無線模組應(yīng)用時(shí)通信距離異常的分析過程
2024/03/08
瀏覽量:1872

在客戶終端產(chǎn)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(shí),出現(xiàn)部分產(chǎn)品無線傳輸通信距離異常的情況,導(dǎo)致該現(xiàn)象發(fā)生的原因可能是軟件的配置,硬件的設(shè)計(jì),天線的匹配等原因,本文從硬件角度進(jìn)行逐步分析定位問題原因。
一般終端產(chǎn)品框圖如下:
1.左半部分為客戶整機(jī)產(chǎn)品,上面使用無線通信模組;
2.右半部分為整機(jī)產(chǎn)品使用的天線,通過SMA連接器連接至主板上;
過程
如下為問題定位過程,1#產(chǎn)品表現(xiàn)為通信距離異常,2#產(chǎn)品表現(xiàn)為通信距離正常;
01
實(shí)驗(yàn)1:通過傳導(dǎo)功率測試
a.將整機(jī)端無線模組射頻信號(hào)輸出端的SMA通過饋線連接制頻譜儀;
b.設(shè)置頻譜儀的中心頻率為無線的工作頻點(diǎn),并將頻譜儀的捕獲方式設(shè)置成Max Hold;
c.通過控制整機(jī),使無線模組可以發(fā)射射頻信號(hào),在頻譜儀上捕獲該信號(hào);
d.測試圖片及數(shù)據(jù)匯總?cè)缦滤?由于兩個(gè)產(chǎn)品功率均為18.5dBm左右,僅放置一張圖片)
02、實(shí)驗(yàn)2:通過耦合功率測試
a.將整機(jī)端還原成測試通信距離時(shí)的狀態(tài)(連接天線);
b.在頻譜儀端信號(hào)輸入口連接天線,并設(shè)置頻譜儀的中心頻率為無線的工作頻點(diǎn),并將頻譜儀的捕獲方式設(shè)置成Max Hold;
c.通過控制整機(jī),使無線模組可以發(fā)射射頻信號(hào),利用耦合方式在頻譜儀上捕獲該信號(hào);
d.測試圖片及數(shù)據(jù)匯總?cè)缦滤荆?
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(hào)的強(qiáng)度指示,以SX1278為例,RSSI計(jì)算公式如下圖所示,如果使用其他芯片平臺(tái),根據(jù)每個(gè)芯片規(guī)格書里面的計(jì)算公式來操作。
其中Rssi為通過芯片寄存器讀取的值,使用上述公式可以轉(zhuǎn)換成信號(hào)強(qiáng)度值。
結(jié)論
根據(jù)以上兩組實(shí)驗(yàn)可以得出以下結(jié)論:
1.根據(jù)實(shí)驗(yàn)一可以看出,模組的傳到輸出功率與理論值相同,信號(hào)頻點(diǎn)也符合設(shè)計(jì)要求,模組在整機(jī)上的性能正常;
2.根據(jù)實(shí)驗(yàn)二可以看出,對(duì)比耦合功率,原本測試通信距離異常的產(chǎn)品耦合功率偏低,和通信距離異常的現(xiàn)象相符,說明通信距離異常是由于連接天線后導(dǎo)致,結(jié)合偏低的34.6dB的數(shù)據(jù)分析,應(yīng)該是天線未正常連接。后經(jīng)過分析,該天線的SMA連接器的內(nèi)針內(nèi)縮,導(dǎo)致接觸異常。