Simulieren Sie schlechten Handyempfang im Labor

Um einen schlechteren Zellenempfang zu "simulieren", können Sie HF-Dämpfungsglieder zwischen Ihrem Board und der Antenne verwenden. Sie bestehen aus mehreren Widerständen, die ein Netzwerk aufbauen, das die HF-Leistung sowohl in RX als auch in TX sehr vorhersagbar dämpft, während die HF-Impedanz des Proposers aus Sicht des Modems und der Antenne beibehalten wird. Sie haben eine begrenzte Nennleistung.

Betreiben Sie Ihr Modem nicht mit offenem oder kurzgeschlossenem HF-Ausgang. Das wird dem HF-Verstärker gar nicht gefallen.

Kleine Dämpfungsglieder mit SMA-Steckern kosten typischerweise etwa 10-20€ ( https://www.minicircuits.com/WebStore/dashboard.html?model=VAT-3%2B ). Der SARA-U260 kann maximal 33 dBm (2 W) Spitzenleistung abstrahlen, im Durchschnitt weniger. Beginnen Sie, den Großteil der Leistung mit einem 2- oder 3-dB-Dämpfungsglied (ausgelegt für 1 W) abzuleiten, das auf der Modemseite angeschlossen ist, und dann können Sie weitere Dämpfungsglieder hinzufügen, um die Leistung noch weiter zu verringern, und schließlich Ihre Antenne anschließen. Systeme ohne Antennen können sich unberechenbar verhalten, und Dämpfungsglieder sind kein guter Ersatz für Antennen.

Für große Dämpfungen (>40 dB Dämpfung, würde ich sagen) ist das Stapeln von Dämpfungsgliedern keine Lösung, da immer etwas HF-Leistung auf anderem Wege als dem Antennenanschluss (kleine Abschnitte der HF-Spur auf Ihrer Leiterplatte, Leistung) in ein Modem ein- und austritt Versorgung usw.). Dann benötigen Sie eine HF-abgeschirmte Box (wie http://www.jretest.com/jre-0709-P.htm ) mit einigen Dämpfungsgliedern innerhalb der Box und einigen Dämpfungsgliedern außerhalb der Box. Ihr Modem wird in die Box gesteckt, Ihre Antenne bleibt draußen und die Box ist mit HF-Anschlüssen ausgestattet, um Signale kontrolliert in und aus der Box zu bringen.

Wenn Sie ein Budget dafür haben, ein halbes Dutzend feste Dämpfungsglieder, eine abgeschirmte Box und ein variables Dämpfungsglied (z. B. https://www.aliexpress.com/item/2Watt-0-90dB-Coaxial-Adjustable-Key- Press-NKK-RF-step-Attenuator-Stepping-DC-to/32779942411.html ) kann sehr praktisch sein, um dynamische HF-Bedingungen kontrolliert zu simulieren.

Wenn der schlechte Empfang auf nahe gelegene Störquellen zurückzuführen ist, benötigen Sie einen HF-Signalgenerator (plus ein HF-T-Stück und möglicherweise eine Isolationsbox), um dieses Problem zu emulieren. Das ist nicht billig.

Normalerweise werden WWLAN-Tests und -Debugging in elektromagnetisch abgeschirmten Käfigen in Labors durchgeführt, wenn externe Tower-Signale (oder lokale 3G-4G-Repeater/Umsetzer) zu stark sind. Die Tests werden normalerweise mit speziellen Instrumenten wie dem Agilent LTE-Tester durchgeführt , der über alle Fähigkeiten verfügt, Signalpegel zu ändern und einen schwachen Empfang zu simulieren. Im Normalbetrieb wird der LTE-Tester anstelle der Antenne am Device Under Test (DUT) angeschlossen, wobei die eigenen Antennen des DUT umgangen werden. Alternativ können Sie eine einfache Richtantenne direkt an den Ausgang des LTE-Testers anschließen und die native Antenne des DUT verwenden, aber dann müssen Sie die Entfernung kontrollieren und den HF-Kanal neu kalibrieren.

