Laboratuarda kötü cep telefonu alımını simüle

Şu anda bir uBlox SARA-U260 gsm / 3G modem kullanan şeylerden oluşan bir internet cihazı geliştiriyorum.

Saha testlerinde, Sahra altı Afrika'daki dağıtımlarımızda zayıf cep telefonu alımı nedeniyle önemli yazılım / ürün yazılımı sorunları yaşadık.

Laboratuardaki sorunları çoğaltmakta zorlanıyorum çünkü burada hücre alımı çok iyi. Modeme takılı bir anten olmasa bile, hücre ağı internetine hala bağlanabilir!

Bu yüzden, modemimi kötü sinyal alımı olduğunu düşünmenin en iyi yolunu arıyorum.

Sahip olduğum bir düşünce, antenin koaksiyel kablosunu kesmek ve gnd örtüsü ile merkez iletken arasına bir direnç lehimlemekti. Bu işe yarar mı? Hangi boyut direnci mantıklı olur? Muhtemelen oldukça düşük değerli bir direnç (diyelim ki 50 ohm?)

Modemin neden anten olmasa bile hala bağlanabileceği konusunda kafam karıştı. Normal çalışma sırasında modemin iletim sırasında toprak ve merkez iletkenini kısaltması gerektiğini düşündüm (dolayısıyla bir iletim patlamasıyla ilişkili yüksek akım).

Normal şartlar altında, antenin içindeki kısa yer? Eğer öyleyse, koaksiyelin merkez iletkeni her zaman toprak potansiyelinde olmaz mı (yani alım sırasında)?

DÜZENLE:

Cevaplar için teşekkürler. Yarın masamda DUT'u monte etmeye hazır büyük bir metal kutum var (bu kısaltma @Ali Chen için teşekkürler)!

Daha zayıf bir hücre alımını "simüle etmek" için kartınızla anten arasındaki RF zayıflatıcılarını kullanabilirsiniz . Hem RX hem de TX'de RF gücünü çok öngörülebilir bir şekilde zayıflatan ve modem ve antenden görüldüğü gibi RF empedansını koruyan çoklu dirençlerden oluşur. Sınırlı bir güç derecesine sahiptirler.

Modeminizi RF çıkışı açık veya kısa devre yapmış olarak çalıştırmayın. RF amplifikatörü bundan hoşlanmaz.

SMA fişli küçük zayıflatıcıların maliyeti genellikle 10-20 € civarındadır ( https://www.minicircuits.com/WebStore/dashboard.html?model=VAT-3%2B ). SARA-U260 ortalama 33 dBm (2W) pik yayabilir, ortalamada daha azdır. Modem tarafına bağlı 2 veya 3dB zayıflatıcı (1W için derecelendirilmiş) ile gücün büyük kısmını dağıtmaya başlayın ve daha sonra gücü daha da azaltmak ve nihayet anteni takmak için daha fazla zayıflatıcı ekleyebilirsiniz. Antensiz sistemler düzensiz davranabilir ve zayıflatıcılar antenlerin yerini tutmaz.

Büyük zayıflamalar için (> 40 dB zayıflama, söyleyebilirim) zayıflatıcıların istiflenmesi bir çözüm değildir, çünkü bazı RF güçleri her zaman anten bağlantı noktasından (PCB'nizdeki RF izinin küçük bölümleri, güç tedarik, vb.). Ardından, kutunun içinde bazı zayıflatıcılar ve kutunun dışında bazı zayıflatıcılar içeren bir RF korumalı kutuya ( http://www.jretest.com/jre-0709-P.htm gibi ) ihtiyacınız vardır. Modeminiz kutunun içine yerleştirilir, anteniniz dışarıda kalır ve kutunun içinde sinyalleri kontrollü bir şekilde kutuya girip çıkarmak için RF konektörleri bulunur.

Bunun için bir bütçeniz varsa, yarım düzine sabit zayıflatıcı, korumalı bir kutu ve değişken bir zayıflatıcı (örn. Https://www.aliexpress.com/item/2Watt-0-90dB-Coaxial-Adjustable-Key- Press-NKK-RF-step-Attenuator-Stepping-DC-to / 32779942411.html ), dinamik RF koşullarını kontrollü bir şekilde simüle etmek için çok uygun olabilir .

Zayıf alım, yakındaki parazit kaynaklarından kaynaklanıyorsa, bu sorunu taklit etmek için bir RF sinyal üretecine (artı bir RF "tee" ve belki bir izolasyon kutusu) ihtiyacınız olacaktır. Bu ucuz değil.

