本論文主要是針對固態硬碟SSD在M.2 PCIE的介面上使用時產生高頻率的雜訊，由傳輸耦合或著是輻射散發將這雜訊耦合到無線網路使用的裝置通訊2.4G頻率上，間接影響到電腦無線通訊的性能及資料的傳輸率。
本論文探討的WLAN的通訊干擾問題是藉由電場、磁場的測試方式來確認干擾的來源以及路徑，並且以Layout的佈線及輔料(如Gasket、Aluminium foil、Mylar)的機構對策破壞傳輸路徑、吸波材的使用來抑制雜訊，藉以分析這些solution針對SSD是否能夠符合客戶提供的無線通訊規範，兼顧對無線網路通訊的電磁雜訊干擾問題且提高WLAN的資料吞吐量(Throughput)。

In the modern technological development society, as well as the progress of the wireless network technology. The wireless communication WIFI technology from the beginning of IEEE802.11a/b/g single input to the single output the SISO system technology evolved into IEEE802.11n/ac multi-input multi-output The MIMO system, even in the most recent three years the IEEE802.11 technology updates frequency band it has also expanded from 2.4G (2.412GHz-2.484GHz), 5G (5.15GHz-5.725GHz) to 6G (5.925GHz-7.125GHz) to achieve faster and lower latency.
    In modern life the computer products gradually pay attention to light and small type. The electronic products transmission speeds up and frequency These light computers in a large number of devices emit noise in small space interference, especially the current will be used in the sequence of universal convection row USB3.x and memory and SSD. In this paper is mainly explore for SSD in M.2 PCIE interface when the use of high frequency noise by transmission coupling or radiation emission to the wireless network used by the device communication 2.4G frequency, indirectly affecting the performance of computer wireless communication and data transmission rate.
In this paper it explores interference problem of WLAN to confirm the source and path of interference by means of electric field and magnetic field testing, and to suppress noise by the institutional countermeasures of Layout's wiring and accessories (such as Gasket, Aluminium foil, Mylar) to destroy transmission paths and use of absorbent materials to analyze whether these solutions can comply with the wireless communication specifications provided by customers. Taking into account the electromagnetic noise interference of wireless network communication and improve the data throughput of Wi-Fi.

誌謝	-I-
摘要	-II-
Abstract	-IV-
目錄	-VI-
圖目錄	-IX-
表目錄	-XIV-
第一章	緒論	-1-
1.1研究目的與動機	-1-
1.2章節概述	-2-
第二章	M.2 SSD之系統雜訊產生原因分析	-4-
2.1固態硬碟SSD介紹	-4-
  2.1.1固態硬碟SSD的四種介面	-5-
  2.1.2固態硬碟M.2規格	-6-
  2.1.3固態硬碟M.2特性	-8-
2.2 EMI雜訊產生原因探討分析	-10-
  2.2.1 PCB電路板之基礎佈線概念	-10-
  2.2.2 PCB電路板之EMI雜訊分析	-16-
2.3系統雜訊對無線網路影響之探討	-27-
2.4高速訊號線PCIe之走線要求	-30-
2.5業界客戶對系統之無線網路通訊規範	-32-
  2.5.1無線網路通訊速率要求	-33-
  2.5.2空中下載技術OTA(Over The Air)	-36-
  2.5.3載台雜訊(Platform Noise)的系統測量與要求	-38-
  2.5.4載台雜訊(Platform Noise)之規範	-40-
2.6網路資料吞吐量(Throughput)量測定義	-43-
第三章	M.2 SSD的EMI雜訊對系統WLAN影響分析與改善簡介	-49-
3.1系統雜訊(Noise)量測設備配置圖	-49-
3.2系統雜訊(Noise)的原始測試狀況	-50-
3.3資料吞吐量(Throughput)量測設備配置圖	-51-
3.4資料吞吐量(Throughput)的原始測試狀況	-52-
3.5機構輔料簡介	-54-
3.6吸波材(Absorber)電磁波屏蔽原理	-56-
3.7電磁波屏蔽材料與金屬材料的差異	-62-
第四章	改善分析與量測驗證	-64-
4.1實驗流程圖與步驟規劃	-65-
4.2對策分析與量測結果	-71-
  4.2.1實驗一:SSD本體增加鋁箔屏蔽	-71-
  4.2.2實驗二:HDD開孔增加Gasket阻絕傳導路徑	-72-
  4.2.3實驗三:WLAN 3.3V使用電容濾波	-74-
  4.2.4實驗四:PCIe走線穿層Via使用鋁箔屏蔽	-76-
  4.2.5實驗五:PCIe走線穿層Via使用吸波材屏蔽	-79-
4.3對策量測結果的比較分析…	-84-
4.4導入對策後的資料吞吐量量測比較	-85-
第五章	結論	-87-
參考文獻	-89-

