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使用MDO4000進行RF模塊功能驗證及調(diào)試

作者: 時間:2012-10-15 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

信號干擾問題一直困擾著工程師,其已經(jīng)成為電路設(shè)計工程師不可避免的問題。串擾是指有害信號從一個網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)移到另一個網(wǎng)絡(luò),它是信號完整性問題中一個重要問題,在數(shù)字設(shè)計中普遍存在,有可能出現(xiàn)在芯片、PCB板、連接器、電源和連接器電纜等器件上。如果串擾超過一定的限度就會降低系統(tǒng)的噪聲容限,增加系統(tǒng)錯誤的機會,嚴重的導(dǎo)致無法正常工作。因此查找信號干擾成為解決系統(tǒng)問題的第一道門檻,泰克MDO混合域示波器可以很好的解決這個問題。算機聯(lián)鎖、列車運行自動控制、編組站自動化、通信、光學(xué)、雷電及干擾防護和城市軌道交通7 個專業(yè)事業(yè)部。擁有防雷、光學(xué)和無線通信三個全路中心試驗室、十多個專業(yè)試驗室和環(huán)行鐵道通信信號系統(tǒng)綜合試驗基地,主要從事雷電干擾防護和城市軌道交通安全的研究。

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/153831.htm

  客戶研發(fā)方向為智能家居產(chǎn)品,無線傳輸數(shù)據(jù),其中外購。要射頻和指標,以及聯(lián)合在實際工作中的問題。射頻于系統(tǒng)之間采用SPI總線連接,物聯(lián)網(wǎng)的自動組網(wǎng)模式傳輸數(shù)據(jù)。

  客戶要解決一系列的問題,比如測試信號發(fā)射功率、SPI總線解碼以及射頻信號和數(shù)字信號的聯(lián)合、接收靈敏度、查找干擾源等。這次主要解決單片機連接模塊傳輸距離滿足要求,換上FPGA卻發(fā)現(xiàn)傳輸距離變短的問題。

  問題描述

  用單片機連接射頻模塊,之間的數(shù)據(jù)連接采用SPI總線連接,單片機的時鐘頻率為十幾兆赫茲一切很正常,和預(yù)計的無線傳輸距離接近。之后想實現(xiàn)復(fù)雜的把單片機方案換成了FPGA方案卻發(fā)現(xiàn)傳輸距離明顯變短了。使用MDO的解碼確定了基帶信號的傳輸和接收都沒有問題。

  

  圖1:SPI總線波形超調(diào)超過34%

  圖中的數(shù)字信號雖然超調(diào)比較大(34%)但是波形完整,解碼信息正確。所以數(shù)字信號得過沖并沒有影響系統(tǒng)的發(fā)射距離。

  故障查找及修改方案

  FPGA的運行頻率為400MHz,這和射頻的發(fā)射頻率433MHZ接近。是否是因為FPGA的主頻干擾了射頻的發(fā)射呢?但是之后的測試并未發(fā)現(xiàn)433MHZ的關(guān)鍵干擾信號存在,那是否是因為電源容量太小引起的呢?我們了進一步的測量。因為單片機使用鋰電池供電,F(xiàn)PGA使用板上電源供電。MDO混合域示波器測試結(jié)果顯示了差別所在。

  

  圖2:板上供電FPGA驅(qū)動的射頻信號

  

  圖3:電池供電的單片機驅(qū)動的射頻信號

  從圖中可見在板上供電FPGA驅(qū)動的射頻信號輸出的頻率周圍出現(xiàn)的不該出現(xiàn)的寄生干擾(圖2),而電池供電的單片機驅(qū)動的射頻信號卻很干凈(圖3)。而輸出功率都在-15dBm左右,相差不大!

  從新設(shè)計電源部分,把連接線換成屏蔽線并單端接地,問題得以解決。

  結(jié)論

  MDO混合域示波器融合了時域、頻域、邏輯域和調(diào)制域的功能,完美的解決了工程師基帶和射頻聯(lián)合調(diào)試的問題!

  本次測試結(jié)果顯示在射頻信號中存在干擾。圖2顯示了FPGA驅(qū)動的射頻信號的的波形,圖3顯示了使用單片機驅(qū)動的射頻信號的波形。兩者的信號強度一致但是接收距離有明顯的差異,干擾導(dǎo)致了噪聲容限的降低影響接收靈敏度,電源對系統(tǒng)的干擾確確實實的存在。



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