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無線模組應用時通信距離異常的分析過程

利爾達科技集團 ? 2024-03-09 08:12 ? 次閱讀
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在客戶終端產品使用無線通信模組(包括但不限于LoRa, LoRaWAN, FSK, Wi-SUN, BLE等模組)時,出現部分產品無線傳輸通信距離異常的情況,導致該現象發生的原因可能是軟件的配置,硬件的設計,天線的匹配等原因,本文從硬件角度進行逐步分析定位問題原因。

一般終端產品框圖如下:

1.左半部分為客戶整機產品,上面使用無線通信模組;

2.右半部分為整機產品使用的天線,通過SMA連接器連接至主板上;

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過程

如下為問題定位過程,1#產品表現為通信距離異常,2#產品表現為通信距離正常;

01

實驗1:通過傳導功率測試

a.將整機端無線模組射頻信號輸出端的SMA通過饋線連接制頻譜儀;

b.設置頻譜儀的中心頻率為無線的工作頻點,并將頻譜儀的捕獲方式設置成Max Hold;

c.通過控制整機,使無線模組可以發射射頻信號,在頻譜儀上捕獲該信號;

d.測試圖片及數據匯總如下所示(由于兩個產品功率均為18.5dBm左右,僅放置一張圖片)

c732f49e-dda9-11ee-9118-92fbcf53809c.png

02

實驗2:通過耦合功率測試

a.將整機端還原成測試通信距離時的狀態(連接天線);

b.在頻譜儀端信號輸入口連接天線,并設置頻譜儀的中心頻率為無線的工作頻點,并將頻譜儀的捕獲方式設置成Max Hold;

c.通過控制整機,使無線模組可以發射射頻信號,利用耦合方式在頻譜儀上捕獲該信號;

d.測試圖片及數據匯總如下所示:

c74f0efe-dda9-11ee-9118-92fbcf53809c.png

如果沒有頻譜儀,也可以無線模組自帶的RSSI功來測試,RSSI(Received Signal Strength Indicator)是接收信號的強度指示,以SX1278為例,RSSI計算公式如下圖所示,如果使用其他芯片平臺,根據每個芯片規格書里面的計算公式來操作。

c75b5b82-dda9-11ee-9118-92fbcf53809c.pngc767ab76-dda9-11ee-9118-92fbcf53809c.png

其中Rssi為通過芯片寄存器讀取的值,使用上述公式可以轉換成信號強度值。

結論

根據以上兩組實驗可以得出以下結論:

1.根據實驗一可以看出,模組的傳到輸出功率與理論值相同,信號頻點也符合設計要求,模組在整機上的性能正常;
2.根據實驗二可以看出,對比耦合功率,原本測試通信距離異常的產品耦合功率偏低,和通信距離異常的現象相符,說明通信距離異常是由于連接天線后導致,結合偏低的34.6dB的數據分析,應該是天線未正常連接。后經過分析,該天線的SMA連接器的內針內縮,導致接觸異常。

聲明:本文內容及配圖由入駐作者撰寫或者入駐合作網站授權轉載。文章觀點僅代表作者本人,不代表電子發燒友網立場。文章及其配圖僅供工程師學習之用,如有內容侵權或者其他違規問題,請聯系本站處理。 舉報投訴
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