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无线模组利用时通讯距仳离常的分析过程

2024/03/08

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在客户终端产品使用无线通讯模组(蕴含但不限于LoRa, LoRaWAN, FSK, Wi-SUN, BLE等模组)时  ,出现部门产品无线传输通讯距仳离常的情况  ,导致该景象产生的原因可能是软件的配置  ,硬件的设计  ,天线的匹配等原因  ,本文从硬件角度进行逐步分析定位问题原因。

通常终端产品框图如下:

1.左半部门为客户整机产品  ,上面使用无线通讯模组  ;

2.右半部门为整机产品使用的天线  ,通过SMA衔接器衔接至主板上  ;

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过程

如下为问题定位过程  ,1#产品阐发为通讯距仳离常  ,2#产品阐发为通讯距离正常  ;

01

尝试1:通过传导功率测试

a.将整机端无线模组射频信号输出端的SMA通过馈线衔接造频谱仪  ;

b.设置频谱仪的中心频率为无线的工作频点  ,并将频谱仪的捕获方式设置成Max Hold  ;

c.通过节造整机  ,使无线模组能够发射射频信号  ,在频谱仪上捕获该信号  ;

d.测试图片及数据汇总如下所示(由于两个产品功率均为18.5dBm左右  ,仅搁置一张图片)

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02、尝试2:通过耦合功率测试

a.将整机端还原成测试通讯距离时的状态(衔接天线)  ;

b.在频谱仪端信号输入口衔接天线  ,并设置频谱仪的中心频率为无线的工作频点  ,并将频谱仪的捕获方式设置成Max Hold  ;

c.通过节造整机  ,使无线模组能够发射射频信号  ,利用耦合方式在频谱仪上捕获该信号  ;

d.测试图片及数据汇总如下所示:

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若是没有频谱仪  ,也能够无线模组自带的RSSI功来测试  ,RSSI(Received Signal Strength Indicator)是接管信号的强度批示  ,以SX1278为例  ,RSSI推算公式如下图所示  ,若是使用其他芯片平台  ,凭据每个芯片规格书里面的推算公式来操作。

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其中Rssi为通过芯片寄放器读取的值  ,使用上述公式能够转换成信号强度值。



结论

凭据以上两组尝试能够得出以下结论:

1.凭据尝试一能够看出  ,模组的传到输出功率与理论值一样  ,信号频点也切合设计要求  ,模组在整机上的机能正常  ;
2.凭据尝试二能够看出  ,对比耦合功率  ,正本测试通讯距仳离常的产品耦合功率偏低  ,和通讯距仳离常的景象相符  ,注明通讯距仳离常是由于衔接天线后导致  ,结合偏低的34.6dB的数据分析  ,应该是天线未正常衔接。后经过度析  ,该天线的SMA衔接器的內针内缩  ,导致接触异常。

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