El control de ruido es una parte esencial de cómo los dispositivos conectados y de máquina a máquina (M2M) envían y reciben información de manera eficiente, no solo para conciertos de rock. Lo crea o no, cuanto mejor sea la antena del dispositivo, peor puede ser el problema del ruido si el sistema no está diseñado para contener y suprimir el ruido. Este artículo explica por qué el ruido y las emisiones se han convertido en un problema importante para los dispositivos inalámbricos en los últimos años y qué puede hacer para solucionarlos.
El control de ruido es una parte esencial de cómo los dispositivos conectados y de máquina a máquina (M2M) envían y reciben información de manera eficiente, no solo para conciertos de rock. Lo crea o no, cuanto mejor sea la antena del dispositivo, peor puede ser el problema del ruido si el sistema no está diseñado para contener y suprimir el ruido. Este artículo explica por qué el ruido y las emisiones se han convertido en un problema importante para los dispositivos inalámbricos en los últimos años y qué puede hacer para solucionarlos.
problema de ruido
Los dispositivos M2M son cada vez más pequeños, integrando potencialmente más tecnologías y aplicaciones inalámbricas que nunca. Hace cinco años, un dispositivo del tamaño de un teléfono celular podría haber usado antenas externas para GPS y celular. Los dispositivos ahora son cada vez más pequeños, muchos con antenas integradas e incluyen más requisitos, como Wi-Fi, NFC y/o 915Mhz. Las bandas celulares 3G y 4G están en aumento y los clientes exigen una cobertura global. El mínimo actual es una antena celular de banda cuádruple para 2G global. Para 4G o LTE global, la antena debe ser de 700 MHz a 2600 MHz. Esto aumenta considerablemente la complejidad del diseño de RF, lo que hace que sea casi imposible suprimir completamente el ruido y las emisiones que afectan la transmisión y la recepción. El ruido dentro de la banda ocurre cuando las emisiones o los armónicos de las emisiones están presentes en la frecuencia celular operativa del dispositivo. Este ruido puede afectar la recepción celular inicial o ser reirradiado por el módulo celular, lo que agrava el problema, especialmente si el sistema tiene una eficiencia de antena y potencia radiada muy altas.
encontrar la solución correcta
La clave es eliminar o suprimir el ruido que provoca la degradación del rendimiento y los problemas de autenticación. Primero identificamos la fuente y luego actuamos para solucionar el problema deteniendo el ruido, filtrándolo o al menos reduciendo su impacto en el sistema. No se recomienda parchear un poco o usar una antena ineficiente. Simplemente degrada la experiencia del usuario en el campo. En muchos casos, no existe una causa única, sino una combinación de factores. Las mejores prácticas en el diseño de RF solo se logran a través de la experiencia, aprendiendo de la manera más difícil. La clave es minimizar estos efectos y mantenerlos alejados de la antena iniciando las mejores prácticas de diseño de RF al comienzo del proceso de diseño del producto.
Seis pasos para eliminar los dispositivos ruidosos
- Selección de la antena correcta: el primer paso es trabajar con el diseñador del producto inalámbrico para seleccionar e integrar los componentes de antena correctos. El tamaño, la ubicación y el mecanismo de montaje son consideraciones importantes. En general, evite colocar componentes grandes de estilo antiguo en la placa y siga estrictamente las pautas de diseño de componentes.
- Elija sus conectores con cuidado: elimine los puntos de prueba (al final), los conectores y los cables. Cuando esto no es posible, los minimizamos filtrando y eludiendo todos los circuitos integrados utilizando un software de diseño de PCB moderno y potente.
- Use la PCB correcta: es importante diseñar su configuración de apilamiento de PCB para suprimir las emisiones y optimizarse para RF. Una placa de 4 capas puede ser más costosa, pero vale más en términos de rendimiento en comparación con una placa de 2 capas.
- Considere los rastros: el enrutamiento y el grosor de todos los rastros de potencia y señal son fundamentales para un buen rendimiento de RF. La distancia entre estos rastros y sus impedancias también es importante para el mejor rendimiento del dispositivo.
- Preste atención al plano de tierra: el tamaño del plano de tierra es fundamental para el rendimiento de la antena. Rellenar completamente el plano de tierra es fundamental para el rendimiento general de RF. Esto significa asegurarse de que todas las áreas no utilizadas de la PCB estén llenas de cobre y no conectadas a tierra. El plano de tierra debe ser un “vertido” consistente y conectado para que el cobre sea visible en todas las áreas no utilizadas de la PCB, incluso entre los componentes.
- Verifique el blindaje: implemente el blindaje si es necesario. En algunos casos, incluso puede ser necesario agregar latas de blindaje a los circuitos activos y posibles fuentes de radiación, como relojes y procesadores.
vida tranquila
Incluso si dos productos parecen similares, un dispositivo puede ser ruidoso y el otro no, aunque usen los mismos componentes. Se trata de cómo se presenta el sistema y cómo interactúan ciertos componentes. Al asociarse con profesionales con el equipo, los conocimientos y la experiencia adecuados, puede diseñar sus productos mejor y más rápido. El objetivo final es diseñar un producto optimizado desde una perspectiva de RF para aumentar la sensibilidad del dispositivo y minimizar los efectos del ruido.