Mô phỏng tiếp nhận điện thoại di động xấu trong phòng thí nghiệm

Tôi hiện đang phát triển một thiết bị internet sử dụng modem uBlox SARA-U260 gsm / 3G.

Trong thử nghiệm thực địa, chúng tôi đã gặp sự cố phần mềm / phần sụn đáng kể do khả năng tiếp nhận điện thoại di động kém trong các triển khai của chúng tôi ở châu Phi cận Sahara.

Tôi đang gặp khó khăn trong việc nhân đôi các vấn đề trong phòng thí nghiệm vì sự tiếp nhận tế bào ở đây quá tốt. Ngay cả khi không có ăng-ten cắm vào modem, nó vẫn có thể kết nối với mạng internet di động!

Vì vậy, tôi đang tìm cách tốt nhất để cản trở modem của tôi nghĩ rằng nó có khả năng thu sóng kém.

Một ý nghĩ tôi đã có là cắt cáp dỗ của ăng-ten và hàn một điện trở giữa vỏ bọc gnd và dây dẫn trung tâm. Điều này sẽ làm việc? Kích thước điện trở sẽ có ý nghĩa? Có lẽ là một điện trở có giá trị khá thấp (giả sử 50 ohm?)

Tôi bối rối về lý do tại sao modem vẫn có thể kết nối ngay cả khi không có ăng-ten. Tôi nghĩ rằng trong quá trình hoạt động bình thường, modem phải rút ngắn dây dẫn nối đất và trung tâm khi truyền đi (do đó dòng điện cao liên quan đến một vụ nổ truyền).

Trong trường hợp bình thường, là vị trí ngắn bên trong ăng-ten? Nếu vậy, liệu dây dẫn trung tâm của sự dỗ dành luôn có tiềm năng mặt đất (tức là trong quá trình tiếp nhận)?

BIÊN TẬP:

Cảm ơn đã trả lời. Tôi có một hộp kim loại lớn đang ngồi trên bàn để sẵn sàng gắn DUT (cảm ơn vì từ viết tắt @Ali Chen) vào ngày mai!

Để "mô phỏng" việc tiếp nhận tế bào kém hơn, bạn có thể sử dụng bộ suy giảm RF giữa bo mạch và ăng ten. Chúng bao gồm nhiều điện trở xây dựng một mạng sẽ làm giảm công suất RF rất có thể dự đoán được, cả trong RX và TX, trong khi vẫn duy trì trở kháng RF của người đề xuất như nhìn thấy từ modem và ăng ten. Họ có một đánh giá sức mạnh hạn chế.

Không chạy modem của bạn với đầu ra RF mở hoặc ngắn mạch. Bộ khuếch đại RF sẽ không như vậy, tất cả.

Các bộ suy giảm nhỏ với phích cắm SMA thường có giá khoảng 10-20 € ( https://www.minicircuits.com/WebStore/dashboard.html?model=VAT-3%2B ). SARA-U260 có thể phát ra cực đại 33dBm (2W), trung bình ít hơn. Bắt đầu tiêu tan phần lớn năng lượng bằng bộ suy giảm 2 hoặc 3dB (công suất cho 1W) được kết nối ở phía modem và sau đó bạn có thể thêm nhiều bộ suy giảm để giảm công suất hơn nữa và cuối cùng cắm ăng-ten cho bạn. Các hệ thống không có ăng-ten có thể hoạt động thất thường, và bộ suy giảm không phải là sự thay thế tuyệt vời cho ăng-ten.

Đối với các mức suy giảm lớn (suy giảm> 40 dB, tôi có thể nói) các bộ suy giảm xếp chồng không phải là một giải pháp vì một số nguồn RF luôn rò rỉ vào và ra khỏi modem bằng các cách khác ngoài cổng ăng ten (các phần nhỏ của dấu vết RF trên PCB, nguồn của bạn cung cấp, vv). Sau đó, bạn cần một hộp được bảo vệ RF (chẳng hạn như http://www.jretest.com/jre-0709-P.htm ) với một số bộ suy giảm bên trong hộp và một số bộ suy giảm bên ngoài hộp. Modem của bạn được đặt bên trong hộp, ăng-ten của bạn ở bên ngoài và hộp được trang bị các đầu nối RF để đưa tín hiệu vào và ra khỏi hộp một cách có kiểm soát.

Nếu bạn có ngân sách cho nó, một nửa tá bộ suy giảm cố định, hộp được che chắn và bộ suy giảm biến đổi (ví dụ: https://www.al.co.com/item/2Watt-0-90dB-Coicular-Adjustable-Key- Nhấn-NKK-RF-step-Attrecator-Stepping-DC-to / 32779942411.html ) có thể rất thuận tiện để mô phỏng các điều kiện RF động theo cách được kiểm soát.

Nếu khả năng thu sóng kém là do các nguồn nhiễu gần đó, bạn sẽ cần một bộ tạo tín hiệu RF (cộng với "tee" RF và có thể là hộp cách ly) để mô phỏng vấn đề đó. Đây không phải là giá rẻ.

