模拟实验室中不良的手机接收

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我目前正在开发利用uBlox SARA-U260 gsm / 3G调制解调器的物联网设备。

在现场测试中，由于我们在撒哈拉以南非洲地区的部署中手机接收效果较差，我们遇到了严重的软件/固件问题。

我很难在实验室中重复这些问题，因为这里的电池接收效果太好了。即使没有天线插入调制解调器，它仍然能够连接到蜂窝网络Internet！

因此，我正在寻找最好的方法来阻止调制解调器认为它的接收不良。

我曾经想过要切断天线的同轴电缆，并在接地导流罩和中心导体之间焊接一个电阻器。这行得通吗？什么尺寸的电阻器有意义？可能是一个相当低值的电阻器（例如50欧姆？）

我很困惑为什么调制解调器即使没有天线也仍然可以连接。我认为在正常运行期间，调制解调器在传输时必须使接地导体和中心导体短路（因此，与传输突发有关的高电流）。

通常情况下，短路是否位于天线内部？如果是这样，则同轴电缆的中心导体是否始终处于接地电位（即在接收期间）？

编辑：

感谢您的答复。我的桌子上有一个大铁盒，准备明天安装DUT（感谢缩写词@Ali Chen）！

— 麦克唐纳德托
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大金属笼子。

— kva

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或用锡纸盖住一间小房间。en.wikipedia.org/wiki/Faraday_cage

— Dampmaskin

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将其放在有盖的金属盒中。打开和关闭盖子，以获得不同的信号强度。

— 莱昂·海勒

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把它放在微波炉里：D不，如果我把手机放在微波炉里然后关上门，它会下降到一个酒吧

— You'reAGitForNotUsingGit

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@AndroidDev只是不要打开它！

— 炉边堡

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要“模拟”较差的小区接收，可以在电路板和天线之间使用RF衰减器。它们由多个电阻构成，构成了一个网络，该网络将非常可预测地衰减RX和TX中的RF功率，同时保持从调制解调器和天线看到的提议者RF阻抗。它们的额定功率有限。

请勿在RF输出开路或短路的情况下运行调制解调器。射频放大器根本不喜欢那样。

带有SMA插头的小型衰减器的价格通常约为10-20欧元（https://www.minicircuits.com/WebStore/dashboard.html?model=VAT-3%2B）。SARA-U260最多可以辐射33dBm（2W）的峰值，平均辐射较小。通过在调制解调器侧连接的2或3dB衰减器（额定功率为1W）开始耗散大部分功率，然后可以添加更多的衰减器以进一步降低功率，最后插入天线。没有天线的系统可能表现不正常，因此衰减器不能很好地替代天线。

对于较大的衰减（衰减大于40 dB），堆叠衰减器不是解决方案，因为某些RF功率总是通过天线端口以外的其他方式泄漏进调制解调器，或者通过天线端口（PCB上的射频走线的一小部分，供应等）。然后，您需要一个RF屏蔽盒（例如http://www.jretest.com/jre-0709-P.htm），该盒内有一些衰减器，而盒外有一些衰减器。调制解调器放在盒子里，天线放在外面，盒子里装有RF连接器，以受控方式将信号传入盒子或从盒子中取出。

如果您有预算，可以使用六个固定衰减器，一个屏蔽盒和一个可变衰减器（例如https://www.aliexpress.com/item/2Watt-0-90dB-Coaxial-Adjustable-Key- Press-NKK-RF-step-Attenuator-Stepping-DC-to / 32779942411.html）可以非常方便地以受控方式模拟动态RF条件。

如果接收不良是由于附近的干扰源引起的，则您将需要一个RF信号发生器（加上一个RF“ T型”管，也许还有一个隔离盒）来模拟该问题。这不便宜。

— 西尔万
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如果接收不良是由于干扰源附近，您将需要一个RF信号发生器......。我想知道您是否可以使用衰减的信号反射来伪造某些东西：Tee（衰减器）未终结的电缆。您可以随时将其加倍

— 克里斯·H

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您可以创建信号反射以模拟由于多路径导致的不良接收。调制解调器往往会以非常不同的方式来处理/过滤弱信号，外来干扰或您自己信号的反射。试图模仿一个人与另一个人的影响，即使是可以实现的，也并非无关紧要。

