急！关于RF射频信号衰减的问题，值得考究和分析！

ee08610318 · 发表于 2015-2-13 10:18:21

首先我是RF模块的用户，对于射频的一些理论一窍不通。
具体问题大概如下：
我们做的是户外用的设备，搭载cc1101模块，已有一定小批量给客户使用。因为是户外使用环境，因此硬件电路都用环氧树脂胶封死，只留天线置于设备内的一个空腔。目前发现的问题是有小部分设备信号衰减非常严重，衰减幅度大概20dBm。产品拿回来检测，记录如下： 1.把外壳破坏使天线裸露，测试RSSI无变化，观察天线形态完整，没有拉伸和弯曲情况。
2.观察频谱分析仪，信号没有严重频偏，确定不是频偏造成RSSI衰减的原因。
3.因为我们硬件的天线和地的焊盘相邻，且发现部分故障设备的RF模块在贴片时有点贴歪，实际检测时发现天线和地已经短接，于是我们进行试验，发现这种情况对RSSI影响很大，但衰减后的RSSI仍然要比故障设备的RSSI高出10个dbm左右。
4.排除软件问题，我们尝试过将设备断电重启，RSSI无影响。

至此，我们没有太多思路了，因为这些问题设备在发货前都经过测试，确认信号正常的，但是使用一个月不到，RSSI严重衰减，此外设备都是被封胶的，几乎无法进行硬件检测。目前考虑到以下可能性：
1.环氧树脂胶封胶工艺问题，配胶时可能产生部分胶体比例不均匀，灌胶时胶体可能过多或过少，在产品使用过程中因外部环境（如温度）变化，导致胶体产生细微变化，对RF模块的敏感元件产生挤压，同时因与胶体（胶体可能也不均匀）直接接触，综合影响下导致信号变差
2.短导线将天线和大地短接，试验验证对RSSI影响较大（较长导线短接影响较小）。

此外，还发现很小比例设备耗电非常严重，电压掉到1v以内，设备已经无法正常工作了，这里只能判断可能是生产的问题，导致硬件内部漏电所致。

在这里希望有这方面经验的人士提提自己的看法，希望能够对我们解决问题有所帮助！

Appcat · 发表于 2015-2-13 10:57:25

环氧树脂固化过程中会产生很大的应力，甚至能拉坏器件。
你们就这么轻易的确定用环氧树脂了？
即使不是应力的问题，固化后树脂的介电常数会改变，会影响整个天线的匹配，你们做过具体测试就明白了。

ee08610318 · 发表于 2015-2-13 14:39:29

Appcat 发表于 2015-2-13 10:57
环氧树脂固化过程中会产生很大的应力，甚至能拉坏器件。
你们就这么轻易的确定用环氧树脂了？
即使不是应力 ...

说得有道理，关于环氧树脂固化过程中产生的应力，有相关的学术文章吗？
模块我们专门找供应方为我们的设备做了匹配的。

ee08610318 · 发表于 2015-2-13 14:44:11

Appcat 发表于 2015-2-13 10:57
环氧树脂固化过程中会产生很大的应力，甚至能拉坏器件。
你们就这么轻易的确定用环氧树脂了？
即使不是应力 ...

固化之后，物理特性就稳定了吗？因为我们测试肯定是固化以后测的，也就是说天线性能下降是在固化以后下降的。如果固化中出现问题我们测试是能够发现的

Appcat · 发表于 2015-2-13 14:47:41

ee08610318 发表于 2015-2-13 14:44
固化之后，物理特性就稳定了吗？因为我们测试肯定是固化以后测的，也就是说天线性能下降是在固化以后下降 ...

问题是固化后你还能调匹配吗？

所以，老老实实用三防漆，别觉得灌满了环氧树脂就可以高枕无忧。

wye11083 · 发表于 2015-2-13 15:14:27

ee08610318 发表于 2015-2-13 14:44
固化之后，物理特性就稳定了吗？因为我们测试肯定是固化以后测的，也就是说天线性能下降是在固化以后下降 ...

质变不是一下子就能出现的，应力导致的质变往往都是缓慢进行的。就跟你电脑主板一样，时间长了你会发现弯了——那是你机箱应力在时间中导致的弯曲。

咖啡可乐 · 发表于 2015-2-13 15:40:39

关于射频的东西不要想着省事或者非常规的方法。
听苹果猫的没错

tarzar · 发表于 2015-2-14 09:49:14

本帖最后由 tarzar 于 2015-2-14 09:51 编辑

在你的描述中，一直提RSSI，指接灵敏度吧。一般传输距离多远跟设备自身有两个因素：功率大小和接收灵敏度(就是所提到的RSSI指标)。你可以先摘掉天线，用频谱仪实测输出功率是否下降，如果不与设计指标偏差太多，说明输出端口驻波不好，即部分功率被反射回去.

只是说一下思路，希望对你有点帮助

ibmx311 · 发表于 2015-2-14 10:17:10

晕死,用RSSI看啊

ibmx311 · 发表于 2015-2-14 10:22:34

又看了一下,衰减幅度是-20dbm,这样看来确实是没接触过,赶快在附近请人吧

Appcat · 发表于 2015-2-14 11:51:00

呵呵，衰减幅度只能用dB 来表示，dBm 只是表示绝对功率值

ee08610318 · 发表于 2015-2-14 13:13:14

本帖最后由 ee08610318 于 2015-2-14 13:14 编辑

ibmx311 发表于 2015-2-14 10:17
晕死,用RSSI看啊

呃....... 我的信号测试是用软件来实现的，测试时主从设备实现一次握手，主设备可以获取到单次握手中主/从设备分别接收到对方数据的RSSI，再发到上位机，这样可以从侧面了解当前信号的情况，RSSI是从RF模块读取的。
不知大神觉得应该怎么测才OK？

1a2b3c · 发表于 2015-2-14 13:18:33

介电常数！

122402902 · 发表于 2015-2-14 13:55:38

用网络分析仪看下看下在smith 图上落的点

急！关于RF射频信号衰减的问题，值得考究和分析！

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