Thông thường, việc kiểm tra và gỡ lỗi WWlan được thực hiện trong các lồng được bảo vệ điện từ trong phòng thí nghiệm khi tín hiệu tháp bên ngoài (hoặc bộ lặp / dịch lại 3G-4G cục bộ) quá mạnh. Các thử nghiệm thường được thực hiện với các thiết bị đặc biệt như máy thử nghiệm Agilent LTE , có tất cả các khả năng để thay đổi mức tín hiệu và mô phỏng khả năng thu sóng yếu. Trong hoạt động bình thường, bộ kiểm tra LTE được kết nối thay cho ăng-ten trên Thiết bị được kiểm tra (DUT), bỏ qua ăng-ten của chính DUT. Ngoài ra, bạn có thể kết nối ăng-ten trực tiếp đơn giản ngay với đầu ra LTE Tester và sử dụng ăng-ten DUT natve, nhưng sau đó bạn sẽ cần kiểm soát khoảng cách và thực hiện hiệu chỉnh lại kênh RF.

Hãy nhớ rằng vấn đề có thể không nằm ở phần mềm / chương trình cơ sở của bạn, mà là ở PHẦN CỨNG. Các thiết bị không dây thường sử dụng Điều khiển khuếch đại tự động không chỉ trong kênh thu, mà còn trong kênh truyền. Khi khả năng thu sóng yếu, DUT sẽ cho rằng nó ở rất xa tháp di động và do đó PHẢI sử dụng công suất truyền cao hơn. Sức mạnh của các vụ nổ truyền có thể lên tới 1-5 W, điều này sẽ gây trở ngại cho việc bố trí bảng và nếu thiết kế PCB được thực hiện kém, nó có thể phá vỡ tất cả các chức năng DUT khác, tất cả các cảm biến khác, v.v.

RF là khó khăn.

Tôi sẽ không gây rối với ăng-ten, tôi nghĩ rằng sản phẩm nên được kiểm tra trong cấu hình cuối cùng của nó. Lý do cho điều này rất đơn giản: khi khả năng thu sóng rất tệ, bộ phát của bạn sẽ tăng công suất lên giá trị tối đa và bạn sẽ quan tâm đến việc nếu số lượng RF (khá lớn) nó sẽ bị hỏng sẽ làm hỏng micro của bạn, hỏng cảm biến tương tự của bạn, hoặc bất kỳ RF ma thuật đen nào khác có thể làm trên các mạch ngoài vô tội.

Từ quan điểm của các con chip trên PCB của bạn, mô-đun GSM của bạn tạo ra một vài watt RF giống như một nuke nhỏ ... quá đủ cho bất kỳ người đi phượt nào.

Bạn thực sự, thực sự muốn kiểm tra điều đó, và sửa đổi ăng-ten cho hiệu quả thấp hơn sẽ KHÔNG đạt được nó!

Tôi đề nghị đặt toàn bộ sản phẩm vào trong lồng Faraday, như lò vi sóng, nồi áp suất, hoặc những thứ tương tự:

Cũng có sẵn trong ...

Bây giờ, nếu bạn chạy dây qua lồng Faraday của mình, thì RF sẽ chạy trên chúng và bạn sẽ cần sử dụng các bộ lọc cấp dữ liệu phù hợp và về cơ bản là Do It Right, mà tôi đoán không phải là vấn đề.

Là một giải pháp thay thế: làm bài kiểm tra trong tầng hầm tòa nhà của bạn.

Sự tiếp nhận không tốt không chỉ xuất phát từ tín hiệu thấp mà còn từ khoảng cách đến tháp di động.

Đặc biệt GSM chỉ được thiết kế để đi hơn 35km. Mặt khác, "thời gian tạm ứng" giữa người gửi và người nhận tín hiệu RF sẽ quá lớn đối với giao thức được sử dụng.

Xem https://en.wikipedia.org/wiki/GSM và các tài nguyên khác để biết thêm thông tin về điều đó.

Điều này là khó để mô phỏng mà không có thiết bị thích hợp. Bạn có lẽ nên thuê một phòng thí nghiệm cho việc này. Các công ty viễn thông lớn có khả năng thử nghiệm như vậy.

Một số khả năng:

1. Kết nối ăng-ten với tải giả
2. Sử dụng bộ suy giảm bước giữa ăng-ten và radio bằng cách sử dụng dỗ đôi được che chắn
3. Tiến hành thí nghiệm của bạn trong một phòng / bao vây được bảo vệ

Lưu ý rằng một bộ suy giảm thích hợp không phải là một điện trở đơn giản. Nó bao gồm một miếng đệm điện trở có trở kháng phù hợp đầu vào và đầu ra. Tra cứu suy giảm điện trở T pad. Hầu hết được chỉ định là dB suy giảm. Các phiên bản có bước suy giảm> 100 dB có sẵn như các phụ kiện phòng thí nghiệm. Sử dụng chúng với dỗ đôi hoặc bốn được che chắn để giảm đường dẫn rò rỉ.

Trong thử nghiệm thực địa, thiết bị của bạn bị ảnh hưởng bởi các vấn đề môi trường (về mặt kỹ thuật?), Không phải vấn đề với chính thiết bị. Vậy tại sao không chỉ cách ly thiết bị với một số vật lý chặn như tường hoặc hộp kim loại (từ các câu trả lời ở trên).

Một số tòa nhà đã tích hợp ăng-ten điện thoại (bất cứ thứ gì bạn gọi chúng.) Vì vậy có thể thử thiết bị của bạn ở một nơi khác?