Normalde, harici kule sinyalleri (veya yerel 3G-4G tekrarlayıcılar / yeniden çeviriciler) çok güçlü olduğunda WWLAN testi ve hata ayıklama laboratuarlardaki elektromanyetik olarak korunan kafeslerde yapılır. Testler genellikle , sinyal seviyelerini değiştirmek ve zayıf alımı simüle etmek için tüm yeteneklere sahip olan Agilent LTE test cihazı gibi özel cihazlarla yapılır . Normal çalışmada LTE test cihazı DUT'un kendi antenlerini atlayarak Test Altında Cihaz (DUT) üzerindeki anten yerine bağlanır. Alternatif olarak, doğrudan LTE Test Cihazı çıkışına basit bir yönlü anten bağlayabilir ve DUT natve antenini kullanabilirsiniz, ancak daha sonra mesafeyi kontrol etmeniz ve RF kanalının yeniden kalibrasyonunu yapmanız gerekecektir.

Sorunun yazılımınızda / ürün yazılımınızda değil, DONANIM'da olabileceğini unutmayın. Kablosuz cihazlar normalde Otomatik Kazanç Kontrolü özelliğini yalnızca alıcı kanalında değil, aynı zamanda verici kanalında da kullanır. Alım zayıf olduğunda, DUT haklı olarak hücre kulesinden uzak olduğunu varsayacaktır ve bu nedenle daha yüksek iletim gücü KULLANMALIDIR. İletim patlamalarının gücü, kart yerleşimini etkileyecek 1-5 W'a kadar olabilir ve PCB tasarımı kötü yapılırsa, diğer tüm DUT işlevlerini, diğer tüm sensörleri vb.

RF zor.

Antenle uğraşmazdım, bence ürün son yapılandırmasında test edilmelidir. Bunun nedeni basit: alım gerçekten kötü olduğunda, vericiniz gücünü maksimum değerine artıracak ve kranklayacağı (oldukça muazzam) RF miktarlarının mikro, bozuk olup olmayacağını bilmek isteyeceksiniz analog sensörleriniz veya diğer kara büyü RF'nin masum seyirci devrelerinde yapabileceği her şey.

PCB'nizdeki yongalar açısından, birkaç watt RF'yi krank eden GSM modülünüz mini bir nuke gibidir ... herhangi bir opamp go bonkers için fazlasıyla yeterli.

Gerçekten, gerçekten bunu test etmek istiyorsunuz ve anteni daha düşük verimlilik için modifiye etmek, bunu başaramayacak!

Tüm ürünü mikrodalga fırın, düdüklü tencere veya bunun gibi bir Faraday kafesine koymanızı öneririm:

Ayrıca şeffaf ...

Şimdi, Faraday kafenizden teller geçirirseniz, RF onlara binecek ve uygun besleme filtrelerini kullanmanız ve temelde Do It Right'u kullanmanız gerekir.

Alternatif bir çözüm olarak: testi binanızın bodrum katında yapın.

Kötü alım sadece düşük sinyalden değil, aynı zamanda hücre kulesine olan mesafeden de kaynaklanabilir .

Özellikle GSM sadece 35 km'yi aşacak şekilde tasarlanmıştır. Aksi takdirde RF sinyalinin göndericisi ve alıcısı arasındaki "zamanlama ilerlemesi", kullanılan protokol için çok büyük olacaktır.

Bununla ilgili daha fazla bilgi için bkz. Https://en.wikipedia.org/wiki/GSM ve diğer kaynaklar.

Bunu uygun ekipman olmadan simüle etmek zordur. Muhtemelen bunun için bir laboratuvar kiralamalısınız. Büyük telekom şirketleri bu tür test yeteneklerine sahiptir.

Bazı olasılıklar:

1. Anteni sahte bir yüke bağlayın
2. Çift ekranlı koaksiyel kullanarak anten ve radyo arasında bir adım zayıflatıcı kullanın
3. Deneylerinizi korumalı bir odada / muhafazada yapın

Uygun bir zayıflatıcı basit bir direnç değildir. Empedans uyumlu giriş ve çıkışlara sahip dirençli bir pedden oluşur. T ped rezistif zayıflatıcıya bakın. Çoğu dB zayıflama olarak belirtilir. > 100 dB zayıflamaya sahip kademeli versiyonlar laboratuvar aksesuarları olarak kolayca temin edilebilir. Sızıntı yollarını azaltmak için bunları çift veya dört ekranlı koaksiyel ile kullanın.

Saha testlerinde, cihazınız çevresel sorunlardan (teknik olarak coğrafi?) Etkilenir, cihazdaki sorunlardan etkilenmez. Öyleyse, cihazı neden sadece duvarlar veya metal kutular gibi bazı fiziksel tıkanıklıklarla izole etmiyoruz (yukarıdaki yanıtlardan).

Bazı binalar dahili telefon antenlerine sahiptir (ne derseniz adlandırın.) Cihazınızı başka bir yerde deneyebilir misiniz?