Denken Sie daran, dass das Problem möglicherweise nicht in Ihrer Software/Firmware, sondern in der HARDWARE liegt. Drahtlose Geräte verwenden normalerweise die automatische Verstärkungsregelung nicht nur im Empfangskanal, sondern auch im Sendekanal. Wenn der Empfang schwach ist, geht das DUT zu Recht davon aus, dass es weit vom Mobilfunkmast entfernt ist, und MUSS daher eine höhere Sendeleistung verwenden. Die Leistung von Übertragungsbursts kann bis zu 1-5 W betragen, was das Platinenlayout stört, und wenn das PCB-Design schlecht gemacht ist, kann es alle anderen DUT-Funktionen, alle anderen Sensoren usw. stören.

HF ist schwierig.

Ich würde nicht mit der Antenne herumspielen, ich denke, das Produkt sollte in seiner endgültigen Konfiguration getestet werden. Der Grund dafür ist einfach: Wenn der Empfang wirklich schlecht ist, erhöht Ihr Sender seine Leistung auf seinen Maximalwert, und Sie WERDEN daran interessiert sein zu wissen, ob die (ziemlich enormen) Mengen an HF, die er ausstoßen wird, Ihr Mikro zum Absturz bringen, korrumpieren Ihre analogen Sensoren oder was auch immer andere schwarze magische HF auf unschuldigen Umstehenden-Schaltkreisen bewirken kann.

Aus der Sicht der Chips auf Ihrer Leiterplatte ist Ihr GSM-Modul, das ein paar Watt HF ausgibt, wie eine Mini-Atombombe ... weit mehr als genug, um jeden Opamp verrückt zu machen.

Sie möchten das wirklich, wirklich testen, und das Modifizieren der Antenne für einen geringeren Wirkungsgrad wird dies NICHT erreichen!

Ich schlage vor, das gesamte Produkt in einen Faraday-Käfig zu legen, wie einen Mikrowellenherd, einen Schnellkochtopf oder ähnliches:

Auch in durchsichtig erhältlich...

Wenn Sie nun Drähte durch Ihren Faraday-Käfig führen, fährt die HF darauf, und Sie müssen die richtigen Durchführungsfilter verwenden und im Grunde alles richtig machen, was meiner Meinung nach nicht der Punkt ist.

Als alternative Lösung: Führen Sie den Test im Keller Ihres Gebäudes durch.

Schlechter Empfang kann nicht nur auf ein schwaches Signal zurückzuführen sein, sondern auch auf die Entfernung zum Mobilfunkmast.

Insbesondere GSM ist nur für eine Reichweite von etwa 35 km ausgelegt. Andernfalls wäre der "Timing Advance" zwischen Sender und Empfänger des HF-Signals für das verwendete Protokoll zu groß.

Weitere Informationen dazu finden Sie unter https://en.wikipedia.org/wiki/GSM und anderen Ressourcen .

Dies ist ohne geeignete Ausrüstung schwer zu simulieren. Sie sollten wahrscheinlich ein Labor dafür beauftragen. Große Telekommunikationsunternehmen verfügen über solche Testmöglichkeiten.

Einige Möglichkeiten:

1. Schließen Sie die Antenne an eine Dummy-Last an
2. Verwenden Sie einen Stufendämpfer zwischen der Antenne und dem Funkgerät mit doppelt abgeschirmtem Koaxialkabel
3. Führen Sie Ihre Experimente in einem abgeschirmten Raum / Gehäuse durch

Beachten Sie, dass ein richtiger Dämpfer kein einfacher Widerstand ist. Es besteht aus einem Widerstandspad mit impedanzangepassten Ein- und Ausgängen. Suchen Sie nach T-Pad-Widerstandsabschwächer. Die meisten werden als Dämpfung in dB angegeben. Abgestufte Versionen mit >100 dB Dämpfung sind als Laborzubehör erhältlich. Verwenden Sie sie mit doppelt oder vierfach geschirmtem Koaxialkabel, um Leckpfade zu reduzieren.

Bei Feldtests ist Ihr Gerät von Umweltproblemen (technisch geografische?) betroffen, nicht von Problemen mit dem Gerät selbst. Warum isolieren Sie das Gerät also nicht einfach mit einer physischen Blockade wie Wänden oder Metallboxen (aus den obigen Antworten).

Einige Gebäude haben eingebaute Telefonantennen (wie auch immer Sie sie nennen.), also probieren Sie Ihr Gerät vielleicht woanders aus?