圖目錄
圖1-1、系統雜訊進入天線之示意圖	-2-
圖2-1、SSD(M.2)、HDD、SSD(SATA)、SSD(mSATA)	-4-
圖2-2、Socket1(A Key)	-7-
圖2-3、Socket2(B Key)、Socket3(M Key)	-7-
圖2-4、M.2 SSD之主要的兩種腳位(B+M Key、M Key)	-8-
圖2-5、2230、2260、2280尺寸的SSD	-8-
圖2-6、AHCI和NVMe標準的PCIe SSD的傳輸效能比較	-9-
圖2-7、六層電路板堆疊	-11-
圖2-8、八層電路板堆疊	-12-
圖2-9、電路板依功能不同的多重接地點分割	-14-
圖2-10、不超過PCB電路板最高頻率λ/20在螺絲固定點間的距離	-15-
圖2-11、PCB電路板迴返路徑	-16-
圖2-12、100MHz為例 (諧波成分)	-17-
圖2-13、Trapezoidal pulse頻譜的Envelop	-18-
圖2-14、25MHz的Sin波和50MHz/s方波比較	-19-
圖2-15、Pseudo-Random Bit Stream (隨機位元數列)的諧波包封線	-20-
圖2-16、串音發生的現象	-22-
圖2-17、印刷電路板上的貫穿孔	-23-
圖2-18、印刷電路板上的貫穿孔(內部)	-24-
圖2-19、印刷電路板貫穿孔磁力線	-24-
圖2-20、寄生迴返電流路徑	-25-
圖2-21、有元件的印刷PCB	-26-
圖2-22、使用吸波材貼覆於USB3.0 Connector	-27-
圖2-23、使用Common mode Choke (共模扼流圈)	-28-
圖2-24、Memory使用金屬屏蔽雜訊	-28-
圖2-25、eDP cable使用導電布屏蔽	-29-
圖2-26、在HDMI connector貼覆Gasket增加接電迴路	-30-
圖2-27、Differential pair長度匹配方式	-30-
圖2-28、蛇線佈局方式	-31-
圖2-29、Via對稱和走線方式	-31-
圖2-30、彎曲佈線方式	-32-
圖2-31、四個種類的雜台雜訊電子元件	-35-
圖2-32、IEEE802基本網路架構	-35-
圖2-33、WiFi-OTA測試環境系統	-36-
圖2-34、載台雜訊測量設備架設圖	-39-
圖2-35、實際的雜台測量設備架設圖	-39-
圖2-36、載台雜訊接收概要圖	-42-
圖2-37、點對點網路吞吐量傳輸方式	-44-
圖2-38、Chariot基本組成	-45-
圖2-39、Chariot軟體操作介面	-45-
圖2-40、網路資料吞吐量量測架設	-46-
圖2-41、網路資料吞吐量量測系統	-47-
圖2-42、電磁波隔離室	-48-
圖2-43、資料吞吐量硬體設備	-48-
圖3-1、Noise量測設備配置圖	-50-
圖3-2、Noise測試項目	-50-
圖3-3、Normal Mode Test Result	-51-
圖3-4、MP4 Mode Test Result	-51-
圖3-5、Throughput量測設備配置圖	-52-
圖3-6、WLAN 2.4GHz的頻寬和頻道示意圖	-53-
圖3-7、資料吞吐量各角度原始量測量化圖	-53-
圖3-8、導電泡棉和麥拉	-54-
圖3-9、導電膠帶和吸波材	-55-
圖3-10、電磁輻射特性的三個因素	-56-
圖3-11、隨距離而變化的波阻抗	-57-
圖3-12、電磁波抑制材料的屏蔽原理圖示	-58-
圖3-13、電磁波入射屏蔽材料機制	-60-
圖4-1、電腦系統架構圖	-64-
圖4-2、系統實驗流程圖	-66-
圖4-3、使用HDD當系統槽的Noies量測結果	-67-
圖4-4、M.2 PCIe於TOP層的走線	-67-
圖4-5、M.2 PCIe於第四層的走線	-68-
圖4-6、近場量測探棒的感應方式	-68-
圖4-7、M.2 SSD本體的雜訊強度	-69-
圖4-8、M.2 Connector的雜訊強度	-70-
圖4-9、PCIe走線穿層via的雜訊強度	-70-
圖4-10、SSD本體增加鋁箔屏蔽	-71-
圖4-11、實驗一Normal mode test result	-71-
圖4-12、實驗一MP4 mode test result	-72-
圖4-13、HDD開孔增加Gasket阻擋雜訊輻射	-73-
圖4-14、實驗二Normal mode test result	-73-
圖4-15、實驗二MP4 mode test result	-74-
圖4-16、電容擺放位置電路圖	-75-
圖4-17、15pF特性曲線圖	-75-
圖4-18、實驗三Normal mode test result	-76-
圖4-19、實驗三MP4 mode test result	-76-
圖4-20、PCIe走線穿層via分佈圖	-77-
圖4-21、PCIe走線傳層Via使用鋁箔屏蔽	-77-
圖4-22、實驗四Normal mode test result	-78-
圖4-23、實驗四MP4 mode test result	-78-
圖4-24、PCIe走線傳層Via使用吸波材屏蔽	-79-
圖4-25、吸波材特性曲線	-80-
圖4-26、吸波材A Normal mode test result	-81-
圖4-27、吸波材A MP4 mode test result	-81-
圖4-28、吸波材B Normal mode test result	-82-
圖4-29、吸波材B MP4 mode test result	-82-
圖4-30、吸波材C Normal mode test result	-83-
圖4-31、吸波材C MP4 mode test result	-83-
圖4-32、資料吞吐量各角度量測比較量化圖	-86-

