关于 Mac mini 外接 USB 3.0 设备干扰蓝牙工作的问题

这两天遇到了一个令人倍感困扰的问题:我的 Mac mini 在外接 USB 3.0 移动硬盘的时候,会极大地影响蓝牙键鼠的工作,严重时甚至会导致蓝牙设备与 Mac 失去连接;直到断开移动硬盘和 Mac 的连接,蓝牙键鼠才能恢复正常工作。

经过各种尝试,最终确定造成干扰的就是移动硬盘,于是向 Apple 售后询问解决的方法。事实上 Apple 方面也没有什么特别好的解决方案,对方工程师回复我说从 2014 年底开始就陆陆续续有类似的反馈,并且给了我以下这篇文章参考:

启用了蓝牙的键盘和鼠标可能无法一直保持配对或连接状态,或者启用了蓝牙的耳机或扬声器中的音频可能会不连贯。如果某些外置 USB 3.0 设备与 Mac 太接近,则会发生此问题。

简言之,由于 USB 3.0 设备在数据传输时会在 2.4GHz 附近频段产生噪音,若干扰源恰好在 Wi-Fi 或蓝牙天线附近,则会对这一频段的无线传输造成干扰。

最简单的解决办法:

  • 使用高品质的外置设备;
  • 使用 USB 2.0 设备暂代;
  • 使用带屏蔽的延长线,将产生干扰的设备放在远离 Mac 的地方。

Intel 的这份白皮书详细地阐述了 USB 3.0 设备工作时对 2.4GHz 频段产生干扰的原因,及不同的抗干扰措施的效果。现列举一二。

As previously shown in Figure 2-2, the noise from USB 3.0 data spectrum can be high (in the 2.4–2.5 GHz range). This noise can radiate from the USB 3.0 connector on a PC platform, the USB 3.0 connector on the peripheral device or the USB 3.0 cable. If the antenna of a wireless device operating in this band is placed close to any of the above USB 3.0 radiation channels, it can pick up the broadband noise. The broadband noise emitted from a USB 3.0 device can affect the SNR and limit the sensitivity of any wireless receiver whose antenna is physically located close to the USB 3.0 device. This may result in a drop in throughput on the wireless link.

屏幕快照 2016-02-23 下午7.48.01

USB 3.0 设备在工作时会在 2.4GHz ~ 2.5GHz 频段产生很强的干扰噪声,这些噪声会从计算机的 USB 接口、USB 线缆和 USB 设备处产生,从而干扰附近无线设备的工作。

未命名

上图为 USB 3.0 外置硬盘在 2.4GHz 附近产生的噪音。

以下是给 OEM 厂家的建议,我们也可以从中下手改善干扰状况:

  • Shielding on the USB 3.0 peripheral device
  • Shielding improvements on the USB 3.0 receptacle connector on the notebook
  • Wireless antenna placement, wireless receiver performance

我们可以通过自己给移动硬盘覆盖金属箔来减小干扰(小心短路!)我的其中一个移动硬盘使用易驱线+裸盘的搭配,对蓝牙设备的影响极大,应该是属于完全没有屏蔽措施的设备。以下是白皮书中给出的测试,感应器放置在接口附近:

未命名1

  • Case 1:无屏蔽
  • Case 2:屏蔽接口及其附近的线路板
  • Case 3:屏蔽接口、所有裸露的线路板和部分盘体
  • Case 4:屏蔽接口、所有裸露的线路板和全部盘体

以下是测试的结果:

未命名2

可见,对接口和线路板的处理能显著降低噪声强度。


可以看出,Apple 在 Mac mini (Late 2014) 上射频部分的设计是有一定的不足的,有待改进。

以上所提到的方法,不仅适用于 Mac 系列,也适用于其他品牌的笔记本和台式机。


神奇的是,当我把移动硬盘和 USB 3.0 网卡同时接上 Mac mini 的时候,干扰消失了。

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