— 西尔万

@Sylvain“请勿在RF输出断开或短路的情况下运行调制解调器。RF放大器根本不会那样。” 为什么我的RF放大器不喜欢RF输出打开？

— macdonaldtomw

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通常，当外部发射塔信号（或本地3G-4G中继器/重新转换器）过强时，WWLAN测试和调试将在实验室的电磁屏蔽笼中进行。这些测试通常使用诸如Agilent LTE测试仪之类的专用仪器完成，该仪器具有改变信号电平和模拟弱接收的全部功能。正常情况下，LTE测试仪将连接被测设备（DUT）上的天线，绕过DUT自身的天线。或者，您可以将一个简单的同向天线直接连接到LTE测试仪输出，并使用DUT导航天线，但是随后您需要控制距离并重新校准RF通道。

请记住，问题可能不在您的软件/固件中，而在硬件中。无线设备通常不仅在接收器通道中使用自动增益控制，还在发射器通道中使用自动增益控制。当接收信号较弱时，DUT会正确地假设其距离蜂窝塔较远，因此必须使用更高的发射功率。传输突发的功率可能高达1-5 W，这会干扰电路板的布局，如果PCB设计做得不好，可能会破坏所有其他DUT功能，所有其他传感器等。

— 啤酒
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这真的是一个好点！进行实验/原型制作时，很容易忘记在未屏蔽电子设备的厘米范围内有强大的RF源。但是，实际上没有从手机信号塔返回的信息说：“我可以很好地听到您的声音，您不需要使用那么多功率！” 这可能并不总是会发生，但是由于电池寿命是便携式设备的一个问题，因此看来这可能是协议中的一个合理选择，并且比移动设备要猜测要使用的功率要好得多。

— uhoh

是的，这是一点。但是DUT和天线之间的衰减器会模拟较长路径的路径损耗，不是吗？

— ThreePhaseEel

@ThreePhaseEel是的，它将。随着衰减的增加，GPRS调制解调器（遵循信号塔的命令）将增加功率，直到达到最大功率。此后，逐渐增加的衰减会首先使链路质量变差，然后缓慢降低质量，直到链路完全掉线为止。

— 西尔万

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嘿@Sylvain，您确定发射功率的增加是由基站发出的命令而不是内部S / W算法完成的吗？

— Ale..chenski

@AliChen我不确定。我关于该主题的演讲太早了，关于谁负责电源控制环路，我可能是错的。也就是说，增加的衰减将触发TX功率的增加。

— 西尔万

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射频很棘手。

我不会弄乱天线，我认为该产品应在其最终配置下进行测试。原因很简单：当接收真的很差时，您的发射器会将其功率增加到最大值，您将很想知道它发出的（相当大的）RF数量是否会使您的微型，毁坏的手机崩溃您的模拟传感器，或其他无害的RF可以在无辜的旁观者电路上执行的任何操作。

从PCB上的芯片的角度来看，您的GSM模块产生几瓦的RF功率就像一个迷你核弹，对任何运算放大器来说，都绰绰有余。

您确实非常想对此进行测试，而改装天线以降低效率将无法实现！

我建议将整个产品放在法拉第笼中，例如微波炉，高压锅或类似的东西中：

也可用于透明...

现在，如果您将电线穿过法拉第笼，则射频将通过它们，您将需要使用适当的馈通滤波器，并且基本上正确地做对，我想这不是重点。

作为替代解决方案：在建筑物的地下室进行测试。

— 佩福
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不良的接收不仅可能是由于信号低，而且还取决于到手机信号塔的距离。

特别是GSM仅设计了超过35公里的路程。否则，对于所使用的协议，RF信号的发送方和接收方之间的“定时提前”将太大。

有关更多信息，请参见https://en.wikipedia.org/wiki/GSM和其他资源。

没有适当的设备很难模拟。您可能应该为此雇用一个实验室。大型电信公司具有这种测试能力。

— 马塞尔
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EMC测试公司拥有这些实验室，这些实验室基本上是一个大的法拉第笼，内衬EM吸收砖。您可以完全控制干扰，信号电

— 平等。– KVA

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一些可能性：

将天线连接到虚拟负载
使用双屏蔽同轴电缆在天线和无线电之间使用步进衰减器
在屏蔽室/封闭空间中进行实验

请注意，适当的衰减器不是简单的电阻器。它由一个阻抗匹配的输入和输出电阻垫组成。查找T垫电阻衰减器。大多数都指定为dB衰减。衰减大于100 dB的步进版本可作为实验室附件轻松获得。将它们与双屏蔽或四屏蔽同轴电缆一起使用，以减少泄漏路径。

— 格伦W9IQ
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+1为正确的方式做！

— uhoh

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在现场测试中，您的设备会受到环境（技术上是地理上的？）问题的影响，而不是设备本身的问题。因此，为什么不将设备隔离在某些物理障碍物（例如墙壁或金属盒）上（来自以上答复）。

有些建筑物内置了电话天线（无论您叫什么）。那么也许在其他地方尝试使用您的设备？

— 见建新
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