表目錄
表2-1、傳統硬碟和固態硬碟之介面及速度對比	-6-
表2-2、AHCI和NVMe特性比較	-10-
表2-3、業界客戶對2.4G頻段之無線網路系統規範	-32-
表2-4、無線網路通訊的載台雜訊準位要求	-40-
表3-1、系統雜訊原始量測結果表	-51-
表3-2、資料吞吐量(Throughput)原始量測結果表	-53-
表3-3、屏蔽材料和電磁吸波材料的差異	-63-
表4-1、實驗一量測結果表	-72-
表4-2、實驗二量測結果表	-74-
表4-3、實驗三量測結果表	-76-
表4-4、實驗四量測結果表	-78-
表4-5、電磁波吸收材料規格	-80-
表4-6、吸波材A量測結果表	-81-
表4-7、吸波材B量測結果表	-82-
表4-8、吸波材C量測結果表	-83-
表4-9、Normal Mode使用對策後的量測結果比較表	-84-
表4-10、MP4 Mode使用對策後的量測結果比較表	-84-
表4-11、設計成本的比較表	-85-
表4-12、原始與對策的Throughput量測結果比較表	-85-

[1] 林暐峰，Analysis and Verification for USB3.0 Platform Noise and Transmission distance，私立淡江大學，碩士論文，2014。
[2] 維基百科固態硬碟，主要介紹固態硬碟的分類、形式和優缺點，https://zh.wikipedia.org/wiki/固態硬碟
[3] 維基百科M.2，主要介紹M.2的特性、模組規格和插槽防呆位置，https://zh.wikipedia.org/wiki/M.2
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[11] Chang Chen Electronic常辰電子，主要從事各種輔料等製造及銷售， 
http://www.ccec.com.tw/product.html
[12] 潘家碩，Prediction Technique of Eye-Diagram in High-Speed Interconnections，私立大同大學，碩士論文，2014。
[13] 唐敏注，柯文淞，黃玉婷，”漫談電磁干擾抑制材料”，台灣磁性技術協會，第48期，2008。
[14] Mouser Electronics貿澤電子，主要從事半導體和電子元件授權代理商，https://www.mouser.tw/new/
[15] Donald R. J. White and M. Mardiguian, “Electromagnetic Shielding”, A handbook series on electromagnetic interference and compatibility, Vol. 3, chapter 2, 6 and 7, 1998.
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