Влияние GSM-модема на GPS-антенну Опции

[Zayac]

Уважаемые знатоки, помогите разобраться. Есть прибор, имеющий в своем составе GSM-модем (Sierra Wireless Q2687), навигационный приемник и блютус-модуль. Назначение прибора - расширенный вариант отладочной платы для навигационного приемника, программа в модеме транслирует данные с приемника по TCP на удаленный сервер и одновременно по блютусу.
Проблема заключается во влиянии модема с поднятым соединением на размещенную на этой же плате навигационную антенну. Для антенны на плате предусмотрена площадка, так вот если антенна находится на этой площадке, то уровни сигналов спутников стабильно ниже на 3-5 дБ, чем если антенну вынести хотя бы на 20...30 см. от платы. Используется обычная активная автомобильная антенна (с магнитным креплением), на всей площади платы (в том числе и под антенной) земляной полигон. Уменьшение мощности блютуса до минимума ничего не дает, а вот при работе без GSM связи (без сим-карты) уменьшения уровней сигналов спутников почти не происходит.
Подскажите, на что стоит обратить внимание - дизайн платы, экранирование модема, помехи по питанию? Питаются модем и навигационный приемник от отдельных DC-DC преобразователей. Антенны GSM и блютус внешние, расположены рядом с платой, уровни сигналов спутников не уменьшаются даже если положить навигационную антенну непосредственно на антенну блютус или GSM. Может ли земляной полигон под навигационной антенной служить источником помех, например, при неправильном соединении земли модема и приемника?

[jack_avenger]

Вы уже нашли решение: вынести GSM антенну подальше. Не подходит?

[Zayac]

Вы уже нашли решение: вынести GSM антенну подальше. Не подходит?

Выносилась как раз навигационная антенна. Месторасположение GSM антенны практически никак не влияет на результат. Такое ощущение, что уровень сигнала уменьшается именно вследствие размещения антенны на земляном полигоне платы.
Вынос навигационной антенны - решение очевидное, но хотелось бы все иметь в едином модуле. Ведь работают те же сотовые телефоны с GPS в одном корпусе. Плюс ко всему хотелось бы понять причину такого поведения.

Сообщение отредактировал Zayac - Apr 2 2013, 19:40

[jack_avenger]

Я не очень силен в этом вопросе, но похожие проблемы на форуме обсуждались. Связано это как-то с входными цепями GPS, мощный сигнал с GSM модема негативно влияет на них в момент передачи данных в GSM сеть. В некоторых модемах даже есть выход предупреждающего сигнала, который активизируется перед тем как GSM модем собирается что-то передавать. Это выход как-то используют для оповещения GPS приемника, чтоб он приготовился к мощным помехам

[viakon]

Это обычная проблема в радиосвязи. Если приемная и передающая антенны близко расположены, то при передаче, чувствительность приемника резко падает. Лечится установкой полосовых фильтров (банок) или разносом антенн. Причем при близких частотах банки плохо помогают. В Вашем случае только вынос GPS антенны подальше. Видел еще совмещенные GPS/GSM антенны, в них видимо эта проблема как-то решена. По питанию помехи еще могут лезть.

[Zayac]

По питанию помехи еще могут лезть.

Как лучше побороть помехи по питанию? Блокировочные конденсаторы в цепях модема и приемника стоят.

[ArtemKAD]

Как лучше побороть помехи по питанию? Блокировочные конденсаторы в цепях модема и приемника стоят.

Там на тех частотах 90% влияет исключительно разводка платы.

Для антенны на плате предусмотрена площадка, так вот если антенна находится на этой площадке, то уровни сигналов спутников стабильно ниже на 3-5 дБ, чем если антенну вынести хотя бы на 20...30 см. от платы. Используется обычная активная автомобильная антенна (с магнитным креплением), на всей площади платы (в том числе и под антенной) земляной полигон.

Не ясно что значит "Используется обычная активная автомобильная антенна" ? Как эту активную антенну размещают на плате?
ЗЫ. Что за GPS-модуль?

[ViKo]

Мне кажется, что полигон под антенной ей вредит. Могу ошибаться.

[Zayac]

Там на тех частотах 90% влияет исключительно разводка платы.


Не ясно что значит "Используется обычная активная автомобильная антенна" ? Как эту активную антенну размещают на плате?
ЗЫ. Что за GPS-модуль?

Антенна вот такая:
http://www.taoglas.com/images/categories/AA.105.%20popup.jpg

На плате размещена с помощью двухстороннего скотча ))

Модуль эксперементальный, собственно для различных эксперементов с ним и проектировалось данное устройство. Зависит ли подверженность помехам от внутренних цепей модуля - полосового фильтра, МШУ, или же на это больше должен влять полосовой фильтр в антенне?

[viakon]

Там на тех частотах 90% влияет исключительно разводка платы.

Согласен полностью, сколько раз было макет доведешь до ума, плату изготовили, и все по новой.

Поставьте дроссель по питанию, хотя в Вашем случае скорее по земле прет помеха. Если вынос антенны помогает, то, как Вам правильно сказали, ловится помеха от земляного полигона.

[ArtemKAD]

Антенна вот такая:

Что с кабелем который идет от антенны?

[Zayac]

Что с кабелем который идет от антенны?

Кабель от антенны штатный, смотанный рядом с платой. Планировалось в дальнейшем его укоротить, но пока оставили как есть.

Подключил GPS-антенну к анализатору спектра (через разветвитель, для запитки антенны). Похоже, излучает земляной полигон. Виден постоянный повышенный уровень на 900 МГц, периодические всплески на 1800 МГц. Когда GPS антенна расположена на земляном полигоне платы, добавляются значительные по величине всплески в диапазоне 1500-1600 МГц, видимо они и влияют на работу приемника.
Почему может излучать земляной полигон? Это может быть из-за плохого согласования модема с антенной, или нужно как-то дополнительно экранировать модем?

[Aner]

А тут надо посмотреть, как у вас выполнен земляной полигон и пути протекания токов. Так же как выполнено согласование и для 900 и для 1800.

[Falkon_99]

На антенне GPS очень мощный магнит на пузе, может он влияет на модуль? Ведь это же внешняя антенна, зачем её в корпус к плате тулить, есть другие внутренние антенны...

Почему может излучать земляной полигон?

Это врятли!!! Излучает антенна, которая наводит токи в земляном проводнике

[Zayac]

На антенне GPS очень мощный магнит на пузе, может он влияет на модуль?

Прошу прощения, что ввел в заблуждение - антенна без магнита, сразу не посмотрел

А тут надо посмотреть, как у вас выполнен земляной полигон и пути протекания токов. Так же как выполнено согласование и для 900 и для 1800.

Какого-либо специального согласования модема и антенны не проводилось. На модеме есть UFL-коннектор, к нему подключен хвостик с разъемом, к нему - внешняя GSM антенна. Антенны пробовались разные, результат практически одинаков.
Земляной полигон тоже не представляет собой ничего особенного - вся свободная площадь верхнего слоя платы. Sierra Wireless не пишет никаких особенных требований по поводу земли: "Ground plane : Sierra Wireless recommends to have a common ground plane for analog / digital / RF grounds".
При просмотре на анализаторе спектра можно наблюдать, что наводки возрастают при нахождении антенны над земляным полигоном и непосредственно над модемом.
Модем допускает аж три способа подключения к нему антенны - через UFL-коннектор, подпаиванием к специальной площадке, спец. разъемом на плате. Не нужно ли как-то "выключать" неиспользуемые RF-выходы? В документации по этому поводу ничего нет.