智能电表天线调试分享

 时间:2024-10-12 12:27:33

简单的理论说完了,咱们来点实际的,写点案例分析与大家一起来分析讨论憧钏荭拜部分问题,希望能追根溯源。本系列的特点:1.一言不合就上数据,所以数据会比较多;2.分段小结,最后总结集中分析。溟猫钽吟第一篇先拿个无线抄表的案例试试手,大家也多提提意见,方便让我后续写的文章更通顺些,这篇就将就着看吧。无线远程抄表利用原有的无线服务运营商的网络,也就是GSM和GPRS网,可以实现远程抄表,这种方式的使用范围比较广泛,通信的成功率比较高,也不用再申请其他的频段,缺点是如果网络布局不好,则会受到限制。分享个智能电表的案例,使用频段:GPRS900/1800。本系列提前说明三点:1.为方便测试,所有TIS都在语音模式下测试。2.每次数据有“质”的飞跃的时候都要测试三遍,反复的验证。(刚开始工作的的时候当数据变好,太激动闹了几次乌龙,导致后来每次数据出现大波动时,神经紧张,每次都要反复验证,想想当时测试的工程师肯定很烦我,哈哈)3.文章里面只说我知道的,但还不一定正确(毕竟水平有限)。没有分析到的,希望大家都能帮忙参谋一下,无论对错,有争议我们才会进步。

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调试过程

1、原天线数据

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2、转接头影响为了工人组装方便和结构好看,客户当初设计的时候加了个SMA转接头。当时为了调试安装方便,直接把中间的转接线给跳过去了采用天线+IPX(一代),没想到无心插柳柳成荫,看看数据。

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3、供电电源影响功率好看了,灵敏度差太大了。咱还得把干扰源给扒出来找到根源。于是开始了三天苦逼的排查工作。先感谢一下客户的工程师主动说他们家的电源电路有问题,让我直接用直流电源供电测试(给敢于承认自己产品有问题的工程师点个赞,让我当时少走了很多的弯路)。

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4、主板空间耦合影响

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5、电容器影响因为成本技术等问题,暂时不能更换,后期就只能把电解电容的引脚剪短,尽量的远离天线。

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6、BT天线对主天线影响

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7、最后经过客户把主板部分的整改(为什么说部分呢?因为只整改了电源部分)和天线的微调,双方共同努力,最终呈现的数据。

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量产过程

1、两个月后,客户拿到第三方测试,又出状况了,因为工程部做样品送样的时候把射频线的材质弄错了(虚惊一场)。

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原因总结

1、数据看完了,现在来整理分析下原因1.转接头影响2.供电电源影响3.电容器影响4.BT模块影响5.射频线影响

2、供电电源影响开关电源中应用的电力电子器件主要为二极管、I蘅荫酸圉GBT和MOSFET、变压器。由于开关电源轻、小、薄的关键技术是高频化为了得到高效的转化螟苋镔柞率,在电流进入变压器前,会将电路的频率提高到百MHz的级别。输出的电压会有纹波和开关噪声。我们最终的目的是要把输出纹波降低到可以忍受的程度,达到这个目的最根本的解决方法就是要尽量避免纹波的产生,首先要清楚开关电源纹波的种类和产生原因随着SWITCH的开关,电感L中的电流也是在输出电流的有效值上下波动的。所以在输出端也会出现一个与SWITCH同频率的纹波,一般所说的纹波就是指这个。它与输出电容的容量和ESR有关系。这个纹波的频率与开关电源相同,为几十到几百KHz。 另外,SWITCH一般选用双极性晶体管或者MOSFET,不管是哪种,在其导通和截止的时候,都会有一个上升时间和下降时间。这时候在电路中就会出现一个与SWITCH上升下降时间的频率相同或者奇数倍频的噪声,一般为几十MHz。同样二极管D在反向恢复瞬间,其等效电路为电阻电容和电感的串联,会引起谐振,产生的噪声频率也为几十MHz。这两种噪声一般叫做高频噪声,幅值通常要比纹波大得多如果是AC/DC变换器,除了上述两种纹波(噪声)以外,还有AC噪声,频率是输入AC电源的频率,为50~60Hz左右。还有一种共模噪声,是由于很多开关电源的功率器件使用外壳作为散热器,产生的等效电容导致的。因为本人是做汽车电子研发的,对于后两种噪声接触较少,所以暂不考虑。开关电源纹波的抑制对于开关纹波,理论上和实际上都是一定存在的。通常抑制或减少它的做法有三种:1,加大电感和输出电容滤波根据开关电源的公式,电感内电流波动大小和电感值成反比,输出纹波和输出电容值成反比。所以加大电感值和输出电容值可以减小纹波。通常的做法,对于输出电容,使用铝电解电容以达到大容量的目的。但是电解电容在抑制高频噪声方面效果不是很好,而且ESR也比较大,所以会在它旁边并联一个陶瓷电容,来弥补铝电解电容的不足。对减小纹波。开关电源的PCB布线也非常关键,这是个很赫手的问题。有专门的开关电源PCB工程师,简单的可以参考美国国半公司的AN1229:SIMPLESWITCHERPCBLayoutGuidelines,(网上有翻译的中文摘要)对于高频噪声,由于频率高幅值较大,后级滤波虽然有一定作用,但效果不明显。这方面有专门的研究,简单的做法是在二极管上并电容C或RC,或串联电感。在设计或应用电源时,大家都会关心电源的输出纹波噪声,但取多少合适呢?若要求放宽了,纹波噪声过大,电路不能正常工作,还费时间调试修改。要求高了,自然滤波器的成本上升,且可能变成是杀鸡用牛刀式的过度设计下面根据一些常规的应用,推荐一些能容忍纹波噪声的值,可做一些参考

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3、电容器影响与薄膜电容器、钽电容器、陶瓷电容器等其他电容器相比,铝电解电容器具有容量大、耐电压高、性价比高的鬲尚嫱侉优点,成为不可替代的被动电子元器件。集成电路等半导体器件是电子信息产业的基础,大量需要交流-直流 (AC-DC)、直流-直流(DC-DC)电路提供稳定的直流电压,铝电解电容器在此电路中扮演着重要角色。作为驱动电源前级滤波、输出滤波有着明显优势的铝电解电容器,是不可替代的元器件。同时,与薄膜电容器、钽电容器、陶瓷电容器等其他电容器相比,铝电解电容器具有容量大、耐电压高、性价比高的优点。

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4、射频线影响有损耗。而且接头如果做得不好的话,还可能引起互调等问题。下面是一般的连接器件损耗,供参考:GSM900系统:1/2馈线损耗是7dB/100米,7/8馈线损耗是4.03dB/100米,5/4馈线损耗是2.98dB/100米,连接接头损耗是0.05dB/个接头,避雷器损耗约0.5dB.DCS1800系统:1/2馈线损耗是 8 dB/100米,7/8馈线损耗是5.87dB/100米,5/4馈线损耗是4.31dB/100米。

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