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;

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)
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:
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。
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。